Computação Ciente do Contexto - Parte II

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Introdu¸cão à Computa¸cão Móvel

Computa¸c˜ao Ciente do Contexto - Parte II

Francisco Jos´e da Silva e Silva Rafael Fernandes Lopes Laborat´orio de Sistemas Distribu´ıdos (LSD)

Departamento de Inform´atica / UFMA http://www.lsd.deinf.ufma.br

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Agenda

1 Adapta¸c˜ao da Aplica¸c˜ao a Mudan¸cas de Contexto

2 Middleware para Computa¸c˜ao Ciente de Contexto

Context Toolkit MobileHealthNet

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Adapta¸c˜ao da Aplica¸c˜ao a Mudan¸cas de Contexto

Adapta¸c˜

ao da Aplica¸c˜

ao a Mudan¸cas de

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Abordagens para Adapta¸c˜ao da Aplica¸c˜ao a Mudan¸cas de

Contexto

Execu¸cão de a¸cões disparadas por mudan¸cas de contexto Reconfigura¸cão dinâmica paramétrica a partir de mudan¸cas de contexto.

Ex: bateria fraca ⇒ n˜ao incluir anexos

Reconfigura¸cão dinâmica estrutural a partir de mudan¸cas de contexto. Ex: bateria fraca ⇒ substitui¸cão do algoritmo de compressão de dados

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A¸c˜oes Disparadas por Contexto: Active Badge (crach´a)

O active badge periodicamente dissemina um identificador único para determinar a localiza¸cão do usuário;

Eventos como “chegando”, “saindo”, “estabelecido”, “ausente” s˜ao gerados pelo Active Badge Location System;

Um botão no crachá permite também disparar um evento “aten¸cão” Monitores da atividade dos active badge executam comandos Unix conforme requerido;

Usuários especificam a¸cões disparadas por contexto em um arquivo de configura¸cão contendo eventos e a¸cões na forma: badge location event-type action

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A¸c˜oes Disparadas por Contexto: Contextual Remiders

(ParcTabs)

Disponibiliza uma forma mais expressiva;

Predicados podem conter data, tempo, localiza¸c˜ao e proximidade, conforme o exemplo abaixo.

after April 15

between 10 and 12 noon in room 35-2200 with {User Adams}

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Stick-E Note

Considera que o usu´ario porta um PDA com conectividade sem fio e

equipado com v´arios sensores, como um transceiver GPS;

Uma Stick-E Note ´e um documento SGML (Standard Generalized

Markup Language) com uma se¸c˜ao contexto e um corpo:

<note>

<at> "Noble Engineering Library" <body>

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Abordagens para Reconfigura¸cão Dinâmica: Reflexão

Computacional

Reflex˜ao computacional: habilidade de um software observar ou at´e mesmo modificar a sua estrutura ou comportamento

Introspec¸c˜ao: capacidade que um software tem de examinar sua

pr´opria estrutura, estado e representa¸c˜ao Tipos:

Estrutural: possibilita modificar a estrutura das classes ou objetos, através do acréscimo de atributos, métodos e modifica¸cão da hierarquia de heran¸ca

Comportamental: possibilita modificar o comportamento dos programas em execu¸cão através da intercepta¸cão de ativa¸cões dos objetos, métodos, e atributos de interesse.

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Abordagens para Reconfigura¸cão Dinâmica: Reflexão

Computacional

Reflection: padr˜ao arquitetural que divide um software em um meta-n´ıvel e em um n´ıvel base

Meta-n´ıvel: representa a estrutura e o comportamento do software em elementos chamados meta-objetos

N´ıvel base: define a lógica da aplica¸cão e a implementa¸cão das regras de negócio

S˜ao causalmente conectados atrav´es de um protocolo de

meta-objetos, de forma que modifica¸c˜oes em um ser˜ao refletidas no outro

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Abordagens para Reconfigura¸cão Dinâmica: Programa¸cão

Orientada a Aspectos

Interesse: parte do dom´ınio do sistema que se deseja tratar com uma unidade conceitual ´unica

Vários requisitos entrela¸cados ao longo do código: logging, seguran¸ca, distribui¸cão, persistência

Esse código não está diretamente relacionado com a funcionalidade definida para essas classes e isso dificulta o desenvolvimento e manuten¸cão do software

POA expressa interesses entrela¸cados em elementos chamados

aspectos, desenvolvidos separadamente de outras partes do sistema e armazenados em uma unidade de c´odigo vis´ıvel a

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Abordagens para Reconfigura¸c˜ao Dinˆamica: POA

Organiza¸c˜ao do Software:

Classes ou componentes, que constituem o código base do sistema e representam as regras de negócio da aplica¸cão

Aspectos que relacionam os requisitos funcionais e n˜ao-funcionais que afetam o comportamento do sistema e que estariam entrela¸cados no c´odigo das classes ou componentes

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Middleware para Computa¸c˜ao Ciente de Contexto

Middleware para Computa¸c˜

ao

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Middleware

Local OS 1 Local OS 2 Local OS 3 Local OS 4

Appl. A Application B Appl. C

Computer 1 Computer 2 Computer 3 Computer 4

Network Distributed system layer (middleware)

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Servi¸cos T´ıpicos Relacionados ao Contexto

Servi¸co de assinatura e entrega de informa¸c˜ao contextual Servi¸co de consulta do contexto

Servi¸co de transforma¸c˜ao de contexto

Servi¸co de s´ıntese de contexto: une diversos tipos de informa¸c˜ao de contexto

Servi¸co de descoberta e gerenciamento

Servi¸co de Atuador: ajuda a aplica¸c˜ao a realizar fun¸c˜oes dependentes do contexto

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Arquitetura L´ogica de Middleware para Ciˆencia de

Contexto

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Middleware para Computa¸c˜ao Ciente de Contexto Context Toolkit

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Context Toolkit

Desenvolvido na Georgia Tech;

Framework orientado a objetos que permite a recupera¸c˜ao de

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Recursos do Context Toolkit: Context Widgets

Componente que implementa o servi¸co de aquisi¸c˜ao e entrega de informa¸c˜ao de contexto;

Interface entre sensores e as aplica¸c˜oes;

Possuem estado e comportamento. Estado ´e representado por atributos e compartamento por fun¸c˜oes de callback disparadas quando houver mudan¸ca de contexto;

Entidades persistentes que podem ser compartilhadas por diversas aplica¸c˜oes;

Podem armazenar e disponibilizar o histórico das informa¸cões de contexto, usualmente utilizado para prever futuras a¸cões ou a inten¸cão do usuário.

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Recursos do Context Toolkit: Context Interpreters

Servi¸co de transforma¸c˜ao de contexto;

Exemplo: converter dados GPS em nomes de ruas;

Pode ser utilizado para determinar uma informa¸c˜ao de contexto de alto n´ıvel, como um contexto social ou motivacional;

Ex: a partir de widgets em uma sala de conferˆencia, determinar que um encontro est´a ocorrendo.

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Recursos do Context Toolkit: Context Agregators

Juntam informa¸c˜oes de contexto oriundas de fontes diversas (widgets e interpreters) de forma a representar o contexto associado a uma entidade;

Uma entidade pode ser uma pessoa, sala, outro sistema de software, um dispositivo, etc. . .

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Recursos do Context Toolkit: Discover

Disponibiliza servi¸co de descoberta e gerenciamento de fontes de informa¸c˜ao de contexto;

Mantˆem um registro das capacidades dos widgets existentes;

Aplica¸c˜oes podem consultar componentes por um nome espec´ıfico ou que possuam um conjunto fornecido de capacidades/atributos.

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Middleware para Computa¸c˜ao Ciente de Contexto MobileHealthNet

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MOBHA – MobileHealthNet on Android

API responsável pela comunica¸cão entre clientes móveis Android e gateway

User Service; Content Service; Chat Service; Context Service

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Context Service

Servi¸co ciente de contexto para prover e distribuir informa¸c˜oes que

ser˜ao utilizadas para o acompanhamento dos pacientes do MBH

Aquisi¸cão de informa¸cões de contexto com qualidade; Servi¸co de notifica¸cões baseado em eventos;

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Inicializa¸c˜ao da Aplica¸c˜ao

public static void startUp()

public boolean addContextProviderRepository(String apkUrl, String descriptionUrl)

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Requisi¸c˜ao de Informa¸c˜oes de Contexto

void subscribeContextInformation(String

requestedUserName, String requestorUserName, boolean secure, String contextInformationML)

void publishSubscribeContextInformationResponse(String requestedUserName, String requestorUserName, String[] contextInformationUnitId, boolean secure, boolean[] accepteds)

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Requisi¸c˜ao de Informa¸c˜oes de Contexto

void publishUnsubscribeContextInformation(String requestedUserName, String requestorUserName, String[] contextInformationUnitId, boolean secure)

void unsubscribeContextInformation(String

requestedUserName, String requestorUserName, String[] contextInformationUnitId, boolean secure)

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Exemplo ContextML

</qualityOfContext> </data>

</contextInformation> </requirement>

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Recebendo Dados de Contexto

Deve-se implementar os seguintes m´etodos:

void contextInformationRequest(String

requestedUserName, String requestorUserName, String contextInformationML)

void contextInformationResponse(String

requestedUserName, String[] contextInformationId, boolean[] accept)

void contextInformation(String requestedUserName, ContextInformationData cid)

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Definindo Eventos de Contexto

void subscribeEvent(String requestedUserName, String requestorUserName, boolean secure, String

eventDescriptionML)

void publishSubscribeEventResponse(String

requestedUserName, String requestorUserName, String[] ruleName, boolean[] accepted)

void publishUnsubscribeEvent(String requestedUserName, String requestorUserName, String[] ruleName, boolean secure)

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Exemplo eventDescriptionML

</rule> </event> </requirement>

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Recebendo Notifica¸c˜oes

Deve-se implementar os seguintes m´etodos:

void eventRequest(String requestedUserName, String requestorUserName, String eventDescriptionXML); void eventResponse(String requestedUserName, String requestorUserName, String[] ruleName, boolean[] accept);

void eventAnalised(String requestedUserName, String ruleName, ContextInformationAnalised contextData);

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Solicitando Dado de Contexto

Requisi¸c˜ao Local subscribeContextInformation("Dejailson","Dejailson", false, xml); Requisi¸c˜ao Remota subscribeContextInformation("Sandra","Dejailson", false, xml);

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Leituras Recomendadas

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Leituras Recomendadas

Fundamentals of Mobile and Pervasive Computing Cap 4: Context-Aware Computing

Frank Adelstein, Gupta, Richard III, Schwiebert McGraw-Hill, 2005

A Survey of Context Data Distribution for Mobile Ubiquitous Systems Paolo Bellavista, Antonio Corradi, Mario Fanelli, Luca Foschini ACM Computing Surveys, Vol. 44, No. 4, Article 24, August 2012

Gerenciamento Autonˆomico de Privacidade Baseado em Situa¸c˜ao

para Redes Sociais Móveis Cap 3: Computa¸cão Autonômica Ariel Soares Teles