A popularização do computador pessoal e a introdução da internet alterou efetiva- mente o estilo de vida dos seres humanos no início da década de 90. Preliminarmente o uso do computador estava associado unicamente ao trabalho, mas com o passar do tempo ganhou novas funções e se tornou ferramenta básica de acesso à informação. Sua popula- rização incitou a implementação de novas aplicações e passou a ganhar destaque também como ferramenta social, fortalecendo assim sua presença nas residências [VENKATESH,
1996].
No modelo tradicional, a interação entre seres humanos e computadores se dá através do uso de periféricos, como teclado, mouse e monitor, exigindo assim que haja uma inter- venção direta (física) entre homem e máquina. A evolução das interfaces tem possibilitado uma interação mais intuitivas com entre homem e máquina, fazendo com que a troca das informações seja mais rápidas.
Informação e Comunicação (TIC) que criam ambientes interativos que trazem a compu- tação para o mundo físico. Segundo Steventon; Wright, (2005), a computação é usada nos AmIs para melhorar, imperceptivelmente, a execução de atividades comuns. Assim, o grande discernimento nos AmIs é tornar os computadores não apenas efetivamente intui- tivo ao usuário, mas sim fundamentalmente invisíveis para ele.
Embora tenham sido caraterizados de diferentes formas pelos pesquisadores, os AmIs convergem de forma a serem sensíveis, ágeis, adaptáveis, transparentes, ubíquos e inteli- gentes [AARTS; ENCARNACAO, 2006]. AmIs são ambientes sensíveis e tangíveis à presença
dos seus usuários, sejam estes pessoas e/ou objetos. Caracteriza-se a visão de AmI por dois precípuos elementos: (i) Inteligência, refere-se ao fato de que o ambiente é capaz de analisar o contexto e adaptar-se aos usuários que nele estão inseridos, ou seja, ele apre- senta a capacidade de aprender com os comportamentos; e (ii) Integração, significa que os dispositivos cada vez mais farão parte do próprio ambiente, de forma imperceptível aos seus usuários.
AmIs envolvem diversas área de atuação, como por exemplo:
(i) Casas Inteligentes, ambiente doméstico com sensores embarcados, que permite co- letar informações a partir destes e reagir de forma independente. Os equipamentos podem ser, por exemplo, fogão, geladeira, ar condicionado, e ao possuírem “inte- ligência” resultam em vários benefícios para o usuário, resultando no aumento da segurança, conforto e economia;
(ii) Assistência e Monitoramento de Saúde, combinada com a computação vestível [THO- MAS, 2012] e os sensores embarcados nestes dispositivos, potencializarão o surgi-
mento de aplicações para a vigilância e monitoramento da saúde, sendo possível fazer o acompanhamento remoto dos sinais vitais de um paciente por uma equipe especializada, em tempo real, que trará benefícios diretos quanto a qualidade de vidas das pessoas, incluindo as que vivem sozinhas; e
(iii) Transporte, tem o objetivo de auxiliar os condutores e passageiros em suas viagem através da troca de informações dos automóveis com os demais agentes de trânsito (os demais automóveis, por exemplo) e com isso compõe um Sistema Inteligente de Transporte, o qual é foco principal desse trabalho e portanto será descrito em detalhes a seguir.
2.1.1 Sistema Inteligente de Transporte
Sistema Inteligente de Transporte (Intelligent Transportation System – ITS) consiste nos esforços da comunidade cientifica que visam agregar as tecnologias de informação e comunicação nos sistemas de transporte. Em geral, os problemas referentes ao transporte delibera óbices relacionados a sua logística, segurança e gerenciamento do ambiente e seus agentes, que inclui os veículos, o próprio ambiente veicular e as pessoas (condutores, passageiros e pedestres). Além disso, há a necessidade de se ter uma gestão cada vez mais eficiente quando aos sistemas de transporte, no sentido de progredir conjuntamente com o crescimento populacional das cidades e da população.
A novidade se dá no acompanhamento, cada vez mais próximo (muitas vezes em tempo real), no controle, e nas intervenções que se podem realizar nas diversas etapas do transporte, com impactos em logística e nas atividades relacionadas. Tais mudanças se devem aos avanços tecnológicos da humanidade, com sistemas de rastreamento em tempo real, posicionamento relativo por satélite, maior cobertura de satélites da superfície terrestre, e aplicações no geral, que visam obter melhores desempenhos e dinamismo na visualização de informações obtidas da Terra.
ITS abrange múltiplas tecnologias de informação como: transmissão de dados, senso- riamento, controle eletrônico e processamento de sinal. Assim, sua meta é integrar todo o gerenciamento do tráfego e construir, em grande escala e tempo real, um sistema que coordene o tráfego de modo preciso e eficiente. Tem-se comprovado que o ITS realmente pode melhorar o ambiente veicular, e resolver uma boa parte dos problemas atuais no setor de transporte de maneira eficaz e dinâmica, como no controle de tráfego, com o intuito de minimizar os congestionamentos [JING et al., 2006].
Podemos fragmentar ITS em cinco categorias elementares[EZELL, 2010]:
(i) Sistemas Avançados de Informação ao Viajante: do inglês Advanced Traveler Infor- mation Systems (ATIS), tem o objetivo de fornecer aos condutores informações em tempo real, tais como rotas de alternativas, informações sobre vias congestionadas, acidentes, condições meteorológicas, ou trabalhos de reparação das vias. Um exem- plo típico são os aparelhos que andam surgindo no mercado, comumente chamados de navegadores GPS. Os sistemas ATIS mais eficazes são capazes de informar aos condutores sua localização exata em tempo real, informá-los sobre a situação do tráfego atual ou as condições das estradas e rodovias a seu redor, e capacitá-los com a escolha da melhor rota possível e com instruções de navegação precisas. Estudos
demonstram que mais de 30% do congestionamento causado nas grandes cidades é motivado pela circulação dos motoristas em busca de estacionamento [EZELL, 2010],
assim, através do ATIS podemos minimizar tal problema;
(ii) Sistemas Avançados de Gerenciamento de Tráfego: do inglês Advanced Transporta- tion Management Systems (ATMS), inclui aplicações ITS que focam em dispositivos de controle de tráfego como: semáforos dinâmicos e painéis eletrônicos, que exibem mensagens dinâmicas informando aos motoristas sobre as situações gerais na estrada, como o tráfego, suas condições, acidentes, etc., tudo isso em tempo real;
(iii) Sistemas de Tarifação do Transporte: embora não exista uma sigla que represente o conjunto de sistemas responsáveis por cobrar tarifas automáticas, alguns desses sistemas são bem conhecidos. Por exemplo, o sistema de Arrecadação de Pedágio Eletrônico (Electronic Toll Collection – ETC [XIAO; GUAN; ZHENG, 2008]) em que o
usuário pode pagar pedágios automaticamente fazendo uso de um aparelho em seu automóvel que desconta um valor cada vez que for necessário. Outro exemplo é um sistema que está começando a ser implantado em alguns países, como Japão e Suíça, com o Vehicle Miles Traveled (VMT) [PAZ; NORDLAND; KHAN, 2012], as taxas são
cobradas dos motoristas por quilometro rodado;
(iv) Localização Automática de Veículo: Automatic Vehicle Location (AVL), é o signifi- cado para determinar a localização geográfica de um veículo e transmitir a informa- ção para quem a requisitou. Seu uso é mais comumente associado ao sistema GPS, e o funcionamento se dá a partir da coleta das informações de posicionamento geográfica dos veículos, pelo subsistema de aquisição de dados. Depois, usando o subsistema de comunicação, transmite as informações a uma central de controle, onde é realizada a análise e processamento das informações, por meio da integração dos dados, sua localização pode ser georreferenciada em alguma base de dados existente (i.e., Bing Maps, Google Maps, etc.); e
(v) Sistemas Avançados de Transportes Públicos: Advanced Public Transportation Sys- tems (APTS) inclui aplicações como localização automática de veículos (AVL), que permite relatar a localização atual de veículos em trânsito como ônibus ou metrôs, tornando possível aos gestores do tráfego obter uma visão em tempo real do sta- tus de todo sistema de transporte público. O uso de sistemas APTS pode ajudar a tornar o transporte público uma opção mais atraente para os viajantes, dando-lhes maior visibilidade em relação ao status de ônibus e trens, como o horário de chegada e de partida. Esta categoria também engloba os sistemas de bilhetagem eletrônicas
de transporte público, que permitem aos usuários pagarem as tarifas através de seus cartões inteligentes (Smart Cards) [EZELL, 2010].
ITS permite basicamente dois tipos de modelos de comunicação que advém das redes veiculares [CAMPISTA et al., 2009]: (i) Comunicação entre veículos (Vehicle-to-Vehicle –
V2V); e (ii) Comunicação entre o veículo e a infraestrutura (Vehicle-to-Infrasctructure – V2I). V2V e V2I permite a comunicação entre os membros que compõem um sistema de transporte, por exemplo, a comunicação de veículos com sensores na estrada que podem informar se o carro está saindo da pista ou ainda a comunicação entre dois veículos.
A fim de assimilar a comunicação sem fio para veículos ITS, é preciso estudar as metodologias e protocolos de transmissão e tratamento de informações entre veículos e com infraestruturas de transporte. Logo, pode ser visto como uma extensão da comunicação móvel para o ambiente veicular, onde tem-se que considerar as características singulares de mobilidade veicular, que constantemente se movimentam, podem ocasionar desconexões. O potencial das aplicações veiculares para atender a crescente demanda das redes vei- culares, tem motivado bastante a comunidade científica em aplicar esforços na concepção de novas tecnologias voltadas a estes ambientes. Os resultados desses esforços se traduzem em aplicações veiculares para rastreamento/monitoramento de veículos (carros, ônibus e caminhões), ou frotas destes, aplicações multimídia voltadas para o entretenimento e se- gurança do proprietário/pública. Por sua vez, as Redes de Informação Veiculares (RIV), que contempla as Redes Veiculares, englobam as diversas vertentes referentes à infraestru- tura e aos processos adequados ao aporte necessário às aplicações veiculares, como: coleta de dados, processamento dos dados, caracterização e representação das informações, bem como dar acesso ubíquo a estas informações.
Segundo Silva et al. (2013), as aplicações veiculares são sensíveis ao contexto (ou cientes do contexto) por natureza, ou seja, eles são dependentes do contexto disponível para que guiar reações de maneira mais adequada e confiável de modo a maximizar a gestão à tomada de decisão. O conceito de sensibilidade ao contexto é de suma importância para nossa dissertação, e será singularizada na seção a seguir.