Nova linguagem facilita programação de sistemas dedicados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/05/2009

Módulo composto por sensor e sistema de processamento. Uma nova linguagem de computador facilita a programação desses dispositivos e sua integração em redes sem fio.
[Imagem: Univ.Michigan]

Uma nova linguagem de computador, mais simples, poderá viabilizar a adoção generalizada das redes de sensores sem fios, uma plataforma de hardware emergente projetada para monitorar o meio ambiente e grandes estruturas civis, como pontes, viadutos e edifícios.

"A maioria das linguagens de programação para redes de sensores sem fios são um pesadelo para os não-programadores," afirma Robert Dick, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos.

"Nós estamos trabalhando em formas de permitir que os cientistas que realmente usam os equipamentos programem-nos de forma confiável sem ter que contratar um especialista em linguagem de programação de embedded systems."

Redes de sensores sem fios

As redes de sensores sem fios são conjuntos de equipamentos voltados para a coleta contínua de dados, sejam dados meteorológicos, a temperatura e os gases emitidos por um vulcão ou a vibração a que estão sujeitos pontes e edifícios.

Como essas informações devem ser colhidas em inúmeros pontos, continuamente e em tempo real, os próprios sensores devem ter uma capacidade de processamento suficiente para transmitir seus dados para uma central, onde eles serão processados. Isso é feito juntando a eles um circuito baseado em microprocessadores.

Programação de microprocessadores

Esse conjunto é um exemplo típico de um sistema dedicado (embedded system) - um sistema voltado para efetuar uma tarefa específica, ao contrário de um computador tradicional, projetado para executar inúmeras tarefas diferentes.

Ao contrário das etiquetas de identificação por radiofrequência - as RFID - que são passivas, esses sensores ativos podem fazer um processamento inicial e se comunicar em rede por meio de conexões sem fio.

O problema é que programar os microprocessadores dos sistemas dedicados, com suas linguagens de baixo nível e disponibilidade mínima de memória, é muito diferente de programar um computador, com inúmeras linguagens gráficas de alto nível disponíveis.

Esse é um dos principais motivos por que as redes de sensores sem fios ainda não ganharam um uso mais amplo.

Linguagem de programação WASP

Para criar a nova linguagem de programação para sistemas dedicados, os pesquisadores examinaram as variáveis que um cientista normalmente deseja monitorar com a rede de sensores sem fios e as áreas nas quais a pesquisa exige maior flexibilidade.

Eles identificaram 19 dessas propriedades em nível de aplicação. Elas foram agrupadas em sete categorias, ou arquétipos, que reúnem os diferentes tipos de monitoramento que os cientistas normalmente fazem.

A linguagem para a programação do primeiro arquétipo já está pronta e foi batizada de WASP - Wireless sensor network Archetype-Specific Programming language.

Para programar um sistema dedicado em WASP, os cientistas dizem o que eles querem que o sistema faça, e não como eles querem que o sistema faça.

"Os cientistas inserem as necessidades e nosso sistema organiza os detalhes da implementação automaticamente," conta o Dr. Dick.

Comparação entre linguagens de programação

Para avaliar a facilidade de programação da linguagem WASP, os pesquisadores fizeram uma avaliação, na qual 28 programadores tinham 56 horas para fazer um programa para um sistema incorporado.

Usando as linguagens de sua preferência, 30% dos programadores conseguiram executar a tarefa. Quando passaram a usar WASP, a taxa de sucesso subiu para 81%. Um dos programadores fez o programa em apenas 12 minutos.

Agora a equipe do Dr. Dick está trabalhando nos outros seis arquétipos, para que a linguagem possa auxiliar no desenvolvimento das redes de sensores sem fios em todas as suas possibilidades de aplicação.

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