1 COMPUTAÇÃO UBÍQUA

A tecnologia faz parte do nosso dia-a-dia e muitas

vezes nem nos damos conta que estamos inseridos nesse

mundo tecnológico onde temos quase tudo que necessitamos

em nossas mãos.

Segundo Weiser (1991) “As tecnologias mais profundas

são aquelas que desaparecem” pensando nessa ideia ele

criou o conceito de Computação Ubíqua pela primeira vez

durante os seus estudos na empresa Xerox PARC.

Weiser (1993) afirma ainda que Computação Ubíqua

significa “O método de aumentar o uso dos computadores

fazendo com que muitos computadores estejam disponíveis no

ambiente físico, mas que estejam efetivamente invisíveis

para os seus usuários”, idealizando um mundo em que a

computação estaria presente em todos os objetos, até os

mais simples como: canetas, roupas, interruptores,

cadeiras, entre outros.

A Computação Ubíqua (Ubicomp) seria responsável por

transformar a tecnologia em algo mais simples para os

usuários, onde cada dispositivo funcionaria de forma a

facilitar o seu acesso. E esta tecnologia deverá ter como

princípio a mobilidade, caso contrário os usuários vão

estar plenamente consciente da tecnologia devido a sua

ausência quando eles se moverem (SATYANARAYANAN, 2001).

Para isso, a Ubicomp usará tecnologias da Computação

Móvel e da Computação Pervasiva, que juntas conseguem

trazer um grau de imersão tecnológica grande o suficiente

para que os seus usuários não percebam que estão usando

ambientes computacionais.

Observamos que a figura 1 mostra a relação existente

entre a computação Ubíqua, Móvel e Pervasiva, levando em

consideração o Grau de Imersão Computacional e o Grau de

Mobilidade. Percebe-se na observação da figura que quanto

maior a imersão computacional e maior a mobilidade, mais

próximo da Ubicomp os ambientes estarão.

Verificamos ainda que os Sistemas tradicionais de

computação possuem um baixo grau de imersão computacional

e baixa mobilidade, o que faz com que os seus usuários

percebam com facilidade a presença de computação quando

necessitam de seu uso nos ambientes mais variados

possíveis.

Figura 1 - Relação entre computação Ubíqua, Móvel ePervasiva.

Fonte: Stthiaggo, 2012.

Segundo Satyanarayanan (2001, p. 1) entende–se como

Computação Pervasiva “São ambientes saturados de computação

e capacidade de comunicação, ainda harmoniosamente

integrados com os usuários” ou ainda de acordo com Augustin

(2004, p. 15) “fornecer aos usuários um acesso uniforme e

imediato às informações, e transparentemente, suportar a

execução de suas tarefas”.

O termo Computação Pervasiva é usado para representar

os ambientes computacionais onde há uma grande integração

com os usuários, todo o ambiente está impregnado de

tecnologia e a troca de informações com eles é fácil e

harmoniosa.

O termo Computação Móvel pode ser entendido como a

capacidade de uso de dispositivos móveis que tem acesso a

serviços e dados independentemente de sua localização,

sendo estes serviços limitados à área de cobertura de suas

redes de interconexão (SATYANARAYANAN, 1996). As principais

características da Computação Móvel são: portabilidade,

conectividade e mobilidade (AUGUSTIN, 2004).

As figuras 2 e 3 mostram os principais dispositivos

dos dias atuais que representam a computação móvel. Tais

dispositivos possuem alta capacidade de execução de tarefas

com uma grande mobilidade, o que impulsionou o seu uso por

várias pessoas no mundo todo.

Figura 2 - Ipad

Fonte: Apple, 2014

Figura 3 - Smartphones

Fonte: Revista INFO, 2013

Quando Weiser (1993) criou o termo Ubicomp, ele

imaginou um mundo impregnado de computação com dispositivos

que iriam se comunicar com rapidez e facilidade, mas de uma

forma invisível para os seus usuários. Assim, a relação

homem X máquina seria harmônica e a computação estaria

inserida no cotidiano das pessoas de uma forma que se

tornaria muito mais fácil usar os seus serviços (WEISER,

1991).

Desta forma, observamos então estas características da

Ubicomp:

a) Pró-atividade

Entende-se como a capacidade de prover serviços aos

usuários de forma a antecipar as suas solicitações,

tornando assim as respostas mais rápidas e colaborando para

a sua eficiência. Eficiência que está relacionada com a

capacidade de análise de dados do sistema (MARIANI;

NAKAMOTOME, 2008).

b) Invisibilidade

A invisibilidade está relacionada ao fato de o usuário

não perceber o sistema que está usando enquanto ele

desenvolve uma tarefa. Os usuários estarão com uma

facilidade tão grande do uso do sistema que não conseguirão

perceber que há um sistema computacional por trás da tarefa

que estão executando (GUERRA, 2007). Segundo Alcañiz e Rey

(2005, p. 6)” Os usuários devem ser capazes de acessar os

dados sem saber de arquivo específico nomes, localização ou

formato”.

Na figura 4 percebemos os dispositivos e serviços que

utilizamos diariamente e muitas vezes não nos damos conta

que existe computação neles.

Figura 4 - Dispositivos de uso diário.

Fonte: Arnholdt, 2012.

Observamos ainda na figura em questão dispositivos

como: laptop, PDA, impressora, relógio digital e outros,

tendo acesso à internet por uma rede WI-FI controlada por

led. Ao mesmo tempo em que os leds enviam sinal, eles

também servem para iluminar o ambiente.

c) Comunicação

Deve ser fornecido um canal de comunicação seguro e

confiável para uma perfeita comunicação entre os

dispositivos e os usuários do sistema, esta comunicação

deve ser simples de forma a abstrair a complexidade do

sistema para que este seja invisível ao usuário, dessa

forma os dispositivos devem se comunicar em background

(oculto ao usuário) (MARIANI; NAKAMOTOME, 2008).

d) Sensibilidade ao Contexto

Em nosso cotidiano tomamos atitudes que para nós

parecem ser bem simples, como por exemplo: aumentar a

temperatura do ar-condicionado quando está fazendo frio,

escolher a roupa adequada ao nosso tamanho, diferenciar as

cores dos objetos, entre outras. Mas para um sistema de

computação isso pode se tornar bem complexo quando se leva

em conta a quantidade de variáveis necessárias para essas

tomadas de decisões. Na Ubicomp pode-se dizer que

sensibilidade ao contexto é a forma de analisar todas as

variáveis do ambiente para que se possa tomar a decisão

correta de acordo com o ambiente em que se está inserida

(PERNAS et al., 2009).

e) Interfaces Amigáveis

As interfaces são os meios de comunicação do usuário

com os sistemas, desta forma elas devem ser o mais amigável

possível e de fácil uso pelos usuários, transformando toda

a complexidade do sistema invisível ao usuário (MARIANI;

NAKAMOTOME, 2008). A Ubicomp pode ser considerada a

Terceira Era computacional, segundo Weiser (1993). O autor

descreve que existem ainda mais duas eras que compõem a

geração computacional:

Primeira ERA: um computador para vários usuários, esta

é a era dos Mainframes onde um único computador era

utilizado por várias pessoas.

Segunda ERA: um computador para um usuário, esta é a

era do computador pessoal onde cada usuário tem o seu

próprio computador e não o compartilha com mais

ninguém. Acredita-se que estamos vivendo essa ERA.

Terceira ERA: vários computadores para um usuário,

esta é a era da Ubicomp onde vários computadores

estarão interagindo com um único usuário de forma a

atendê-lo com perfeição em background, onde vários

computadores estarão conectados para atender

solicitações de um único usuário, melhorando assim a

agilidade do serviço e dando mobilidade aos serviços

prestados aos usuários. Seguindo esta ideia Nino

(2006, p. 13) comenta “Estamos caminhando para uma

realidade onde cada vez mais o mundo será móvel,

computacionalmente falando”.

Podemos observar na figura 5 a evolução da

Computação Ubíqua com o passar dos anos.

Figura 5 - Evolução da Computação Ubíqua.

Fonte: Horadati, 2012.

Ainda observando a figura 5, verificamos as três eras

computacionais, onde percebemos que a primeira era começa a

sofrer uma transição a partir do ano de 1975, quando a

segunda era começa a se sobressair e as vendas de

computadores disparam. No ano de 1990 começa a terceira era

a Computação, Ubíqua, que continua crescendo com o passar

dos anos.

1.1 TECNOLOGIAS QUE SÃO USADAS NA COMPUTAÇÃO UBÍQUA

Para se chegar a um nível total de computação Ubíqua é

necessário que vários dispositivos estejam conectados e

interagindo entre si, de forma que os usuários não percebem

estas interações, para isso é necessário que se utilize

várias tecnologias atuais conectadas a um sistema que possa

monitorar todas essas informações e que esteja apto para

tomar decisões baseada nas informações coletadas dos

usuários que estão envolvidos nesse contexto (WEISER,

1991).

Desta forma podemos destacar algumas dessas

tecnologias:

1.1.1 Dispositivos sem fio

Estes dispositivos podem ser utilizados como base para

muitos projetos de computação Ubíqua, como principal

característica tem a facilidade de transporte e a

possibilidade de conexão em rede. A tecnologia que permite

o uso destes dispositivos conectados em rede é conhecida

como Wireless, permitindo a troca de dados sem conexão

física por meio de rádio frequência (CUNHA; SAITO, 2005).

Entre os principais dispositivos sem fio podemos

destacar: Os celulares, os PDA (Personal Digital

Assistant), os tablet’s PC (ALCAÑIZ; REY, 2005).

Destacamos na figura 6 os dispositivos que podem ser

conectados em uma rede sem fio. Estes dispositivos são

muito utilizados nos dias atuais.

Figura 6 - Dispositivos conectados em rede sem fio.

Fonte: Reis, 2013.

1.1.2 Radio-Frequency Identification - RFID

Tecnologia que utiliza o envio de sinal de Rádio

Frequência (RF) invisível a olho humano, que carrega um

código que pode ser utilizado como identificador de uma

pessoa ou objetos, por exemplo: carros, roupas, mesas,

cadeiras, entre outros. A tecnologia RFID (Radio-Frequency

Identification) utiliza o envio de um sinal de RF no

ambiente e busca a coleta da informação através de

etiquetas que são fixadas no objeto a ser identificado,

essas etiquetas são chamadas de etiquetas RFID, cada

etiqueta possui um código que pode ser identificado por um

sistema responsável por fazer essa interpretação (MARIANI;

NAKAMOTOME, 2008).

Segundo Mariani e Nakamotome (2008, p.18), “na

computação Ubíqua, o RFID funciona como um mecanismo de

captura de dados do contexto, enquanto o sistema ubíquo é

responsável pelo tratamento da informação, e eventualmente

pela produção de ação adequada ao novo contexto

identificado”.

Podemos observar na figura 7 um exemplo de uso da

tecnologia RFID, um sistema de controle dos livros de uma

biblioteca.

Figura 7 - Sistema de Gestão de biblioteca por RFID.

Fonte: Libbest, 2012

Observando ainda a figura 7 temos o sistema de controle de

biblioteca da empresa LibBest, cada livro tem o seu próprio

tag RFID, que serve para sua identificação. Com o sistema é

possível controlar a entrada e saída de livros, tanto pelo

bibliotecário quanto pelos alunos, além do sistema de

detecção caso algum aluno saia com um livro sem avisar.

(LIBBEST, 2012).

2.1.3 Realidade Aumentada

A realidade aumentada pode ser entendida como uma

forma de realidade virtual onde o dispositivo montado em

cabeça é transparente para o participante, permitindo uma

visão clara do mundo real (MILGRAM et al., 1994). O Uso de

realidade aumentada se encaixa no conceito de Computação

Ubíqua, pois com isso é possível ver o objeto em exposição

no mundo computacional direto no mundo real através de

projeções (ALCAÑIZ; REY, 2005).

A partir da figura 8 visualizamos as linhas projetadas

pelo computado, com o intuito de ensinar o usuário como

jogar sinuca.

Figura 8 - Realidade aumentada

Fonte: http://revistapegn.globo.com/