Sensibilidade ao Contexto

Computação Sensível ao Contexto é o paradigma no qual aplicações podem descobrir e tirar vantagem de informações contextuais (como localização de usuário, hora do dia, pessoas próxi- mas e atividade de usuários e dispositivos) [CK00]. O uso de informações contextuais por essas aplicações reduz a quantidade de atenção humana que uma aplicação necessita para atender às requisições dos usuários. A essência desta afirmação está na crença de que para a concretização da computação pervasiva, computadores do futuro interagirão automaticamente para realizar as tarefas do usuário sem a necessidade de sua interferência.

2.3.2.1 Contexto

Ainda não existe um consenso a respeito da definição de contexto, devido a uma série de fa- tores, e principalmente devido à abrangência do uso do termo “contexto” em diferentes áreas de pesquisas. Certas áreas se preocupam mais com detalhes técnicos do acesso do usuário, enquanto outras prendem a informações relativas a aspectos sociais.

Existem definições que procuram listar elementos que são relevantes a partir de exemplos e aplicações específicas, citando dados relevantes apenas ao domínio destas aplicações. Goularte, em sua tese de doutorado [Gou03], lista algumas destas definições:

• Contexto pode se referir a informações como localização, pessoas e objetos em suas cer- canias, situações sociais e até condições ambientais como iluminação e barulho. Destes elementos extraem-se três aspectos importantes de contexto: onde o usuário está, com quem o usuário está, e quais os recursos próximos ao usuário [ST94];

• Ryan e Morse limitam contexto a informações sobre localização, ambiente, identificação e tempo [MD97];

• Brown segue a mesma linha e sugere que contexto pode ser usado para descrever o am- biente, pessoas ao redor do usuário, situação, estado, temperatura, entre outros [Bro98]; • Saber, Dey e Abowd [SDA98] definem contexto como informações sobre pessoas ou

dispositivos que podem ser usados para transformar o modo como um sistema fornece serviços. Exemplos de tais informações são: dados emocionais, dados históricos, dados de localização, dados de intenção e de foco de atenção do usuário;

• Pascoe [Pas98] define contexto como o subconjunto de estados físico e conceitual de interesse para uma entidade particular.

Baseada nestas definições, Dey [Dey01] formulou uma definição mais genérica, conside- rando como contexto tudo aquilo que seja relevante à aplicação e seu conjunto de usuários, sem enumerar explicitamente quais aspectos formam este contexto, uma vez que estes irão variar de

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acordo com a situação. Sua definição é apresentada a seguir:

Contexto é qualquer informação que pode ser utilizada para caracterizar a situa- ção de uma entidade. Uma entidade é uma pessoa, lugar, ou objeto considerado relevante para a interação entre um usuário e uma aplicação, incluindo o usuário e a aplicação em si.

Por tal definição, cabe a cada projetista determinar quais elementos compõem o contexto re- levante de sua aplicação. Baseando-se nesta definição, resume-se que qualquer informação que possa ser utilizada para caracterizar a participação de entidade (pessoa, software ou hardware) em uma interação, esta informação é contexto.

2.3.2.2 Classificações de Contexto

Para melhor entender as informações sobre contexto, existem trabalhos [DRD+00] [Cha02] [CCRR02] que dividem informações contextuais em quatro diferentes tipos: Infra-Estrutura, Sistema, Domínio e Ambiente.

O contexto da Infra-Estrutura representa o estado da plataforma de comunicação entre a aplicações e dispositivos, permitindo que possa haver notificações sobre saída (mesmo através de falhas) ou entrada de dispositivos em um ambiente pervasivo.

O chamado contexto de sistema é uma extensão do contexto de infra-estrutura, incluindo informações sobre os usuários no ambiente. A argumentação para sua existência é a necessi- dade de agrupar informações que um dispositivo fique ciente dos outros dispositivos em suas cercanias, e conseqüentemente de serviços oferecidos pelas aplicações. Porém, esta argumen- tação não deixa clara a separação entre contextos do Sistema e da Infra-Estrutura, uma vez que ambos tratam com aplicações e dispositivos [Gou03].

O contexto do Domínio procura agregar informações sobre a semântica do domínio da aplicação. Para isto, são consideradas as associações entre os dispositivos e seus usuários de forma a se determinar a natureza da interface ou serviço sendo apresentado. São ainda consideradas informações sobre a segurança e privacidade de informações dos usuários, como localização e atividade realizada.

Por fim, o contexto do Ambiente reúne dados sobre informações sobre o local onde uma determinada entidade se encontra. Exemplos de dados relevantes seriam luminosidade, tempe- ratura, localização, dentre outros.

Apesar de válidas, as categorias propostas na classificação anterior criam certas dúvidas sobre quais informações pertencem a cada categoria. Outra classificação [CK00], também com quatro categorias, onde o mapeamento das informações é mais claro. São elas:

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• Computacional: Engloba informações relativas a dispositivos utilizados pelos usuários (Consumo de CPU, bateria, interface de apresentação), recursos de comunicação via rede (largura de banda, custos de conexão) e recursos próximos, como monitores, impressoras, estações de trabalho e pontos de acesso;

• Usuário: agrupa informações do perfil de usuário, localização, dados de mobilidade, pessoas próximas e até a situação social atual;

• Físico: representam informações como luminosidade, nível de ruído, condições de trá- fego;

• Tempo: indicam informações temporais como hora do dia, dia da semana, mês, e estação do ano.

A manipulação destas informações levanta várias questões: (i) obtenção de dados de con- texto a partir de sensores colocados no ambiente pervasivo em face a dinâmica (volatilidade) destes elementos, (ii) acuidade dos dados obtidos a partir destes sensores (abstração), (iii) re- presentação e integração de dados de diferentes sensores (agregação).

2.3.2.3 Rastreamento de Mobilidade Física

Os trabalhos sobre computação sensível ao contexto sugerem que certos elementos contextuais são mais importantes que outros [ST94] [Bro98] [SDA98] [Dey01] [CDK05a]. Dentre estes, sem dúvida, o que tem recebido maior atenção é a localização de usuário e dispositivos. A mobilidade de usuários e dispositivos, juntamente com a necessidade de se ter sensibilidade ao contexto, torna essencial o rastreamento da localização física do dispositivo ou usuário em um ambiente de computação pervasiva [Joh05].

Existem vários métodos e tecnologias que podem ser aplicados para a determinação da posição física de pessoas ou dispositivos. Porém, em geral, nenhuma será auto-suficiente para atender de forma eficaz qualquer tipo de ambiente. Estas abordagens empregam diferentes meios como ótico, acústico ou rádio-freqüência, divergindo em aspectos como:

• Área de aplicação: dependendo do mecanismo utilizado, há restrições sobre onde este mecanismo pode ser utilizado. Algumas técnicas podem ser aplicadas apenas em espaços fechados, enquanto outras apenas em espaços abertos;

• Precisão: também de acordo com o mecanismo, erros de estimativa da posição de uma entidade podem variar de centímetros até quilômetros;

• Tipo de dado de localização: Dados obtidos podem representar coordenadas absolutas ou globais, como latitude, longitude e altitude; ou podem ser relativas a espaços fixos, como “Sala M1 do Prédio B do Centro de Informática”;

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• Privacidade do usuário: Se alguma informação sobre a entidade a ser localizada deve ser fornecida para o rastreamento de sua posição;

• Origem da informação de localização: a diferença é se o usuário ou dispositivo é quem fornece os dados de sua posição, ou esta informação é calculada (também dita rastreada) por outro sistema ou dispositivo.

Dentre alguns dos sistemas e abordagens para localização, destacam-se aqueles baseados em satélite como o Global Positioning System (GPS), o mais popular sistema de rastreamento atualmente. Sendo baseado por satélites, seu funcionamento é mais adequado apenas para áreas abertas, devido à atenuação do sinal dentro de locais fechados. Também utilizam sistemas de localização por satélite o GLONASS e o ainda em formação, Galileo.

Outros métodos procuram utilizar a infra-estrutura de redes baseando-se nas características de transmissão, utilizando informações sobre as características de estações-base de alcance limitado. Dispositivos podem comparar a força do sinal como uma medida para saber qual estação-base está mais próxima. Técnicas que se enquadram neste perfil são Diferença de Tempo de Chegada, Ângulo de Chegada e Diferença de Tempo Observada.

As principais questões são relacionadas a diversos fatores: primeiro, como ressaltado an- teriormente, nenhum dos métodos utilizados será auto-suficiente em qualquer ambiente. Boa parte das tecnologias necessárias demandam um alto custo para sua implantação, principal- mente em se tratando de espaços abertos. Por fim, para sua melhor utilização, os dados de localização devem ser associados com bases de dados em sistemas de informação geográficos (GIS), que possuem alto custo de utilização e manutenção.