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  • Laboratory for Advanced Collaboration

    L A C

    LAC+10 Retrospectiva de 10 anos do LAC

    Markus Endler

  • 3

    Gnese

  • 4

    Gnese (2002-03)

    Negociaes para criar uma filial da Frauenhofer Gesellschaft (FhG) na PUC-Rio

    Idia: ser um laboratrio de pesquisa aplicada interdisciplinar sobre Realidade Virtual, Engenharia de Software e Mobilidade

    Visita FhG FIRST (Berlim), em abril 2002

    Profs Lucena e Gattass negociam com a PUC e FPLF espao fsico (duas salas FPLF), em junho 2002

    LAC criado como alternativa ao fracasso nas negociaces com a FhG (2o semestre 2002)

    Contrato da FhG para desenvolver sistema de Gesto de Conhecimento (com Milestone) e tropicalizaco do Aula-net (2002/03)

  • 5

    Primeira Fase

  • 6

    Fase da Pesquisa com pouca verba (2003-2007) Em 2003, concepo de um middleware para coleta e

    processamento de informaes de contexto, e de inferncia de localizao usando 802.11 fingerprinting

    Em Maro/2004, Vagner Sacramento finaliza os primeiros componentes da Mobile Collaboration Architecture - MoCA

    Inspirado no produto Ekahau, em Ago/2005 Fernando Ney conclui o desenvolvimento do Location Inference Service (LIS) baseado em Anlise de Cenas do sinal 802.11

    MoCA passa a ser a plataforma fundamental para vrias pesquisas de middleware e de aplicaes cientes da localizao

    Apoio financeiro apenas para viagens a conferncias (Projeto Universal 2003-2005)

  • 7

    Personalities

    MoCA: Middleware para proviso de contexto

    Client Cm+ECI M

    UDS CIS CS

    which CIS?

    context

    Appl ?

    Req/Peply Req/reply

    evento

    Pub/Sub

    LIS

    COPS

    Servios Bsicos

    Server

    Cm+ECI

    Server Server

    Cm+ECI

    Proxy

    Adaptaes especficas da aplicao

    Aplicao

    SRM

    Pub/Sub

    Plataforma de middleware para aplicaes mveis com servio de proviso de contexto, inferncia de localizao simblica, proxy para adaptao de contedo, comunicao Pub/Sub, servio para controle de privacidade

    http://www.lac.inf.puc-rio.br/moca

    M: Monitor Cm: Communication API EPI: Event-Processing Interface UDS: Ubiquitous Discovery Service LIS: Location Inference Service CIS: Context Information Service CS: configuration Service SRM: Symbolic Region Manager COPS: Context-oriented Privacy Service

  • 8

    Fase 1: Pesquisa com pouca verba (2003-2007) Surgem vrios trabalhos baseados na MoCA:

    Flocks: um Framework para comunicao baseada em localizaco - Kleder Gonalves, 2005

    Matchmaking baseado em Intersses baseados em localizao - Rodrigo Machado, 2005

    Descoberta e Seleco de Recursos em Grades mveis - Luciana Lima, 2007

    Event Communication Interface (ECI): uma API para comunicao assncrona - Gustavo Baptista, 2006

    Monitores para as plataformas (WinXP/WinCE/Linux/Symbian) Gustavo Baptista e Luiz Valente

    CoPS: servio de controle de privacidade sobre dados de contexto - Vagner Sacramento, 2006

    Proxy Framework: adaptao de contedo baseado em contexto - Hana Rubinsztejn, 2007

    Gerenciamento Dinmico de domnos e intersses de contexto Ricardo da Rocha, 2008

    Personalities MoCA/ORB, MoCA/MAX, MoCA/WS: APIs de acesso aos core services por CORBA, Framework de Agentes Jade, e Web Services

  • 9

    Impacto Primeira publicao na Conferncia Middleware 2004

    Demo do sistema no Salo de Ferramentas do SBRC 2006

    Principal Publicao: IEEE Distributed Systems Online 2006 (> 115 citaes)

    A partir da, MoCA passa a ser conhecida e usada como SW base para outros sistemas mveis e ubquos, em vrios grupos de pesquisa.

    Exemplos: MoGrid: a middleware for mobile Grids (LNCC/RJ) PhD thesis

    Context-aware Exeption Handling for Ubiquitous environments (LES/PUC-Rio) - M.Sc. thesis

    ContextTV: a context-aware middleware for interactive digital TV on mobile devices (UF Pernambuco) M.Sc. thesis

    Integration of JSP with MoCA as a web service (UF Viosa/MG)

    MAG/MoCA: Interface for Grid access through handheld devices (UF Maranho, 2008)

    Location-based Semantic Web Policies Project Protune: Daniel Olmedilla/W. Nejdl (L3S, 2008)

    Context-aware pervasive games (IME/USP, 2012) - PhD thesis

  • 10

    Segunda Fase

  • 11

    Fase das Cooperaes (2005-2009) LAC convidado para vrios projetos:

    Active Classroom (2005-07) com SERG, MWlab e Microsoft Research, Redmond

    Apoiar M-learning, e interao em espaos ativos Middleware e aplicativos (exemplo: compartilhamento e co-edio

    de apresentaes)

    Usar informaco de contexto para otimizar a interao mvel Mobilis (2007-09) com TU Dresden e UFMG

    Desenvolver um Framework para Colaborao ciente da localizao para usurios mveis

    Arquitetura orientada a Servios Integrade (2007-09) com IME/USP, UFG e UFMA

    Middleware p/ grades mveis (redes espontneas)

  • 12

    Principais Resultados Active Classroom Interactive Presenter for Handhelds (iPH) - Marcelo Malcher (2007)

    Objetivo: compartilhar transparncias e anotaes (com ink) em handhelds e explorar deteco de co-localizao

    Papis: Master, Contributor, Viewer

    Caractersticas do iPH:

    Uso da MoCA

    Adaptaco do middleware ConferenceXP (Microsoft) para .Net Compact Framework2.0

    www.lac-rio.com/iph

  • 14

    Principas Resultados Projeto Mobilis No projeto Mobilis, deu-se maior nfase em:

    middleware e frameworks para os clientes mveis (baseados na plataforma Android)

    Suporte para comunicaco assncrona entre clientes mveis

    Deployment, composio e carregamento de componentes a partir de uma biblioteca de componentes

    aplicaes mobile baseadas em mapas e permitindo o compartilhamento de informaces sobre a posio de clientes em tempo real

    Composio de servios de colaboraco mobile

    UF Maranho UFMG

  • 15

    Arquitetura Mobilis

    Shared Data Manager (SDM) Comunicao assncrona local e remota

    Context Management Service Framework deployment dinmico de Context

    Providers

    Kaluana Component Manager: Descoberta,

    deployment and binding entre componentes

    AdaptaHon Manager: trata da troca e instalaco de componentes da aplicao de acordo com o contexto atual

    MD-DECI Broker Comunicao Pub/Sub remota baseada em

    brokers Uso do SIP, tratamento de desconexes curtas e

    travessia Firewall/NAT

    Juliana Aquino e Marcelo Malcher

    Lincoln David Silva

    Gustavo Baptista

    Hubert Fonseca & Alan Valeriano

    www.lac-rio.com/projects/mobilis

  • 16

    Context Management Service

    www.lac-rio.com/context-management-service-cms

    Gerencia mdulos para a coleta, processamento e distribuio de qualquer Hpo de dado de contexto, nos clientes mveis.

    Cada Hpo de informaco de contexto produzido por um Context Provider (CxP) especfico.

    CMS pode instanciar, aHvar ou desaHvar CxPs independentemente, sempre que uma aplicao cliente precisar da informacod e contexto correspondente.

    Permite a definio de CxPs mais abstratos, que recebem como entrada eventos de CxP mais bsicos

    Tambm suporta descoberta e carregamento dinmico de novos CxP de um respositro remoto.

    CxP

    CxP

    CxP CxP

    CxP CxP

    CxP

    CMS

    App cliente

    ContextProvider Repository

    CxP

    Lincoln Davi Silva

  • 17

    Terceira Fase

  • 18

    Fase dos Projetos Financiados (2009- )

    Pesquisa em Internet do Futuro (CPqD - Campinas)

    Estudo das tendncias e impactos da computaco pervasiva na internet

    Net-ready Applications for Rotorcraft Safety and Survivability (Boeing, Bell, Sikorsky & Harris Corporation)

    Middleware para compartilhamento de informaces e situation awareness entre pilotos de helicpteros

    InfoPAE Mvel (TecGraf/SM)

    Middleware descentralizado e escalvel para comunicao e rastreamento de caminhes e deteco de eventos e padres anormais de mvimento

    MobileHealthNet (UF Maranho, Hosp. Pres.Dutra -Maranho)

    Criar redes sociais pervasisvas para facilitar a colaborao entre profissionais da sade e entre mdicos e pacientes

  • 19

    Net-ready Applications for Rotorcraft Safety and Survivability

    AH-64 Apache Mesa, AZ

    AH-64 Apache Mesa, AZ

    Unidade com Radar Meteorolgico

    H-47 Chinook Philadelphia, PA

    Aplicaes para compartilhamento, em tempo real, de: informaes meteorolgicas pontos de intersse marcados pelos pilotos em mapa dados sobre a operao dos helicpteros (altutude, acelerao, rpm, etc.)

    Middleware baseado no DDS com interoperabilidade entre produtos produto DDS.

    Parceiros:: Vertical Lift Consortium(VLC)

    Gustavo Baptista

    Rede IP baseada em rdio

  • 20

    InfoPAE Mvel

    Rastreamento de frotas de veculos para logstica, levando em conta perda de conectividade wireless e de sinal de GPS, etc.

    Desenvolvimento de um middleware de monitoramento de veculos que escale para milhares de veculos;

    Permita o uso de vrias empresas rastreadoras de veculos e vrias operadoras mveis

    Eventos relevantes: momentos de parada (engarrafamento, chegada/partida de ponto de fornecimento, etc.), quantidade descarregada, etc.

  • 21

    Natureza e Foco da Pesquisa Os projetos possibilitaram complementar a bolsa de todos os

    pesquisadores do LAC (alunos de ps-graduao e estagirios)

    Natureza da pesquisa:

    Orientada aplicaes concretas, com problemas reais

    Mas criando solues e inovao tecnolgica reutilizvel pera vrios setores

    Ao mesmo tempo, mantendo alta produtividade acadmica

    Devido a esses projetos, pesquisa no LAC levou a novo enfoque:

    Adoo do padro OMG Data Distribution Service (DDS), como infra-estrutura bsica de comunicao;

    Objetivos: Arquitetura decentralizada e escalvel

    Aplicaes de rastreamento, comunicao e coordenaco de grupos mvel (frotas, foras tarefas, etc.)

    Middleware para compartilhamento e inferncia distribuda e escalvel de contextos individuais e situaes coletivas ( Projeto ContextNet)

  • 22

    Data Distribution Service

    Data Writers: publicadores de dados Publisher: container de vrios DWs Aplicao: associa DWs a topicos

    Data Readers: assinam topicos passando um filtro Subscribers e DRs: sua prpria politica de QoS

    Aplicao: associa DRs com tpicos e recebe dados usando listenes (async) ou Wait-Sets (sync)

    Um modelo para comunicao assncrona (Pub/Sub) centrado nos dados (em Tpicos) Tpicos e seus atributos so defiidos em OMG IDL Arquitetura decentralizada (sem broker) e com alta performance Permite associar polticas de QoS a varias entidades

  • 23

    Projeto ContextNet: Objetivos Gerais

    Criar middleware e frameworks que facilitem o desenvolvimento de aplicativos para colaborao e coordenao de uma grande quantidade de ns/agentes mveis, levando em conta os seus contextos.

    Principais requisitos:

    Garantir alta confiabililidade e baixa latncia da comunicao, apesar da conectividade intermitncia, da mobilidade e dos recursos escassos nos dispositivos

    Comunicao assncrona entre todos os agentes mveis

    Alta escalabilidade (>100.000 ns, numero de aplicaes e no volume de dados transmitidos)

    Detectar, em tempo real, padres de mobilidade relevantes para as aplicaes

    Atravs do compartilhamento e processamento de dados de contexto, permitir uma ciencia da situao global (p.ex. padres globais de mobilidade)

  • 25

    ContextNet: Arquitetura de Software

  • 26

    Scalable Data Distribution Layer (SDDL) do ContextNet

    Lincoln David, Rafael Vasconcelos, Lucas Alves e Rafael Pinho

  • 27

    Protocolos e Camadas do SDDL v3

  • 28

    Rottipos baseados no SDDL

    InfoPAE Mvel

    ARFF: Acompanhamento Remoto de Fiscais e Frotas (em parceria com UFF)

    Cliente para Android

    Controller em web browser

    Igor Vasconcelos, Luciano Sampaio e Caio Seguin

    Lincoln David, Rafael Vasconcelos, Lucas Alves e Rafael Pinho

  • 29

    E alm da P&D?

  • 30

    Nesses 10 anos

    J tivemos momentos difceis...

    CCEAD LAC

  • 31

    Mas tambm

    recebemos muito apoio e reconhecimento de parceiros:

  • 32

    Fizemos muitas viagens e amigos No Projeto Mobilis:

    2 workshops em Dresden, 3 workshops no Brasil

    Middleware 2009

  • 33

    E tambm muitas conquistas

    Alguns Highlights:

    2004: Apresentao da MoCA na Middleware (Toronto)

    2006: Primeiro Lugar na Sentinent Future Competition com o artigo Large Scale Body Sensing for Infectious Disease Control, ETH Zrich

    2007-08: Marcel Kania e Istvan Korn (TU Dresden) fazem estgio no LAC

    2009: Comea a parceria com o TecGraf no projeto InfoPAE Mvel

    2010: Kick-off meeting na Boeing (Philadelphia) do projeto Net-ready Applications for Rotorcraft Safety and Survivability

    2011: Site www.lac-rio.com vai ao ar (mdia 11,2 page views/dia, 3,9 visitas/dia)

    2011: Concepo e implementaco do SDDL-v1 em apenas 3 meses!

    2012: Demonstrao do SDDL/ContextNet no Salo de Ferramentas do SBRC

    2012: Teste colaborativo do SDDL com ns simulados na internet

    2012: Melhor artigo no SB Sistemas Colaborativos

  • 34

    LAC em Nmeros

    Espao fsico:

    25 m2 (8-9 postos de trabalho)

    Formao de RH:

    6 Teses de doutorado

    11 Dissertaes de mestrado

    7 Trabalhos finais de graduao (2 da Alemanha)

    Produo acadmica:

    10 artigos em journals

    2 livros (SpringerBriefs, a partir de Teses)

    9 captulos de livro

    66 artigos em conferncias e workshops

    Sistemas de Software gerados:

    inmeros

  • 35

    Alguns Testemunhos

    A minha experincia participando do LAC foi extremamente enriquecedora. O laboratrio, atravs dos coordenadores e do Prof. Endler, oferecia ao participantes um ambiente fsico e social extremamente agradvel e desafiador.

    Devido ao alto nvel acadmico dos participantes, as interaes sempre traziam um forte estmulo ao desenvolvimento de cada um e o laboratrio era um grande catalisador destes desenvolvimentos. No era raro chegar l tarde da noite e em fins de semana e encontrar colegas realizando suas tarefas e sempre dispostos a ajudar caso necessrio.

    Sete anos aps ter me desligado do Laboratrio devido ao trmino do meu programa de ps-graduao, sinto saudades dos momentos que passei participando desta comunidade, com timas lembranas das experincias vivenciadas.

    Antonio Theophilo

  • 36

    Alguns Testemunhos

    O laboratrio apresenta uma prtica muito interessante em suas reunies: a cada quinze dias toda a equipe se rene e discute os projetos em que esto envolvidos. Esta proximidade faz com que os desenvolvedores passem a ter contato com tecnologias que esto sendo utilizadas em outros projetos, ou ainda que possam contribuir com alguma soluo para um problema compartilhado com o grupo.

    Achei esta etapa do estgio muito satisfatria pois so raros os lugares que permitem um aprendizado to concreto, passando por todas as suas estapas: estudo, implementaes bsicas e s ento um projeto mais avanado.

    Lucas Alves

  • 37

    Alguns Testemunhos

    Ol pessoal, para a nova gerao que no me conhece, meu nome Vagner, um dos primeiros a povoar o LAC, em Setembro de 2002. Atualmente, sou professor do Instituto de Informtica na Universidade Federal de Gois e tenho como foco de pesquisa a rea de Big Data Geogrfico.

    Sou eternamente grato pela experincia vivida no LAC/PUC-Rio junto com um grupo to harmonioso e

    alegre. Nunca me esqueo dos nossos embates tcnicos, das farras, das feijoadas em Terespolis, ... ah, que Saudade!

    Com certeza, aprendi no s a fazer pesquisa em profundidade, mas, principalmente, a conviver e

    trabalhar em grupo. Sempre mergulhei de p e cabea em todos os meus projetos de vida. A convivncia neste grupo, sob a tutela do Markus, contribuiu muito para controlar o meu mpeto e respeitar as diferenas de vises, forma de trabalho, e outras individualidades de cada integrante. Isto foi fundamental para o meu crescimento pessoal e profissional.

    Esse ambiente harmonioso e integrado permitiu que gerssemos como filho, a plataforma MOCA. Nosso

    primeiro artefato e legado do laboratrio que envolveu muita gente da minha gerao.

    Infelizmente, no pude participar desta data comemorativa to importante para o grupo. Sinto muita saudade das pessoas, do ambiente de trabalho e do dia a dia da pesquisa.

    Deixo aqui os meus sinceros agradecimentos ao Markus e ao grupo que contribuiu para construir e evoluir

    o ambiente de pesquisa do LAC. Este, com certeza, foi e ainda fundamental na formao e materializao do projeto de vida de tantas pessoas cumprindo de forma excepcional seu papel social e tcnico-cientfico.

    Grande Abrao,

    Vagner Sacramento

  • 38

    Agradecimento a todos os colaboradores

    Fase 1:

    Dr. Vagner J. do Sacramento Dra. Hana K. Rubinsztejn Dr. Ricardo da Rocha Dr. Jos Viterbo Filho Dra. Luciana Santos Lima Fernando Ney Nascimento Antonio Theophilo Gustavo Baptista Kleder Gonalves Dr. Helcio Melo Rodrigo Prestes Machado Giulliano Bueno Victor Fusco Marcelo Malcher Luis Valente Tatiane Mendona Paulo F. Neves

    Fase 2:

    Dr. Ricardo da Rocha Dr. Jos Viterbo Filho Gustavo Baptista Marcelo Malcher Lincoln David Silva Juliana F.S. Aquino Hubert Fonseca Jordan Janeiro Eleonora Weiner Allan Valeriano Artur Maligo

    Fase 3:

    Dr. Jos Viterbo Filho Gustavo Baptista Marcelo Malcher Lincoln David Silva Rafael O. Vasconcelos Rafael Pinho Andr Victor Pantoja Vitor Pinheiro Lucas de Queiroz Alves Igor Vasconcelos Luciano Sampaio Andr MacDowel Caio Seguin Joo Pedro Pinheiro Mateus Maciel Alan Costa Daniel Endler

    Que o esprito de equipe e o ambiente de trabalho inspirador do LAC continue a contaminar os

    pesquisadores da prxima dcada!

  • 39

    Muito Obrigado, e parabns a todos!

    Laboratory for Advanced Collaboration