O conceito de ubiquidade na computação

1.

INTRODUÇÃO

Nos dias atuais, com a convergência das tecnologias de rádio, dos microprocessadores e dos dispositivos eletrônicos digitais de uso pessoal, tornou-se possível fazer com que os dispositivos com certo poder de processamento computacional, tanto móveis quanto estacionários, cooperem entre si para fornecer ao usuário acesso instantâneo a novos serviços deforma transparente. Essa característica levou ao surgimento do conceito de ubiqüidade na computação. A computação ubíqua abrange um modelo de computação no qual usuários móveis, serviços e recursos são capazes de descobrir outros usuários, serviços e recursos. Nesse paradigma computacional, as responsabilidades pela execução de determinado serviço necessário para o usuário são distribuídas entre uma variedade de dispositivos, cada qual com suas tarefas e funcionalidades específicas. Este artigo apresenta os principais conceitos que giram em torno da computação ubíqua, apresentando sua definição, princípios e tecnologias envolvidos.

2.

COMPUTAÇÃO UBÍQUA

2.1.

Mobilidade e Tecnologia Embarcada

Por ser uma área de pesquisa emergente, algumas pessoas utilizam os termos computação pervasiva

1, computação ubíqua, computação nomádica, computação móvel e tantos outros como sinônimos. Contudo, existem diferenças conceituais entre eles, conforme elucidado abaixo [2]. A computação móvel consiste em sistemas computacionais distribuídos em diferentes dispositivos que comunicam-se entre si através de uma rede de comunicação sem fio, o que permite a mobilidade desses aparelhos [3]. O usuário, então, é capaz de utilizar os serviços que um computador oferece independente de sua localização física. Assim, tem-se um aumento da capacidade de mover fisicamente serviços computacionais juntamente com o usuário em movimento, transformando a computação numa atividade que pode ser carregada para qualquer lugar. No entanto, existem certas limitações nessa abordagem. A principal limitação da computação móvel é que o dispositivo não possui a capacidade de obter de forma flexível informações sobre o contexto em que a computação ocorre e adaptá-la adequadamente. Logo, os usuários têm de alterar manualmente as configurações da aplicação à medida que se movem, o que pode ser uma característica não desejável para boa parte os usuários [1].Já o conceito de computação pervasiva implica que o computador está embarcado ao ambiente de forma invisível para o usuário, tendo a capacidade de obter informações acerca do ambiente circundante e utilizá-la para controlar, configurar e ajustar a aplicação para melhor se adequar às características do ambiente. O ambiente também pode e deve ser capaz de detectar outros dispositivos que adentrem a ele. Dessa interação surge a capacidade de computadores agirem de forma “inteligente” no ambiente em que o usuário se locomove, sendo esse ambiente saturado por sensores e serviços computacionais [1]. A computação pervasiva postula quatro paradigmas fundamentais [4]:

• Descentralização:

durante a era mainframe, computadores superpoderosos forneciam suas capacidade de processamento para “terminais burros”. Com o advento dos computadores pessoais (PCs), a arquitetura cliente-servidor foi introduzida, deslocando o poder computacional do servidor para as estações de trabalho clientes. A computação pervasiva deu um passo ainda maior, distribuindo responsabilidades entre uma variedade de dispositivos, cada qual com suas tarefas e funcionalidades específicas. Cada uma dessas entidades autônomas contribuem para um ambiente computacional heterogêneo, cooperando-se entre si como uma comunidade mútua e estabelecendo redes dinâmicas de relacionamento. Uma nova tarefa que emerge a partir dessa descentralização é a sincronização das atualizações de informação entre os variados dispositivos. As bases dedados presentes nos dispositivos com diferentes capacidades e recursos limitados devem se manter consistentes.

•

Diversificação

: na computação pervasiva existe uma clara tendência em adotar dispositivos que melhor se adéquam aos requisitos de um determinado grupo de usuários para desempenhar uma tarefa específica, ao invés de computador de propósito geral. Um dos maiores desafios que surgem daí é como gerenciar as mais díspares capacidades desses mais variados dispositivos. Cada um fornece uma plataforma com suas próprias características, o que faz com que se torne difícil prover aplicações homogêneas entre eles.

•

Conectividade:

múltiplos dispositivos estão de certa forma ligados uns aos outros. Não há limites: eles trocam informações entre si através de infravermelho, podem ser conectados com plugs, comunicam-se via rede sem fio, etc. Emails podem ser trocados entre dispositivos heterogêneos. Documentos podem viajar através de redes e ser acessíveis de qualquer lugar. Celulares GSM se beneficiam dos acordos de roaming 2 internacionais, o que permite que se conectem em redes de comunicação diferentes de suas redes nativas. Um handheld pode se comunicar com um telefone celular através de infravermelho para sincronizar dados. Alternativamente, o mesmo handheld pode se conectar através da porta serial a uma Local Area Network (LAN). Num primeiro momento, isso pode parecer contrário à diversificação descrita anteriormente. Questões de especificidade de plataforma são os maiores obstáculos para aplicações e intercâmbio de informações: a capacidade de armazenamento entre os dispositivos são diferentes; processadores distintos impõem diferentes restrições de desempenho e uso de memória; sistemas operacionais são numerosos e freqüentemente são executados em um dispositivo em particular; o tamanho e a forma dos dispositivos requerem diferentes plugs, e assim por diante. Uma abordagem para alcançar a conectividade e interoperabilidade é a adoção de padrões. Isso resulta em uma importante tarefa para a indústria de Tecnologia da Informação (TI): padrões abertos devem ser estabelecidos e preparados para enfrentar as demandas dos mais diversos dispositivos. Padrões de comunicação, linguagens de marcação e software independente de plataforma devem ser integrados para formar a base da interoperabilidade. Novos padrões como WAP, UMTS, Bluetooth ou Ir DA foram criados por amplas iniciativas da indústria, os quais definem os protocolos