INF2541: Introdução à Computação Móvel e Ubiqua

(Optativa Graduação INF 1807)

4as. feiras: 9-12 hs

http://www.inf.puc-rio.br/~endler/courses/Mobile

Prof. Markus Endler

Objetivo

O objetivo da disciplina é proporcionar ao aluno um primeiro contato com a área de computação distribuída móvel. Serão estudados os problemas específicos de comunicação/roteamento, gerenciamento de mobilidade, gerenciamento de dados e projeto de software, decorrentes da mobilidade de usuários, das limitações da interface sem fio e dos dispositivos.
Além disto, o aluno terá a oportunidade de fazer um projeto prático relacionado a um dos assunto abordado na disciplina.

Tópicos

Os principais assuntos estudados serão:
  1. Introdução
    Problemas relacionados à Mobilidade, Tecnologias de Comunicação sem Fio, Tipos de redes móveis, Arquiteturas de Sistemas, Aplicações;
  2. Conceitos Básicos
    Transmissão de Radio-Frequência, Sistemas Celulares, Layout e Capacidade de Células, Multiplexação de Frequências, TDMA, CDMA, DSSS, Frequency Hopping, Alocação de Canais, Esquemas de Hand-Off, Resumo das Tecnologias GPRS e 802.11;
  3. Roteamento e Mobilidade na camada de rede
    O protocolo IP Móvel básico e com Otimização de Rotas, Tunelamento, IPv6, TCP para redes móveis, protocolos Multicast;
  4. Redes Ad-hoc
    Definição, Algoritmos de Roteamento: Requisitos e Classificação, Multicast;
  5. Modelos de Comunicação e Coordenação
    Desacoplamento Espacio-temporal, Modelo de Tuplas, Modelo Pub/Sub, DDS.
  6. Arquiteturas de Software
    Principais Requisitos; Modelos com Interceptadores;, Adaptabilidade ao Ambiente, Operações desconectadas, Mobilidade de Dados e Código, Exemplos de Middlewares para Computação Móvel (WebExpress, Mowgli, AMN, Bayou, etc.)
  7. Sistema de Arquivos e Politicas de Caching
    CODA e similares; Consistência de Caches; Operação em estado desconectado; Operação em estado fracamente conectado; Abordagem "Asynchronous Stateful"
  8. Adaptação de Conteúdo
    Destilação e Refinamento; Sumarização; Filtragem Inteligente; Transcodificação; Frameworks para Adaptação.
  9. Percepção de Contexto
    Classificação de Contexto, Mecanismos para monitoramento, Arquiteturas de Sistemas; Agregação, Sumarização e Interpretação de Contexto, Localização; Aplicações sensíveis à Localização;
  10. Descoberta de Serviços em MANETs
    Conceitos básicos; Classificação de Arquiteturas (sem/com diretórios, centralizados vs. distribuídos, com/sem rede overlay); Gerência de Informação de Serviços; Métodos de Lookup; Gerenciamento de Mobilidade; Descrição de Serviços; Conclusão.
  11. Middleware para ... - (apresentação de seminários pelos alunos).
    Aqui estão as monografias e slides apresentados nos anos anteriores.

Transparências

Trabalho Prático

Consistirá do desenvolvimento e documentação (JavaDoc e Página Web) de um serviço de middleware e uma aplicação móvel colaborativa usando a plataforma SDDL. Para maiores detalhes, veja os slides de apresentação.

Pré-requisitos

  1. Noções básicas sobre Redes de Computadores e Sistemas Operacionais;
  2. Experiência com programação orientada a objetos (preferencialmente Java) e distribuída (RMI ou sockets)

Bibliografia

A disciplina não terá um único livro-texto. Os assuntos abordados são apresentados em diferentes capítulos dos seguintes livros, além de vários artigos.
  1. Evaggelia Pitoura and George Samaras, Data Management for Mobile Computing, Kluwer Academic Publishers, 1998.
  2. Jochen Schiller: Mobile Communications, Addison Wesley, 2000.
  3. Geraldo Robson Mateus and Antonio Alfredo F. Loureiro, Introdução à Introdução à Computação Móvel, 11a Escola de Computação, COPPE/Sistemas, NCE/UFRJ, 1998.
  4. J. Schiller, A. Voisard, Location-Based Services, Elsevier, 2004.
  5. F. Adelstein et al, Fundamentals of Mobile and Pervasive Computing, McGraw-Hill, 2005.
  6. Artigos diversos
  7. Lista de Referencias sobre contexto
  8. Material da Pasta 64 da xerox CAEL (na Vila dos Diretórios).

Outros Links

  1. Disciplina de Algoritmos Distribuídos para Redes Móveis Ad Hoc (notas de aula e artigos)
  2. Grupos de Pesquisa em Universidades e Empresas
  3. Projetos em Computação Móvel e Ubíqua
  4. Outros cursos sobre Computação Móvel
  5. Artigos sobre Computação Móvel e Ubíqua (College of Computing - Georgia Tech
  6. Artigos sobre vários trabalhos relacionados a IP Móvel (NTRG - Trinity College)
  7. A brief Overview of GSM (by John Scourias - U.Waterloo)
  8. Lista de Artigos comentados (Ye Wen)