Computação Pervasiva (Computação Ubíqua)

A computação pervasiva, também chamada de computação ubíqua, é a crescente tendência de incorporar capacidade computacional (geralmente na forma de microprocessadores) em objetos do dia a dia, permitindo que eles se comuniquem e realizem tarefas úteis com o mínimo de interação do usuário final com os computadores de forma tradicional. Os dispositivos de computação pervasiva estão conectados em rede e permanecem constantemente disponíveis.

Diferente da computação tradicional de desktops, a computação pervasiva pode ocorrer com qualquer dispositivo, a qualquer momento, em qualquer lugar e em qualquer formato de dados, através de qualquer rede, permitindo que as tarefas sejam transferidas de um dispositivo para outro. Por exemplo, um usuário pode iniciar uma atividade no carro e continuar no escritório sem interrupções. Os dispositivos de computação pervasiva incluem:

• Laptops;
• Notebooks;
• Smartphones;
• Tablets;
• Dispositivos vestíveis (wearables);
• Sensores (como os usados no gerenciamento de frotas, componentes de oleodutos, sistemas de iluminação e eletrodomésticos).

Frequentemente considerada a sucessora da computação móvel, a computação ubíqua envolve tecnologias de comunicação e redes sem fio, dispositivos móveis, sistemas embarcados, computadores vestíveis, etiquetas de identificação por radiofrequência (RFID), middleware e agentes de software. Além disso, muitas vezes inclui funcionalidades de internet, reconhecimento de voz e inteligência artificial (IA).

Como a computação ubíqua é utilizada

As aplicações da computação pervasiva foram desenvolvidas tanto para uso do consumidor quanto para auxiliar no desempenho de funções profissionais.

Um exemplo de computação pervasiva é o Apple Watch, que alerta o usuário sobre uma chamada telefônica e permite que a ligação seja atendida diretamente pelo relógio. Outro exemplo é a plataforma Audible, da Amazon: um usuário pode começar a ouvir um audiolivro pelo aplicativo no smartphone enquanto está no trem e continuar ouvindo em casa através do Amazon Echo.

Um ambiente onde dispositivos estão presentes em toda parte e possuem alguma forma de computação pode ser considerado um ambiente de computação ubíqua. Setores que investem em pesquisa e desenvolvimento (P&D) para essa tecnologia incluem:

• Energia;
• Entretenimento;
• Saúde;
• Logística;
• Setor militar.

Importância

Como os sistemas de computação pervasiva são capazes de coletar, processar e comunicar dados, eles podem se adaptar ao contexto e à atividade desses dados. Isso significa, essencialmente, uma rede inteligente que compreende seu ambiente e melhora a experiência humana e a qualidade de vida.

História

A computação ubíqua foi pioneira no Olivetti Research Laboratory, em Cambridge, Inglaterra, onde foi criado o Active Badge, um “computador de prender” do tamanho de um crachá de identificação. Esse dispositivo permitia rastrear a localização de pessoas dentro de um edifício, bem como os objetos aos quais estavam anexados.

Legenda: Este diagrama de computação pervasiva ilustra o papel dos sensores e outros dispositivos embarcados de baixo consumo de energia nesse conceito.

Computação Pervasiva e Computação Ubíqua

Mark Weiser, amplamente considerado o pai da computação ubíqua, e seus colegas do Xerox PARC começaram a desenvolver os primeiros dispositivos dessa tecnologia na forma de “tabs” (abas), “pads” (blocos) e “boards” (quadros).

Weiser descreveu o conceito de computação ubíqua da seguinte maneira:

Inspirados pelos cientistas sociais, filósofos e antropólogos do PARC, buscamos repensar radicalmente como a computação e as redes deveriam ser. Acreditamos que as pessoas vivem por meio de suas práticas e conhecimento tácito, de modo que as tecnologias mais poderosas são aquelas que se tornam invisíveis no uso. Esse é um desafio que afeta toda a ciência da computação. Nossa abordagem preliminar: ativar o mundo. Fornecer centenas de dispositivos computacionais sem fio por pessoa em um escritório, em todas as escalas (de telas de 1 polegada a painéis do tamanho de paredes). Isso exigiu novas abordagens em sistemas operacionais, interfaces de usuário, redes, comunicação sem fio, telas e diversas outras áreas. Chamamos esse conceito de computação ubíqua. Ele difere dos PDAs [assistentes digitais pessoais], Dynabooks ou da ideia de “informação na ponta dos dedos”. Trata-se de uma computação invisível e presente em todos os lugares, que não está centralizada em um único dispositivo pessoal, mas embutida no ambiente.

Posteriormente, Weiser escreveu:

Por 30 anos, o design de interfaces e a própria concepção dos computadores seguiram o caminho das “máquinas dramáticas”. O ideal máximo desse modelo é criar computadores tão empolgantes, tão incríveis e interessantes, que nunca queremos nos separar deles. Um caminho menos explorado, que chamo de “invisível”, tem como ideal supremo criar computadores tão integrados, tão adequados e naturais, que os usamos sem nem pensar neles. (Também chamei essa noção de computação ubíqua, e a relacionei ao pós-modernismo.) Acredito que, nos próximos 20 anos, esse segundo caminho se tornará predominante. Mas isso não será fácil; muito da infraestrutura computacional atual não sobreviverá. No PARC, passamos os últimos quatro anos construindo versões experimentais dessa infraestrutura, na forma de computadores do tamanho de polegadas, pés e jardas, chamados de tabs, pads e boards. Nossos protótipos tiveram algum sucesso, mas muitas vezes falharam em ser realmente invisíveis. A partir dessas experiências, estamos explorando novas direções para a computação ubíqua, incluindo a famosa interface baseada em um “cordão pendurado” (dangling string).

Computação Pervasiva e sua Relação com a Computação Ubíqua

O termo computação pervasiva surgiu no final da década de 1990, sendo popularizado pela criação da divisão de computação pervasiva da IBM. Embora hoje os dois termos sejam frequentemente usados como sinônimos, o professor Friedemann Mattern, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique, observou em um artigo de 2004 que:

Weiser via a computação ubíqua de forma mais acadêmica e idealista, como uma tecnologia discreta e centrada no ser humano, cuja concretização levaria muitos anos. Já a indústria cunhou o termo computação pervasiva com uma abordagem ligeiramente diferente. Embora também envolva o processamento de informações de maneira onipresente, seu objetivo principal é utilizar esse processamento no curto prazo em áreas como comércio eletrônico e processos empresariais baseados na web. Nessa variação pragmática – onde a comunicação sem fio e dispositivos móveis, como smartphones e PDAs, desempenham um papel crucial – a computação ubíqua já começa a se consolidar na prática.

Computação Pervasiva e a Internet das Coisas (IoT)

A Internet das Coisas (IoT) surgiu, em grande parte, a partir do conceito de computação pervasiva. Embora alguns argumentem que não há diferença entre os dois, o IoT está mais alinhado com a computação pervasiva do que com a visão original de Weiser sobre a computação ubíqua.

Assim como a computação pervasiva, os dispositivos conectados ao IoT se comunicam e fornecem notificações sobre seu uso. A visão da computação pervasiva envolve a presença da computação em objetos do dia a dia, disseminada de forma quase imperceptível. O IoT está avançando nessa direção, transformando objetos comuns em dispositivos conectados, mas, por enquanto, ainda exige configuração e interação frequente com os usuários – algo que a computação ubíqua de Weiser busca eliminar.

O IoT pode utilizar redes de sensores sem fio. Esses sensores coletam dados antes de enviá-los para servidores IoT. Por exemplo, ao coletar dados sobre vazamentos na tubulação de água de uma cidade, a rede de sensores sem fio pode ser útil para transmitir os dados antes de enviá-los para análise. Já em dispositivos vestíveis, como um Apple Watch, a coleta e processamento dos dados pode ser enviada diretamente para servidores na nuvem, onde a infraestrutura computacional está centralizada.

Vantagens da Computação Pervasiva

Como mencionado, a computação pervasiva exige menos interação humana do que a computação ubíqua, pois automatiza o processamento e análise dos dados sem que o usuário precise intervir.

Os sistemas de computação pervasiva são capazes de coletar, processar e comunicar dados, podendo se adaptar ao contexto e às atividades dos usuários. Isso significa, essencialmente, a criação de redes inteligentes, capazes de compreender o ambiente ao seu redor e melhorar a experiência humana e a qualidade de vida.

Exemplos de Computação Pervasiva

Alguns exemplos incluem:

• Sistemas eletrônicos de pedágio em rodovias;
• Aplicativos de rastreamento, como o Life360, que monitoram a localização do usuário, a velocidade do veículo e até a bateria do smartphone;
• Apple Watch, que integra notificações e chamadas com o iPhone;
• Amazon Echo, que permite interações por voz e automação residencial;
• Semáforos inteligentes, que ajustam o tempo de sinal com base no fluxo de tráfego em tempo real;
• Dispositivos vestíveis como o Fitbit, que monitoram atividades físicas e dados biométricos.

Essas tecnologias demonstram o avanço da computação pervasiva e seu papel fundamental na digitalização do cotidiano, proporcionando maior conveniência e eficiência para usuários e empresas.

Com conteúdo do Techtarget.