Framework generativa para edge devices

Abstract

Nos dias de hoje, as empresas de software tentando captar o maior número de clientes, lançam para o mercado uma vasta gama de produtos. Metas temporais têm que ser cumpridas pela empresa aquando do desenvolvimento de um novo produto, de forma a evitar que empresas concorrentes cheguem primeiro ao mercado com um produto de especificações semelhantes. Todavia, o desenvolvimento de um produto em tempo reduzido pode levar a imperfeições no mesmo. E para atenuar este problema, as empresas são obrigadas a adotar novos processos que reduzam o time-to-market sem afetar a qualidade do produto. Evitando assim, que o produto entre no mercado com problemas que poderiam resultar em prejuízos, como: muitos recursos humanos alocados à manutenção pós venda do produto, perda de clientes ou até indemnizações aos clientes lesados. Normalmente, os produtos desenvolvidos por uma empresa pertencem à mesma família de produtos, onde a base dos diversos produtos é comum, só variando algumas partes dos mesmos, para adaptar os produtos aos diferentes níveis de exigência dos clientes. Desta forma, partes de um produto que já se encontra desenvolvido, testado e a ser comercializado podem ser reutilizadas para o desenvolvimento de novos produtos, acelerando assim o processo de desenvolvimento. Um bom exemplo de família de produtos onde se verifica o padrão apresentado anteriormente são as redes de sensores sem fios (WSNs). Estes tipos de redes são hoje em dia amplamente utilizadas em diversas aplicações, tais como: domésticas, industriais, engenharia civil, militares, monitorização ambiental e saúde. Sendo a base da rede semelhante às várias aplicações, e só variam algumas configurações específicas, tipos de sensores e tipos de atuadores atribuídos aos nós da rede (edge devices). Para acelerar o processo do desenvolvimento de aplicações que utilizam WSNs, é proposto nesta dissertação a elaboração de uma framework generativa, que permita obter um bom compromisso entre a gestão de variabilidade e o desempenho dos edge devices. Na fase de design da framework serão utilizadas técnicas de Software Product Lines (SPL) para identificar o grau de variabilidade das funcionalidades dos edge devices. E na fase de implementação será utilizado template metaprogramming em C++ para gerir essa variabilidade.

Nowadays, software companies trying to reach the largest possible number of customers, launch a wide range of products. Deadlines must be complied when developing a new product, in order to prevent that competitors arrive earlier to market with a product of similar specifications. However, the development of a product in a short timeframe may lead to imperfections. In order to mitigate this problem, software houses are forced to adopt new processes that reduce time-to-market without affecting product quality. This is done in order, to prevent the product entering the market with bugs that could result in losses, such as: many human resources allocated to the after-sales maintenance of the product, loss of customers or even legal damages. Usually, the products developed by a company belong to the same family of products, with a common base to all the products, varying some parts to adapt the products to different demand levels. Thus, parts of a product which were already developed, tested and marketed can be reused for the development of new products, thus speeding up the development process. A good example of a family of products where there is the pattern previously presented are wireless sensor networks (WSNs). These types of networks are nowadays widely used in various applications, such as: domestic, industrial, civil engineering, military, environmental monitoring and health. Being the base of the network common to the various applications and vary only some specific configurations, sensor types and actuators assigned to the nodes in the network (edge devices). To accelerate the development of applications using WSNs, it is proposed in this dissertation the development of a generative framework, enable to obtain a good compromise between the variability management and edge device’s performance. In the design phase of the framework, Software Product Lines techniques will be used to identify the degree of variability of the functionalities of edge devices. In the framework’s implementation phase template metaprogramming in C++ will be used to manage this variability.