Unidade Curricular:Código:
Computação Móvel834CMOV
Ano:Nível:Curso:Créditos:
1MestradoEngenharia Informática (Computação Móvel)6 ects
Período Lectivo:Língua de Instrução:Nº Horas:
Primeiro SemestrePortuguês/Inglês78
Objectivos de Aprendizagem:
Nesta unidade curricular (UC) pretende-se que os alunos conheçam as tecnologias e ferramentas de hardware e software actualmente aplicadas em sistemas ubicomp. Mais concretamente:
• Identificar e comparar as principais características e tecnologias aplicadas em sistemas ubicomp
• Perceber as tecnologias de comunicação sem fios na base dos sistemas ubicomp
• Compreender e comparar os protocolos, redes e serviços utilizados em sistemas ubicomp
• Identificar e descrever os principais requisitos funcionais e não funcionais dos sistemas ubicomp
• Combinar conceitos e tecnologias na especificação e desenvolvimento de sistemas ubicomp
• Utilizar micro-controladores, sensores e actuadores na prototipagem de sistemas ubicomp
• Combinar tecnologias de comunicação sem fios e plataformas de serviços na integração e automação de sistemas ubicomp.
Conteúdos Programáticos:
1. Introdução aos Sistemas UbiComp/IoT
2. Tecnologias de Comunicação sem Fios
3. Protocolos, Redes e Serviços IoT
4. Localização e Contexto
5. Requisitos de Sistema
6. Sistemas embebidos baseados em micro-controladores
Demonstração da Coerência dos Conteúdos Programáticos com os Objectivos da Unidade Curricular:
O conteúdo programático cobre os objectivos previstos, uma vez que se organiza em módulos que endereçam especificamente os diferentes aspectos na base de sistemas UbiComp/IoT. O módulo 1 introduz, com recurso a exemplos, os aspectos fundamentais dos actuais sistemas UbiComp/IoT. Os conceitos mais teóricos de base tecológica e desenvolvimento são endereçados nos módulos 2, 3, 4 e 5 (cf. tecnologias de comunicação, protocolos e serviços, localização e contexto, e requisitos de sistema) e os conceitos mais práticos são abordados no módulo 7 (cf. sistemas embebidos com base nas plataformas Arduino e LoPy). Em todos os módulos teóricos são abordados os conceitos de base tecnológica associados a cada tema com exemplos típicos de projectos concretos existentes. Paralelamente, nos módulos práticos estimula-se o estudo e conhecimento de plataformas baseadas em micro-controladores com aplicação ao desenvolvimento de soluções UbiComp/IoT embebidas.
Metodologias de Ensino (Avaliação Incluída):
Os conteúdos teóricos são introduzidos e expostos nas aulas teórico-práticas (TP), recorrendo tipicamente a projectos e tecnologias existentes, ilustrando a sua aplicação a problemas reais. Nas aulas práticas laboratoriais (PL) promove-se a exploração de plataformas embebidas recorrendo a kits de micro-controladores, sensores e actuadores. Nas aulas TP recorre-se tipicamente a publicações que abordam as tecnologias correntes e a sua aplicação ao desenvolvimento de sistemas UbiComp/IoT. Nas aulas PL os alunos instalam os IDEs associados às plataformas de hardware selecionadas, que utilizam para criar os seus projectos de experimentação tecnológica. As aulas são organizadas por módulos, endereçando os diferentes aspectos das plataformas (e.g., arquitectura e desenvolvimento, portas IO, comunicações, etc.) e complementando os conceitos teóricos.
A avaliação compreende duas componentes TP e PL:
50% TP (90% Test + 10% Cont. Eval) + 50% PL (45% Paper + 45% Prototipo + 10% Cont. Eval)
Demonstração da Coerência das Metodologias de Ensino com os Objectivos de Aprendizagem da Unidade Curricular:
A metodologia de ensino foca-se no contacto e compreensão das principais tecnologias que estão na base do desenvolvimento dos sistemas UbiComp/IoT actuais. As aulas TP cobrem os vários aspectos da pilha protocolar, desde o nível físico ao nível de aplicação (cf. focando aspectos de comunicação, redes e serviços, percepção e actuação no contexto e gestão dinâmica de aplicações). Os exemplos de exercícios propostos nas aulas PL direccionam-se para a compreensão e aplicação das tecnologias recorrendo a kits de micro-controladores, sensores e actuadores, e módulos de comunicação. A resolução sequencial de labs (hands-on) pré-seleccionados estimulam a aplicação dos conhecimentos sobre as tecnologias expostas nas aulas. Esta prática permite consolidar o domínio sobre as tecnologias existentes e a sua utilização no processo de desenvolvimento de aplicações UbiComp/IoT, endereçando problemas concretos.
Bibliografia:
1. Jackob E. Bardram, A.J. Bernheim Brush, Anind K. Dey, Adrian Friday, John Krumm, Marc Langheinrich, Shwetak Patel, aaron Quigley, Alex S. Taylor, Alexander Varshavsky, Roy Want, Ubiquitous Computing Fundamentals, CRC Press, Taylors & Francis Group, Ed. John Krumm, 2010.
2. M. Weiser, The Computer for the Twenty-First Century. Scientific American, Vol. 265, No. 3, September 1991, pp. 94-104.
3. M. Satyanarayanan, Pervasive Computing: Vision and Challenges. IEEE Personal Communications, Vol. 8, No. 4, August 2001.
4. G. Coulouris, J. Dollimore & T. Kindberg, Distributed Systems: Concepts and Design, 4th Edition, Addison Wesley, 2005.
5. W. Stallings, Wireless Communications & Networks. 2nd Edition, Prentice Hall 2002.
6. A. Tanenbaum, Computer Networks. 4th Edition, Prentice Hall 2003.