Bancos de Dados

Neste tópico vamos tratar de forma breve conceitos e alternativas de bancos de dados, tema fundamental para qualquer sistema automatizado de informações, que tem sua ori-gem na organização de elementos reais. Ele é o equivalente eletrônico dos antigos arquivos em papel armazenados em armários nos escritórios. Segundo (ELMASRI) [23] “um banco de dados é uma coleção de dados relacionados”. As principais formas de representação de bancos de dados são: relacional e não relacional. A partir da década de 1970, as tecno-logias de bancos de dados eram predominantemente relacionais, com destaque para o uso da SQL, linguagem de script declarativa fortemente baseada na álgebra relacional.

3.1.4 Bancos de Dados Relacionais SQL

Como o próprio nome sugere, bancos de dados relacionais são caracterizados pelas relações entre as tabelas, formadas por tuplas não necessariamente ordenadas, que são instâncias do esquema da tabela e armazenam os valores assumidos pelos atributos. Para que as manipulações das tabelas sejam realizadas corretamente, dois fundamentos devem ser observados: O atributo chave (primária ou estrangeira) e a integridade [3].

A chave primária é um dos atributos da tupla, ou combinação deles, cujos valores distinguem univocamente cada tupla da tabela, evitando ambiguidades. Como índice, ela também serve para representar uma entidade ao se fazer associações mais complexas [22].

A chave estrangeira tem o mesmo valor de uma chave primária, sendo utilizada para implementar relacionamentos entre tabelas.

A integridade dos dados é um dos requisitos primordiais de um banco de dados. Os dados de um banco são considerados íntegros quando retém de maneira correta o que estão querendo representar e são consistentes entre si.

3.1.5 Bancos de Dados NoSQL

Conjunto de conceitos que permitem o processamento de dados de forma rápida e eficiente com foco na performance. É um modelo alternativo pensado para se modelar os dados sem ter que seguir os rígidos padrões do modelo relacional. Os bancos de dados NoSQL aplicáveis a este estudo são os que têm uma arquitetura distribuída, composta por clusters de servidores nos quais os dados são replicados. A redundância de dados em vários servidores torna o sistema tolerante à falha de um deles e propicia a escalabilidade pela inclusão de novos servidores no clusters [2] [3].

3.1.6 Bancos de Dados Mobile

A principal característica dos sistemas gerenciadores de banco de dados (SGBD)mobile é que eles continuam funcionando mesmo sem conexão entre cliente e servidor, atuando o cliente nesse caso como banco de dados local. Podemos citar como exemplo os seguin-tes SGBDs móveis: Oracle Lite Mobile, DB2 Everyplace, SQLite, CouchDB,Sybase SQL Anywerhe e PouchDB. Todos dispõem de bibliotecas locais para facilitar o desenvolvi-mento, funcionando como “mini” SGBDs com arquivos locais no cliente, nos quais são realizadas operações de escrita e leitura.

OSQLitepermite a criação de tabelas manipuladas por comandosINSERT, UPDATE E DELETE e as consultas são feitas peloSELECT [8], atendendo à maior parte do padrão SQL ANSI 92.

Outro exemplo é o CouchDB, banco de dados NoSQL que usa o formato Javascript Object Notation (JSON) para armazenar os dados, a linguagemJavascript para consultas, o MapReduce para recuperação de dados e um protocolo próprio de replicação, o Couch Replication Protocol [4] que busca dar confiabilidade à replicação entre diferentes instân-cias do banco e à sincronização de dados entre dispositivos mobile e bancos de dados na nuvem. Foi lançado em 2005 e tornou-se projeto da Apache em 2008.

Ao contrário de um banco de dados relacional, o CouchDB não armazena os dados e relacionamentos em tabelas. Cada banco de dados é uma coleção de documentos inde-pendentes, e cada documento mantém seus próprios dados e esquemas. Uma aplicação pode acessar vários bancos de dados, por exemplo, nosmartphonedo usuário e outros em servidores remotos. Os metadados do documento contém informações de revisão, possibi-litando mesclar quaisquer diferenças que possam ter ocorrido enquanto os bancos de dados estavam desconectados. Esse banco implementa uma forma de controle de concorrência multiversão (MVCC), a fim de evitar a necessidade de travar o arquivo de banco de dados durante as gravações. Os conflitos são deixados para a aplicação resolver. Um conflito geralmente envolve a primeira mesclagem de dados em um dos documentos, apagando o antigo.

Com base no CouchDB, a IBM desenvolveu um produto para oferecer seus recursos no conceito de Database as a Service (DBaaS), de forma gratuita ou cobrando valores mensais para sua utilização na nuvem, a depender do consumo [31]. Adicionalmente às características herdadas, no Cloudant Database estão disponíveis APIs para diversas finalidades, uma delas para sincronização com bases de dados de dispositivos móveis.

O PouchDB, também derivado do CouchDB, é um banco de dados de código aberto manipulado por meio do Javascript, projetado para funcionar integrado ao navegador WWW, permitindo a sincronização automática com bases remotas quando há conectivi-dade com a Internet ou, na sua falta, armazenando os dados do usuário localmente. É suportado por todos os navegadores modernos, usando preferencialmente o IndexedDB se o navegador suportá-lo ou, caso contrário, o WebSQL [43]. Os containers Apache Cordova, Adobe Phonegap, NW.js, Electron e extensões do navegador Google Chrome suportam o PouchDB.

Devido à integração doIonic [33] com o PouchDB e deste com o Cloudant Database, essa foi a alternativa escolhida para o armazenamento local e remoto.

3.1.7 Tecnologia Mobile

Neste tópico vamos conceituar de forma breve a tecnologia mobile e exemplificar suas possibilidades. A mobilidade caracteriza-se pelo uso de dispositivos móveis que através da

convergência tecnológica, disponibiliza comunicação e informação instantânea via texto, imagem, vídeo, além de recursos de gerenciamento, como agenda e notícias [56].

A tecnologiamobile ganhou forte impulso nos últimos anos com a redução do tamanho de processadores, memórias e componentes eletrônicos. Em geral os antigos celulares foram transformados em computadores de excelente desempenho. Hoje, é difícil encontrar um cidadão que não possua um smartphone, outro dispositivo que se enquadra nessa categoria é o tablet.

As TICs continua modificando as relações sociais assim como a relação entre governo e cidadão, conforme visto no histórico dos meios de comunicação apresentado na Seção ini-cial deste Capítulo. Antigamente a única maneira de ter acesso a serviços governamentais era de forma presencial, mas esse modelo está em plena mudança e, desde o princípio da década, muitas informações e serviços vem sendo disponibilizados em aplicativos e redes sociais. As figuras 3.2 e 3.3 demonstram o crescimento dessa tecnologia e do acesso à Internet a partir de dispositivos móveis [38]. Com o desenvolvimento de sistemas opera-cionais próprios, por exemplo Android, iOS e Windows Phone, foi natural a migração do computador de bancada para os smartphones, fato reforçado com o surgimento de apli-cações mobile nativas. O uso de um aplicativo para registro de vacinas visa acompanhar essa mudança e, para atingir o maior número de pessoas, deverá ser compatível com as plataformas mais usadas.

Figura 3.2: Projeção comparativa entre dispositivos móveis edesktops para Internets [38].

As vantagens dessa tecnologia são também muito grandes para os programas de imu-nização. Se integrado a bancos de dados remotos, evitará a perda de informações que provoca a revacinação em caso de perda ou roubo do aparelho. Outros recursos adicionais poderiam ser:

Figura 3.3: Adoção da tecnologiamobile em 2015, no Brasil e no mundos [38].

• Notificação pelo celular das datas programadas, tendo em vista que, ao contrário do cartão em suporte de papel, a lembrança das datas não dependerá unicamente da atenção do usuário para consultá-lo para saber se tem vacinas pendentes.

• A criação de grupos familiares para registro da situação vacinal de todos os seus membros e conforme o esquema vacinal do grupo de vacinação ao qual cada um está ligado, definidos em função das faixas etárias e da identificação dos grupos de risco. Tal recurso vai ao encontro dos fundamentos do programa ESF, que tem como premissa o acompanhamento de grupos familiares nele cadastrados por agentes de saúde comunitários [15].

• Identificação dos pontos de vacinação, com o objetivo de identificar postos de vaci-nação. Vale lembrar que a dificuldade de abastecimento de vacinas na rede pública (e até mesmo na particular) está fazendo com que as filas fiquem enormes, exigindo em alguns casos uma verdadeira peregrinação aos postos de vacinação. Porém, para que o aplicativo possa consultar a disponibilidade de determinada vacina em deter-minados locais, é necessária a integração do aplicativo a sistemas de logística das secretárias de saúde.

• Agendamento da aplicação da vacina, permitindo às secretarias de saúde estimar a demanda e, com isso, diminuir a perda de vacinas de alto custo, como por exemplo a BCG, que recentemente estava com sério problema de abastecimento. Assim como na possibilidade anterior, este recurso necessita da integração entre o aplicativo e os sistemas de informação do governo, nos quais são registrados os calendários de campanhas e de ofertas regulares de vacinação.