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Previous issue date: 2015-03-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Redes de Sensores e Atuadores sem Fio (RSASF) s?o um dos principais
componentes de Sistemas de Computa??o Ub?qua e possuem aplica??es em
diferentes dom?nios do conhecimento humano. Devido ? complexidade de
programar para este tipo de rede, ? necess?rio que os desenvolvedores
conhe?am especificidades das plataformas de sensores dispon?veis,
aumentando a curva de aprendizado para o desenvolvimento de aplica??es.
Neste trabalho, ? proposta uma abordagem de Desenvolvimento Dirigido a
Modelos, mais especificamente, baseada em Arquitetura Dirigida a Modelos
(MDA, do ingl?s Model-Driven Architecture), para o desenvolvimento de
aplica??es para RSASF chamada de ArchWiSeN. Essa abordagem visa facilitar a
tarefa dos desenvolvedores, atrav?s de: (i) uma linguagem espec?fica de
dom?nio para RSASF; (ii) um processo para o desenvolvimento de aplica??es
para RSASF; e (iii) uma infraestrutura de software composta de artefatos MDA
(PIM, PSM e transforma??es) para dar suporte a este processo. A ArchWiSeN
permite a contribui??o direta dos especialistas de dom?nio no desenvolvimento
de aplica??es para RSASF, sem a necessidade de conhecimento espec?fico de
programa??o nessas redes, e, ao mesmo tempo, permite que especialistas em
redes foquem nas caracter?sticas da sua ?rea de especialidade sem a
necessidade de conhecimento do dom?nio da aplica??o. Al?m disso, a
ArchWiSeN tem como objetivo permitir que os desenvolvedores possam
expressar e validar, em tempo de projeto, os requisitos funcionais e n?o
funcionais (requisitos de desempenho) de suas aplica??es, incorporar servi?os
oferecidos por plataformas de middleware para RSASF e promover o re?so dos
artefatos de software desenvolvidos. Dessa forma, prop?e-se nesta Tese uma
abordagem que compreende todas as etapas de desenvolvimento para RSASF
nos cen?rios atuais e emergentes atrav?s de uma infraestrutura MDA. Por fim,
foram realizadas avalia??es atrav?s de: (i) uma prova de conceito, composta de
tr?s cen?rios distintos, realizada atrav?s da infraestrutura MDA e do processo
de engenharia de aplica??o; (ii) execu??o de um experimento controlado para
comparar a ArchWiSeN com os m?todos tradicionais para o desenvolvimento
de aplica??es para RSASF; (iii) an?lise do suporte a servi?os de middleware para
garantir que aplica??es para RSASF que utilizam tais servi?os possam atingir os
seus requisitos atrav?s do uso das plataformas de middleware suportadas na
ArchWiSeN; e (iv) an?lise sistem?tica da ArchWiSeN em termos de
caracter?sticas desejadas para uma ferramenta MDA al?m da compara??o com
outras ferramentas MDA para RSASF existentes. / Wireless Sensor and Actuator Networks (WSAN) are a key component in
Ubiquitous Computing Systems and have many applications in different
knowledge domains. Programming for such networks is very hard and requires
developers to know the available sensor platforms specificities, increasing the
learning curve for developing WSAN applications. In this work, an MDA
(Model-Driven Architecture) approach for WSAN applications development
called ArchWiSeN is proposed. The goal of such approach is to facilitate the
development task by providing: (i) A WSAN domain-specific language, (ii) a
methodology for WSAN application development; and (iii) an MDA
infrastructure composed of several software artifacts (PIM, PSMs and
transformations). ArchWiSeN allows the direct contribution of domain experts
in the WSAN application development without the need of specialized
knowledge on WSAN platforms and, at the same time, allows network experts
to manage the application requirements without the need for specific
knowledge of the application domain. Furthermore, this approach also aims to
enable developers to express and validate functional and non-functional
requirements of the application, incorporate services offered by WSAN
middleware platforms and promote reuse of the developed software artifacts. In
this sense, this Thesis proposes an approach that includes all WSAN
development stages for current and emerging scenarios through the proposed
MDA infrastructure. An evaluation of the proposal was performed by: (i) a
proof of concept encompassing three different scenarios performed with the
usage of the MDA infrastructure to describe the WSAN development process
using the application engineering process, (ii) a controlled experiment to assess
the use of the proposed approach compared to traditional method of WSAN
application development, (iii) the analysis of ArchWiSeN support of middleware
services to ensure that WSAN applications using such services can achieve their
requirements ; and (iv) systematic analysis of ArchWiSeN in terms of desired
characteristics for MDA tool when compared with other existing MDA tools for
WSAN.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/19895 |
| Date | 30 March 2015 |
| Creators | Rodrigues, Taniro Chacon |
| Contributors | 39900533100, http://lattes.cnpq.br/5386282151810710, Cacho, N?lio Alessandro Azevedo, 03038841420, http://lattes.cnpq.br/4635320220484649, Souza, Jos? Neuman de, 09779604391, http://lattes.cnpq.br/3614256141054800, Pires, Paulo de Figueiredo, 84384921772, http://lattes.cnpq.br/1304174767727101, Batista, Thais Vasconcelos, Delicato, Fl?via Coimbra |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM SISTEMAS E COMPUTA??O, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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