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Previous issue date: 2015-05-06 / Context-aware computing investigates how to seamlessly enable the interaction among
computing devices and the environment, or context, in which they are located in. The literature
has defined the life cycle of context data as composed of four phases: acquisition,
modelling, reasoning and dissemination. These latter two phases have been strongly influenced
by the heterogeneity of published data, as a consequence of the increasing deployment
of sensors. A great challenge reported in the literature has been the development of
mechanisms for handling and reasoning about sensor data, and also for notifying contextaware
applications in an efficient and relevant manner. Aiming to solve this problem, this
research focuses on a new approach for semantic context reasoning and filtering in accordance
with design principles recommended by the literature. As a result of this work,
the main contributions include an extensible and maintainable mechanism for semantic
context filtering; the architectural model of a context reasoning component, called Hermes
Interpreter (HI); the Hermes Base component, which exposes an API for accessing a
publish-subscribe-based communication middleware; and HI’s functional validation and
performance evaluation in a simulated scenario of vital signs monitoring in Intensive Care
Units and wards. This research demonstrated the efficiency of the behaviour of the semantic
filtering mechanism for end users applications. Besides, by increasing the number of
subscribers, it was observed that the response time was acceptable in almost all experiments.
Despite this, it was also verified the high cost of the semantic filtering processing
in comparison with pure context reasoning activities. Regarding the HI component’s architectural
design, this work recommends it as a reusable artifact for researches on the
subject of context reasoning. / A computação sensível a contexto é a área da Ciência da Computação que estuda os meios
para possibilitar a interação entre dispositivos computacionais e o ambiente, ou contexto,
em que estão inseridos. Para promover essa interação, a literatura define quatro etapas para
o ciclo de vida da informação de contexto: aquisição, modelagem, interpretação e disseminação.
Dentre essas etapas, as de interpretação e disseminação têm sido fortemente
impactadas pela heterogeneidade dos dados publicados, resultante da crescente implantação
de sensores. Criar mecanismos para manipular e interpretar essas informações e
depois notificá-las de maneira eficiente e com relevância para as aplicações sensíveis a
contexto tem sido um desafio reportado pela ciência. Diante do problema apresentado,
esse trabalho objetiva alinhar os princípios de projeto recomendados pela literatura com
uma proposta de abordagem para interpretação e filtragem de contexto fundamentados
em modelagem contextual semântica. Portanto, as principais contribuições deste trabalho
incluem um mecanismo extensível e manutenível de filtragem semântica de contexto;
o modelo arquitetural de um componente interpretador de contexto, denominado Hermes
Interpreter, desenvolvido a partir de princípios de projeto defendidos da literatura; o componente
Hermes Base, que expõe API de acesso para um middleware de comunicação,
que opera sob o paradigma publish/subscribe; e por último, validações funcionais e de
desempenho do Hermes Interpreter em cenário de simulação de monitoramento de sinais
vitais de pacientes em UTIs e enfermarias. Por meio delas, comprovou-se a eficiência do
mecanismo de filtragem para notificar de maneira precisa e eficiente os dados relevantes
para os usuários. Além disso, observou-se que, devido a características de implementação,
por maior que seja a quantidade de assinantes, o tempo de resposta foi aceitável em
praticamente todos os experimentos. Apesar disso, constatou-se o alto custo do processamento
de filtros em comparação às atividades puramente de interpretação de contexto.
Por último, o projeto arquitetural do componente constitui um artefato reutilizável para
pesquisas na área de intepretação de contexto.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4750 |
| Date | 06 May 2015 |
| Creators | Maranhão, Guilherme Melo e |
| Contributors | Neto, Renato de Freitas Bulcão, Bulcão Neto, Renato de Freitas, Costa, Fábio Moreira, Cattelan, Renan Gonçalves |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF), UFG, Brasil, Instituto de Informática - INF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -3303550325223384799, 600, 600, 600, -7712266734633644768, 8770386617567581936 |
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