Na medida em que a residência, o meio de transporte e o trabalho do usuário tornam-se os cenários de aplicação da computação ubíqua, oferecendo serviços como segurança, comodidade, informação, entretenimento, e muito mais, um universo incrível de dispositivos diferentes deverá existir para suportar estes serviços. Exemplos incluem: controles, sensores e atuadores para residências e automóveis, eletrodomésticos, ar-condicionado, aquecedor, relógios e etiquetas inteligentes, além de toda a linha branca de utensílios domésticos, TVs, celulares, PDAs, consoles de jogos e muito mais.
A existência de múltiplos dispositivos, seja para o acesso a informação, ao entretenimento, embutidos em utensílios domésticos, embarcados em ambientes inteligentes, etc., constitui-se em um dos desafios da computação ubíqua.
Controles Inteligentes
Os controles inteligentes caracterizam-se por serem muito pequenos podendo ser integrados a lâmpadas, interruptores, termostatos, sensores, atuadores etc., em aplicações que variam de controle de segurança residencial (sensores em portas e janelas para detectar a entrada de intrusos, atuadores para acender/apagar lâmpadas específicas em horários específicos etc), a controle de comodidades para o usuário (sensores de temperatura, atuadores para ligar/desligar/programar sistemas de aquecimento/resfriamento de ambiente residencial etc.). Os controles são conectados a redes domesticas e gerenciados local ou remotamente, através da Web ou applets Java, em aplicações locais.
Cartões Inteligentes
Os cartões inteligentes (smartcards) merecem uma seção a parte dentro dos controles inteligentes, devido ao alto potencial de uso, em larga escala, em aplicações do tipo: Autenticação de usuário, assinatura eletrônica e criptografia. O cartão inteligente pode funcionar como um cartão telefônico (nos telefones GSM), sistema de acesso a um local físico de trabalho, em aplicações de home banking, bolsa eletrônica (dinheiro digital) e muito mais.
A próxima geração de cartões para transações financeiras possuem confiabilidade muito superior ao cartão magnético – não dá para copiar. Estas aplicações podem executar fora e/ou no próprio cartão.
São controles inteligentes: Controles de processo de manufatura, Controles residenciais, Termostatos, Etiquetas inteligentes, Controles de bombas de ar, água, gás etc., Cartões inteligentes, Controles em sistemas automotivos...
Um cartão inteligente é composto basicamente de um chip de no máximo 25 mm2 de tamanho, com os seguintes componentes e respectivas configurações típicas: CPU de 8, 16 ou 32 bits (co-processador opcional para criptografia), Memória RAM de 4KB, ROM de 16KB que contém o sistema operacional e funções de comunicação e de segurança (DES, RSA), além de EEPROM para dados permanentes (aplicação). Os Sistemas operacionais existentes para cartões inteligentes incluem: JavaCard, Mutos e Windows para smartcards. As propriedades físicas, elétricas, mecânicas e de programação (sistema de arquivos) dos cartões inteligentes são especificadas pelo Padrão ISO 7816. A padronização da interface de acesso às aplicações é também um aspecto importante para que aplicações possam ser acessadas por leitoras diferentes ou levadas para leitoras de outros fabricantes. Iniciativas de padronização de APIs para aplicações de cartões inteligente incluem: PC/SC e OpenCard Framework – OCF.
Cartões Inteligentes
Utensílios Inteligentes
É difícil estabelecer uma linha divisória clara entre as classes de dispositivos, em especial os controles inteligentes e os utensílios inteligentes. Os controles inteligentes podem estar embutidos em utensílios que são controlados por um ou mais microprocessadores. Desta forma, podemos considerar os utensílios como sendo mais inteligentes e complexos do que os controles inteligentes. Os utensílios inteligentes aumentam a funcionalidade de equipamentos já conhecidos e que hoje prestam um conjunto de serviços dedicados. Os utensílios inteligentes, em ambientes de computação ubíqua, interagem entre si para aumentar o conforto dos usuários, seja em casa, no carro, no escritório, no banco, no hospital, nas ruas, nos shoppings etc. Exemplos de aplicação de utensílios inteligentes incluem: Otimização do consumo de energia (aquecimento seletivo – por cômodo da casa; aquecimento diferenciado por ocupação da casa; aquecimento de água em função do perfil dos moradores); manutenção de utensílios (diagnóstico e atualização remota de micro-código em utensílios da linha branca), comunicação entre etiquetas de roupa e a máquina de lavar. Esses dispositivos podem ser acessados e operados remotamente via web, por exemplo.
São Utensílios Inteligentes:
Quiosques, Terminais de Ponto de Venda, Centrais de telecomunicações, Eletro domésticos da linha branca (geladeiras, maquinas de lavar roupa etc.), Terminais de Caixa eletrônico, Maquinas de venda automática, Instrumentos de monitoramento medico...
Caixa Eletônico
Computação Automotiva
Um numero cada vez maior de microprocessadores, controladores, sensores e atuadores estão sendo embutidos nos vários componentes dos automóveis de mais alto custo. Atualmente, estes componentes interagem entre si, mas em breve estarão se comunicando também com o mundo exterior para estender a interface tradicional do motorista e oferecer serviços do tipo: sistemas de navegação (uso do GPS para determinação de localização do veiculo com o objetivo de orientar o motorista sobre as melhores rotas para chegar ao destino); telemática (componentes do carro comunicam-se com componentes de fora do carro, através de comunicação sem fio, para informação sobre alternativas de rotas face a congestionamentos, bloqueios, condições climáticas etc); informe sobre acidente ou falhas em componentes do automóvel (problemas no air bag são notificados para a montadora via fone celular); monitoramento dos dados sobre o veiculo pelas montadoras (temperatura do óleo, informes da montadora para o motorista, envio de atualizações de software); acesso a informação(serviços de e-mail, acesso a Internet); entretenimento (difusão de áudio digital – DAB; TV) e muito mais. Três fatores da indústria automotiva estão levando as montadoras a implementarem em seus carros sistemas genéricos de barramento que interconectam componentes eletrônicos, através de barramento e não mais de fiação com interconexão ponto-a-ponto : (1) aumento da complexidade da montagem do veiculo devido ao peso da fiação necessária para interconectar um numero cada vez maior de componentes eletrônicos, aumentando também o custo do veiculo; (2) o custo cada vez maior dos componentes personalizados para cada fabricante; (3) a diferença grande de tempo entre os ciclos de desenvolvimento dos dispositivos eletrônicos e do modelo de um carro novo – o sistema eletrônico de um carro novo que entra em linha de produção já está defasado em termos de custo e tecnologia em relação a nova geração de eletrônicos disponível nas prateleiras. Com o barramento, que age como uma rede de comunicação, diferentes componentes, com interfaces bem definidas, podem ser conectados. Estas interfaces têm que ser padronizadas para que os componentes possam ser desenvolvidos por terceiros, e de forma independente do carro em si.. Existem varias iniciativas de padronização das redes automotivas em andamento, tais como: os americanos J1850 definido pela Sociedade dos Engenheiros Automotivos e Onboard Diagnostics - ODB-II, o europeu Controller área Network – CAN, o padrao aberto Local Interconnect Network – LIN, o barramento IDB – Intelligente Transportation Systems Data Bus, entre outros.
Dispositivos de Acesso a Informação
Os dispositivos de acesso à informação provêem comunicação entre usuários, anotação, acesso à informação etc., visando aumentar as capabilidades humanas, em especial no trabalho. Exemplos desse tipo de dispositivo incluem: Assistentes Digitais Pessoais – PDA, PC de bolso (baseados no W/CE), Sub-notebooks (intermediários entre computador de mão e lap-top), Telefone celular; Telefones inteligentes (combinam telefone móvel com PDA), Telefones de tela (convergência do telefone com terminal de acesso à internet), etc.
Dispositivos de Mão
Os primeiros dispositivos moveis de acesso á informação eram descendentes dos organizadores e possuíam teclado e tela elativamente grandes, com vários conectores e slots de expansão (exemplos: Psion e W/CE Handheld Pro). Já os PDAs caracterizam-se pela tela sensível a toque. A interação com o dispositivo é baseada em apontador (stylus), a entrada de texto é feita por reconhecimento de escrita manual (exemplos: Palm, WorkPad da IBM, Pocket PC etc.). Outros dispositivos incluem: leitores multimídia portáteis e reprodutores de conteúdo para ler/ouvir livros eletrônicos (exemplo: e-BookMan). Nos dispositivos de mão, tudo é menor que no PC, com tecnologias normalmente muito diferentes das do PC. Alguns exemplos de serviços oferecidos incluem: livro de endereços e telefones, calendário, atividades a fazer, editor de texto, calculadora, despertador, e-mail, sincronização de dados e jogos, navegadores, relógios globais, gerente de arquivos, planilhas, aplicações financeiras, reprodutores de mídia, recursos de desenho etc.
Telefones Celulares
Os celulares oferecem vários serviços, entre eles: Paging, transmissão de dados, fax, mensagens curtas - SMS (até 160 caracteres), WAP (para acesso a serviços de escalas de vôo, previsão do tempo, informações de trânsito, cotação de ações, reserva de hotel etc). O oferecimento de serviços multimídia é o alvo principal dos fabricantes de celulares, o que está se tornando possível na medida em que aumenta-se a implantação e abrangência das redes sem fio de maior capacidade de largura de banda, aumenta-se o potencial de processamento dos processadores de celulares e também a capacidade das baterias.
A seção abaixo descreve aspectos das tecnologias de hardware dos dispositivos, que diferem muito das tecnologias do PC. Apesar de algumas dessas tecnologias poderem ser usadas nas outras classes de dispositivos, elas se referem, em especial, aos dispositivos de acesso a informação.
Fonte:
Computação Ubíqua: Princípios, Tecnologias e Desafios - Por Regina Borges de Araujo
XXI Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores
Departamento de Computação – Universidade Federal de S. Carlos (UFSCar)
Caixa Postal 676 – 13565-905 – São Carlos - SP – Brasil
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