Esta pesquisa tem como finalidade explorar os recursos de interação do usuário com a informação georreferenciada, utilizando o próprio ambiente físico e seus elementos como interface. A indexação geográfica de arquivos digitais e os recursos disponíveis pela computação móvel estabeleceram um novo modelo de interação com a informação. Cabe ao designer criar sistemas e interfaces que levem em consideração a localização do usuário no acesso da informação atribuída ao entorno. Foi identificado que as soluções desenvolvidas para esse propósito utilizam telas e outros aparatos tecnológicos que constrangem a relação do usuário com o ambiente e interferem na experiência interativa. Como desdobramento da pesquisa foi desenvolvido um aplicativo que dispensa a tela na visualização e interação com a camada informacional do ambiente físico. O sistema utiliza os sensores de localização e orientação presentes nos smartphones para interagir com o entorno mapeado e georreferenciado. Dessa forma, o usuário, ao apontar o aparelho e selecionar diretamente o objeto de interesse, recebe os dados atribuídos a ele. Sem a interferência de telas ou dispositivos imersivos, o próprio ambiente se apresenta como interface de interação, dispensando novos ícones ou símbolos e tornando a tecnologia mais sutil em seu uso cotidiano.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6547.pdf: 18207568 bytes, checksum: 3178104b1f9800bdbe79b401c9aeaf51 (MD5) Previous issue date: 2014-10-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Interactive multimedia applications can turn contents into a much more interesting presentation for users, promote more effective transmission of information, hold the user s attention and eventually promote more satisfaction. However, it is observed that the spread of such applications is very timid. Multimedia content, in general, has been summarized to video and hypermedia documents based on images and text. There are few effective initiatives interactivity with content that benefit from media synchronization. The environment of the Interactive Digital TV offers good potential for exploitation of sync media, however we observe numerous obstacles arising from the conservatism of the industry. The few options available to viewers often end up being ignored. Some reasons may explain the low adoption of interactive multimedia applications: (i) the production of such content is complex - existing authoring tools contribute little to simplify this process, keeping away unskilled designers and developers who choose to use content that can be captured in a simple way (usually video); (ii) the presentation of interactive multimedia content may require specific environments or applications not very widespread or require specialized development; (iii) the content consumption should occur on multiple platforms, making it expensive to develop specific applications for each; (iv) there is a lack of applications widely known to the general public that are really attractive and innovative and that stimulate interactivity. It is believed that this scenario can be changed and interactive multimedia applications can contribute to user satisfaction. It has been hypothesized that attractive interactive multimedia applications can be built with automatic or semiautomatic incorporation, to a leading media, of other media related to it. Related media may be the result of human authorship, with facilitators support, capturing context information, mining the collective interaction in presentation sessions with multiple viewers or combinations of these sources. Based on several published articles, authored or co-authored by the author of this thesis and related to projects managed by him, this text presents efforts and results that contribute to the validation of the hypothesis. These are works that address aspects of multimedia authoring, dissemination of multimedia applications on multiple platforms and media synchronization, all inherent to innovative applications with strong potential to captivate users and serve as catalysts for new applications. / Aplicações multimídia interativas podem tornar conteúdos muito mais interessantes para os usuários, promover transmissão de informação mais efetiva, prender a atenção do usuário e eventualmente promover maior satisfação. Entretanto, observa-se que a disseminação desse tipo de aplicação é muito tímida. Conteúdo multimídia, de maneira geral, tem se resumido a vídeo e documentos hipermídia baseados em imagem e texto. São poucas as iniciativas de interatividade efetiva com o conteúdo que se beneficiam da sincronização de mídias. O ambiente da TV Digital Interativa apresenta bom potencial para exploração do sincronismo de mídia, entretanto observam-se inúmeros obstáculos decorrentes do conservadorismo do setor. As poucas opções disponíveis aos telespectadores acabam sendo muitas vezes ignoradas. Algumas razões podem explicar a baixa adoção de aplicações multimídia interativas:( i) a produção desse tipo de conteúdo é complexa - as ferramentas de autoria pouco contribuem para simplificar esse processo, em geral afastando designers e desenvolvedores não especializados, que optam por utilizar conteúdos capturados de maneira simples (geralmente vídeo); (ii) a apresentação de conteúdo multimídia interativo pode requerer ambientes ou aplicações específicas não muito disseminadas ou que necessitam desenvolvimento especializado; (iii) é desejável que o consumo de conteúdo ocorra em múltiplas plataformas, tornando custoso o desenvolvimento específico para cada uma; (iv) não se conhecem aplicações que sejam inovadoras e que realmente estimulam a interatividade. Acredita-se que esse cenário pode ser mudado e que aplicações multimídia interativas possam contribuir com a satisfação do usuário. Tem-se como hipótese que aplicações multimídia interativas e potencialmente atrativas podem ser construídas com a incorporação automática ou semiautomática, a uma mídia principal, de outras mídias a ela relacionadas. As mídias relacionadas podem ser resultado de autoria humana, com apoios facilitadores, da captura de informações de contexto, de mineração da interação coletiva em sessões de apresentação com multiespectadores ou combinações dessas fontes. Fundamentando-se em artigos publicados, com autoria ou coautoria do autor desta tese e relacionados a projetos por ele gerenciados, apresenta-se neste texto os esforços realizados e os resultados que contribuem para a validação da hipótese. São trabalhos que abordam aspectos de autoria multimídia, da difusão de aplicações multimídia em múltiplas plataformas e da sincronização de mídias, todos inerentes a aplicações inovadoras com potencial de cativar usuários e servirem como catalisadores de novas aplicações.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2156.pdf: 2821263 bytes, checksum: 004a12abe43c74b0fbe111ec7dd91b40 (MD5) Previous issue date: 2008-05-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / This dissertation presents an approach to the software development in the Ubiquitous Computing, which instantiates the Rational Unified Process (RUP), based on Ontologies, Semantic Web Services, and Software Agents. Ontologies are employed to improve the description of the use context, enabling the applications to be context-aware. Semantic Web Services are used as software components distributed over the Internet, and are composed to perform complex tasks. Software Agents manages the applications using the Ontologies and the Semantic Web Services. A framework, called UBICK, was built to facilitate the design and the implementation of ubiquitous applications, based on components reuse. A case study illustrates the use of this approach in order to develop an Electronic Reflexive Portfolio in the medical education domain. / Esta dissertação apresenta uma abordagem para orientar o desenvolvimento de software na Computação Ubíqua que instancia o Rational Unified Process (RUP), com base em Ontologias, Serviços Web Semânticos, Agentes de Software. Ontologias são empregadas para facilitar o desenvolvimento de aplicações sensíveis a contexto. Serviços Web Semânticos são utilizados como componentes de software distribuídos pela Internet e são compostos para realizar tarefas complexas. Agentes de Software gerenciam as aplicações, facilitando o uso das Ontologias e dos Serviços Web Semânticos. Um framework, denominado UBICK, foi construído a fim de estruturar o projeto e implementação das aplicações ubíquas, baseado no reuso de componentes. Como estudo de caso, apresenta-se o uso da abordagem proposta no desenvolvimento de um Portfólio Reflexivo Eletrônico para o domínio de ensino na medicina.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2623.pdf: 2743696 bytes, checksum: cc0c40ac7065c499f2cd408b70711f1d (MD5) Previous issue date: 2009-07-03 / Financiadora de Estudos e Projetos / This thesis presents an approach to Development based on Model-Driven Architecture, of Ubiquitous Applications Domain Software Product Lines. The approach uses Model-Driven Architecture to facilitate the modeling reuse of the same application in different architectures of the Ubiquitous Computing. With focus in the problem domain, the Software Product Lines core is developed and it is reused in the products construction. One of the assets that composed the Software Product Lines is the Ubiquitous Computing Framework, developed to attend the non functional requirements of Ubiquitous Computing. The CASE tool, called MVCASE, makes automatic part of the activities in the proposed approach. / Essa dissertação apresenta uma Abordagem para Desenvolvimento baseado em Model-Driven Architecture, de Linha de Produto de Software orientada a domínios de Aplicações Ubíquas. A abordagem utiliza a Model-Driven Architecture para melhor atender as diversidades de arquiteturas da Computação Ubíqua e facilitar o reuso. Com foco no domínio do problema, desenvolve-se o Core Asset, núcleo da Linha de Produto de Software, que é reutilizado na construção dos produtos derivados da linha. Um dos artefatos do Core Asset é Ubiquitous Computing Framework construído para atender os requisitos não funcionais da Computação Ubíqua. Uma ferramenta CASE, denominada MVCASE, automatiza grande parte do processo da Model-Driven Architecture, desde a modelagem até a geração parcial de código.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-09-23T18:25:13Z No. of bitstreams: 1 DissIMF.pdf: 12997797 bytes, checksum: 61ca28804fe846c5e4f1f3d97a366017 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:23:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissIMF.pdf: 12997797 bytes, checksum: 61ca28804fe846c5e4f1f3d97a366017 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:23:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissIMF.pdf: 12997797 bytes, checksum: 61ca28804fe846c5e4f1f3d97a366017 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T14:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissIMF.pdf: 12997797 bytes, checksum: 61ca28804fe846c5e4f1f3d97a366017 (MD5) Previous issue date: 2015-11-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The popularization of mobile devices capable of communicating via wireless network technologies allows us to consider different scenarios in which these devices may autonomously interact with each other. The envisioned communications would occur in a P2P fashion, as each device could simultaneously provide and consume services. A mechanism for dynamically discovering nearby devices and the available services would be necessary. Although a few existing applications already provide the direct interaction among devices they are purpose-specific and rely on pre-configured information for identifying other devices. A service-oriented architecture (SOA), based on HTTP requests and the REST or SOAP protocols, is commonly used in this type of communication. However, automatically finding available known services is still challenging. Service discovery is usually based exclusively on service name, which is not very flexible. This work proposes a new model for the direct interaction between computing devices. In an attempt to facilitate service discovery and selection we propose a content centric model in which interactions are defined according to an object’s type and the action to be applied to it. The proposed approach can workatop of existing discovery protocols, based on extensible metadata fields and on existing service data. Our proposal is evaluated according to i) the viability of direct communication between nearby devices, even when carried by users or associated to vehicles; ii) the proposed service discovery and matching using the content centric approach; iii) the effectiveness of a middleware to support the development of generic applications for direct device communication. Simulation results show our proposed model is viable. A preliminary implementation of the middleware was also evaluated and the results show that spontaneous, opportunistic, service-based interactions among devices can be achieved for different types of services. / A popularização de dispositivos móveis dotados de capacidade de comunicação sem fio possibilita a criação de ambientes onde estes dispositivos interagem diretamente entre si. Essas comunicações ocorrem no modelo P2P, de forma que cada dispositivo pode implementar simultaneamente papéis de cliente e de servidor. Contudo, para que ocorram interações di- retas entre dispositivos através de aplicações, é preciso que estes dispositivos implementem algum mecanismo de descoberta. Atualmente, a maioria das aplicações que se comunicam diretamente utilizam informações pré-configuradas para identificação de dispositivos e serviços. Uma forma utilizada para interação entre dispositivos é através da oferta e consumo de serviços utilizando a arquitetura orientada a serviços (SOA), baseada em requisições HTTP utilizando os padrões REST ou SOAP. Um problema recorrente para consumidores de serviços é a identificação de serviços disponíveis. A identificação utilizada em protoco- los de descoberta existentes baseia-se apenas no nome do serviço, salvo em comunicações pré-configuradas, o que não apresenta flexibilidade para descobrir novos serviços. De forma a facilitar a troca de informações entre dispositivos, este trabalho propõe um modelo em que interações diretas entre dispositivos sejam centradas no conteúdo envolvido na interação e nas ações que se deseja realizar sobre eles. Para tanto, uma identificação de serviço pode ser baseada em metadados que são adicionados às descrições de serviços existentes, ou em informações obtidas com protocolos de descoberta de serviço existentes. Para avaliar o modelo proposto, esse trabalho apresenta um estudo sobre i) a viabilidade de interações diretas entre dispositivos, considerando suas mobilidades; ii) o uso de um modelo de interação centrado em conteúdo e ação; iii) o desenvolvimento de um Middleware para simplificar o desenvolvimento de aplicações que usem o modelo de serviço proposto. Os resultados de simulação obtidos mostram que o modelo é viável. Além disso, uma versão preliminar do Middleware proposto foi avaliada e mostra que a interação direta entre dispositivos pode ocorrer de forma oportunística e espontânea.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The researches about gestural interfaces have been grown significantly. In particular, after the development of sensors that can accurately capture bodily movements. Consequently, several fields arise for the application of these technologies. Among them stands the 3D modeling industry, which is characterized by having robust software. However, these software often lack a facilitator human-computer interface. This happens since the interaction is usually enabled by 2 degrees of freedom mouse. Due to these limitations, common tasks such as rotate the scene viewpoint or move an object are hardly assimilated by users. This discomfort with the usual and complex 3D modeling software interface is one of the reasons that lead to quit its use. In this context, Natural User Interfaces stand out by exploring the natural human gestures in a better way, in order to promote a more intuitive interface. This work presents a system that allows the user to perform 3D modeling using poses and hand gestures, providing an interface with 3 degrees of freedom. An evaluation was conducted with 10 people, to validate the strategy and application proposed. In this evaluation the participants reported that the system has potential to become an innovative interface, despite its limitations. Overall, the hand tracking approach to 3D modeling seems to be promising and deserves further investigation. / As pesquisas na área de interfaces gestuais vêm crescendo significativamente. Em especial, após o desenvolvimento de sensores que podem capturar movimentos corporais com precisão. Como consequência, surgem diversos campos para a aplicação destas tecnologias. Dentre eles, destaca-se o setor de modelagem 3D, o qual é marcado por possuir programas robustos. Entretanto, estes são muitas vezes ausentes de uma interface homem-computador facilitadora. Isto porque a interação, normalmente, é viabilizada pelo mouse com 2 graus de liberdade. Devido a estas limitações, tarefas frequentes como rotacionar o ponto de vista da cena e transladar um objeto são assimiladas pelo usuário com dificuldade. Este desconforto perante a usual e complexa interface dos programas para modelagem 3D é um dos fatores que culminam na desistência de seu uso. Neste contexto, Natural User Interfaces se destacam, por melhor explorar os gestos naturais humanos, a fim de promover uma interface mais intuitiva. Neste trabalho é apresentado um sistema que permite ao usuário realizar a modelagem 3D por meio de poses e gestos com as mãos provendo uma interface com 3 graus de liberdade. Uma avaliação foi conduzida com 10 pessoas, a fim de validar a estratégia e a aplicação proposta. Nesta avaliação os participantes reportaram que o sistema tem potencial para se tornar uma interface inovadora, a despeito de suas limitações. Em geral, a abordagem de rastreamento das mãos para modelagem 3D parece ser promissora e merece uma investigação mais aprofundada. / Mestre em Ciências

This research is part of an exploratory study that focuses on the observation and analysis of the integration of the tablet in the classroom, and it takes part of the «EduTablettes-86» project (Poitiers, France). This study addresses the «pervasive computing» or «ubiquitous computing» as an approach that allows us to understand the direction of technology and its relation to the use of the tablet in the school, in addition, the theory of «situated action» is used as a reference and it makes possible to study the tablet in an application context, besides that, it includes the notion of communication «Human-Machine» to understand and to reflect on the interaction: teacher-student-tablet. We made use of the «ethnomethodology» as a method to understand the organization and structuring of a class session. / La investigación realizada se enmarca dentro de un estudio de carácter exploratorio que se centra en la observación y el análisis de la integración de la tablet en el aula escolar, y que forma parte del proyecto «EduTablettes-86» (Poitiers-Francia). Este trabajo aborda la «computación pervasiva» o «computación ubicua» como enfoque que permite entender la orientación de la tecnología y su relación con el uso de la tablet en el ámbito escolar; se emplea como referencia la teoría de la «acción situada» que hace posible el estudio de la tablet en su contexto de aplicación, e incorpora la noción de la comunicación «hombre-máquina» para comprender y reflexionar sobre la interacción: profesor-alumno-tablet. Se hizo uso de la «etnometodología» como método que permite entender la organización y estructuración de una sesión de clase. / A pesquisa é parte de um estudo exploratório que se concentra na observaçãoe análise da integração do tablet na sala de aula, e faz parte do projeto «EduTablettes-86» (Poitiers, França). Este trabalho aborda a «computação pervasiva» ou a «computação ubíqua» como uma abordagem que nos permite compreender o sentido da tecnologia e sua relação com o uso do tablet na escola, além disso, a «ação situada» é usada como a teoria de referência que faz que seja possível estudar o tablet no seu contexto de aplicação, e incluise a noção de comunicação «Homem-Máquina» para compreender e refletir sobre a interação: professor-aluno-tablet. Fizemos uso da «etnometodologia» como um método paracompreender a organização e estruturação de uma sessão de aula.

Descreve-se o contexto da chamada computação ubíqua com relação à banalização da computação e sua presença no ambiente urbano e nos produtos industriais de consumo de massa. Descreve-se e analisa-se a principal característica deste contexto, a complexidade. Como primeira tentativa de se lidar com o projeto para a complexidade, recupera-se a abordagem de projeto denominada Metadesign, descendente da abordagem formalista da Escola de Design de Ulm. Desenvolve-se uma atualização deste método delimitando-se quatro características principais: níveis de abstração, projeto procedimental, propriedades emergentes e topologia. Critica-se essa primeira tentativa do Metadesign, e propõe-se uma opção, a denominada Arquitetura Livre, que questiona os procedimentos estabelecidos de projeto justamente onde eles se aproximam do formalismo identificado no Metadesign. A Arquitetura Livre baseia-se em apropriações do Pósestruturalismo, da Fenomenologia, Ecologia de Mídias e do Software Livre, procurando uma abordagem de projeto não-determinista e não-instrumental a respeito da complexidade. / We describe the context of ubiquitous computing as related to the computers popularization and its presence in the urban environment and in industrial products of mass consumption. We describe and analyze the main feature of this context: its complexity. As a first attempt at dealing with the design of complexity, we recall a design approach known as Metadesign, which derived from the formalist approach of the Ulm School of Design. We propose an update of this method regarding four main characteristics: levels of abstraction, procedural design, emergent properties and topology. We criticize this first attempt based on Metadesign, and we propose an option, what we call Arquitetura Livre, which questions established design procedures exactly on what they have in common with the formalism identified in Metadesign. Arquitetura Livre is based on appropriations from Post-structuralism, Phenomenology, Media Ecology and Free Software, seeking a design approach that is non-deterministic and non-instrumental with regard to complexity.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-04-06T18:16:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SISTEMA DE PREDIÇÃO DE ESTADOS DE TRANSDUTORES PARA AMBIEN.pdf: 2277201 bytes, checksum: 566bf1bfadd889426473a7471d98ef39 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T18:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SISTEMA DE PREDIÇÃO DE ESTADOS DE TRANSDUTORES PARA AMBIEN.pdf: 2277201 bytes, checksum: 566bf1bfadd889426473a7471d98ef39 (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / CNPq / Nos Ambientes Inteligentes, os dispositivos colaboram entre si para auxiliar o usuário de forma não intrusiva. Uma forma de auxílio é antecipar as ações do usuário e realizá-las por ele ou facilitar a sua realização. Esse trabalho propõe um framework para a predição das ações do usuário pelo aprendizado do seu comportamento e hábitos enquanto ele interage com o Ambiente Inteligente. As ações do usuário é considerada como sendo a troca do valor de um transdutor (sensor ou atuador). A interação do usuário com o Ambiente Inteligente produz o contexto que é utilizado para a predição das ações. O preditor é um algoritmo de classificação supervisionada que aprende os padrões de comportamento do habitante do Ambiente Inteligente. Portanto, a solução proposta pode prover um serviço personalizado e adaptativo ao invés de um conjunto de regras predefinido por humanos. O preditor trabalha apenas com um transdutor alvo e para prever valores de mais transdutores, mais preditores devem ser treinados. A solução proposta é projetada para funcionar automaticamente sem a necessidade de interferência humana. Isso faz com que o habitante do Ambiente Inteligente sinta-se mais confortável já que sua privacidade estará protegida. Todas as informações para treinar o preditor podem ser obtidas diretamente dos transdutores do Ambiente Inteligente. Não existe a necessidade de anotação manual dos dados e nem dados extras como tipo do transdutor, localização do transdutor ou objeto ao qual o transdutor está acoplado. Isso aumenta a facilidade de instalação dos transdutores no Ambiente Inteligente. A saída do preditor pode tanto controlar diretamente um atuador ou ser enviada a um agente de software. Esse agente pode verificar condições de segurança ou requisitos de gerenciamento de energia antes de tomar a decisão. O foco desse trabalho é a geração de uma base de dados com os dados do contexto para o treinamento do preditor responsável por decidir se o transdutor alvo deverá ou não mudar seu valor. Vários parâmetros são considerados como o tamanho do período de treinamento, quantidade de ativações passadas que serão consideradas e quais são os transdutores mais relevantes para a predição. A solução proposta atinge uma melhora significativa para todos os transdutores estudados e a maioria das combinações de parâmetros da geração da base de dados possuem resultados melhores que o caso base. Além disso, os nossos resultados são superiores às outras soluções da literatura. / Smart environments possess devices that collaborate to help the user non-intrusively. One possible aid smart environment offer is to anticipate user’s tasks and perform them on his/her behalf or facilitate the action completion. In this work, we propose a framework that predicts user’s actions by learning his/her behavior when interacting with the smart environment. The user actions are considered as being the value change of a transducer (sensor or actuator). The user interaction with the smart environment produces the context used to predict the actions. The predictor is a supervised classification algorithm that learns the smart environment inhabitant behavior patterns. Therefore, the proposed solution can provide a personalized and adaptive service instead of a human predefined set of rules. The predictor works with only one transducer and to predict the values of several transducers, more predictors must be trained. The proposed solution is designed to work automatically without the need of human interference. That makes the smart environment inhabitant more comfortable since his/her privacy is protected. All the information needed to train the predictor can be obtained directly from the smart environment transducers. There is no need for manual data annotation or extra data such as transducer type, transducer location or which object the transducer is attached to. This facilitates the transducer installation in the smart environment. The predictor output can either control directly an actuator or be sent to an software agent. This software agent can check for security or energy constraints before making the decision. This work focus on prepare datasets and train a predictor that is responsible to decide whether a target transducer value should be changed or not. Several parameters are considered such as the training period size, amount of previous transducer activations considered and which are the most relevant transducers for the prediction. Our solution achieves a significant improvement for all target transducers studied and most combinations of parameters yields better results than the base case. Our results are superior to other solutions in the literature.

Orientador: Edmundo Roberto Mauro Madeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-23T07:19:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraFilho_JorgeLimade_D.pdf: 4901235 bytes, checksum: e6b9bb2a16e6d8b4b4cac7d26265847a (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Atualmente há uma necessidade das pessoas estarem conectadas a todo o momento e em qualquer lugar utilizando seus MNs (Mobile Nodes) para realizarem suas tarefas. É desejável uma Internet disponível a todo instante. Porém, a integração das redes sem fio de tecnologias diferentes apresenta vários desafios, como por exemplo, manter a continuidade dos serviços que rodam no MN quando há uma troca de rede. Percebendo a demanda crescente por mobilidade e de uma necessidade de uma Internet ubíqua, o IEEE padronizou um conjunto de serviços e protocolos com o intuito de integrar as redes de diferentes tecnologias denominadas IEEE 802.21. Entretanto, não fazem parte do padrão alguns mecanismos necessários para suportar mobilidade nas redes heterogêneas, como por exemplo, o algoritmo de decisão para a escolha da rede e o mecanismo de gerência de handover. Além disso, a demanda por mobilidade exige um mecanismo de gerência diferenciado devido à heterogeneidade dos elementos e a dinâmica do ambiente das redes sem fio heterogêneas. Para lidar com esses desafios, este trabalho apresenta uma arquitetura de gerência de mobilidade cognitiva para redes sem fio heterogêneas. Essa arquitetura é baseada no IEEE 802.21 e é capaz de integrar diversas redes com tecnologias diferentes e de suportar mobilidade mantendo a continuidade dos serviços quando o MN troca de uma rede para outra. Foi desenvolvido para esta arquitetura um algoritmo cognitivo de decisão de handover que seleciona as redes baseado nas experiências prévias dos MNs. Esse algoritmo utiliza como métrica de decisão as perdas dos fluxos TCP configurados nos MNs. O módulo cognitivo embutido na arquitetura foi uma evolução do resultado de pesquisa da nossa proposta de um algoritmo cognitivo para reconfiguração dos parâmetros do IEEE 802.11, denominado CogMAC. O CogMAC é uma proposta descentralizada, ou seja, os MNs que o implementam não possuem uma visão total da rede, cada MN individualmente é capaz de monitorar o desempenho e reconfigurar os parâmetros da subcamada MAC para evitar degradação do desempenho devido a mudanças nas condições da rede. O CogMAC é avaliado através de simulações e de um testbed real e os resultados comparados confirmam sua eficácia. Já a arquitetura de gerência cognitiva é avaliada através de simulações, e os resultados são comparados com o algoritmo que prioriza a conexão das redes WiFi. Os resultados obtidos confirmam também o bom desempenho da arquitetura proposta / Abstract: The mobile nodes (MNs) have become popular nowadays, the rapid increase in the use of wireless technologies has changed the behavior of individuals and businesses in the way they communicate. Currently, there is a demand for people to be connected all time and everywhere by using their MNs to perform their tasks. It is desirable to have a ubiquitous Internet, available at any moment and everywhere. However, the integration of heterogeneous wireless networks introduces several challenges. One of the most challenging issues is service continuity during handovers. As a result of the high demand for mobility, IEEE has created a set of services and protocols in order to integrate heterogeneous networks, called IEEE 802.21. However, there are no mechanisms in the standard in order to support mobility in heterogeneous networks, such as decision algorithms and mechanisms to perform the handover. Moreover, the mobility demand requires a special management mechanism due to the elements' diversity and the dynamic environment of the heterogeneous wireless networks. In order to tackle these challenges, this work presents cognitive mobility management architecture for heterogeneous wireless networks. This architecture is based on the IEEE 802.21 and is able to integrate different networks with different technologies and supporting mobility while maintaining service continuity when the MN performs a handover. A handover decision algorithm was developed for this architecture to select networks based on the previous experiences of MNs. This algorithm uses as decision metric the TCP loss in the MNs. The cognitive module in the architecture is an evolution of research results of our proposed algorithm for reconfiguration of cognitive parameters of the IEEE 802.11, called CogMAC. The CogMAC is a completely distributed proposal capable to monitor the MAC layer performance and react to changes to avoid performance degradation. The CogMAC is evaluated by simulations and real testbed and the results are compared with the first-WiFi algorithm. This algorithm prioritizes the connection of WiFi networks. The results also confirm the good performance of the proposed architecture / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação