Espaços inteligentes: conhecedores de utilizadores, preferências, comportamentos e hábitos numa abordagem não invasiva
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Este projeto de doutoramento está integrado nas atividades de investigação aplicada e desenvolvimento
tecnológico da Techwelf, Lda, empresa dedicada à conceção de soluções de Intelligent Environment.
Como salientado em [6] existem novas perspectivas de pesquisa na área de ambientes inteligentes que
devem ser exploradas. Nomeadamente os conceitos de casas inteligentes e domótica [7], atualmente em
crescente expansão tanto do ponto de vista de investigação científica, como a nível de procura do
mercado de melhores soluções neste campo.
Pretende-se tirar partido das tecnologias emergentes que suportam os denominados dispositivos
wearables [12, 13], e da particularidade não invasiva destes, para de forma autónoma adaptar o ambiente
aos parâmetros de conforto de cada utilizador (térmico, acústico, qualidade do ar, luminosidade,
exposição solar e outros). Isto promoverá as condições de conforto à medida de cada individuo,
potenciando soluções inovadoras e novos paradigmas no âmbito dos Intelligent Environments [8, 11].
Para consolidar e sustentar o projeto proposto, foram analisados diversos artigos científicos para validar
a originalidade e inovação do projeto. Pelo que se constata, atualmente a recolha de dados para análise
de comportamentos em ambientes inteligentes é efetuada sobretudo recorrendo à instalação de diversos
sensores dispersos pelo ambiente [1, 3]. Como se concluiu em [2], o sistema perfeito de aprendizagem
para ambientes inteligentes ainda não foi encontrado, e qualquer contributo nesta área coloca-nos um
passo mais próximo da verdadeira realidade de ambientes inteligentes. É ainda referida a necessidade e
o desafio de estabelecer um novo paradigma eficaz para ambient intelligence, onde o foco passe a ser o
utilizador e a capacidade de gerir a complexidade e riqueza da vida humana diária [2, 11]. Um problema
recorrente neste campo é a gestão de conflitos de interesses [5, 9], entre diversos utilizadores para um
mesmo espaço, que nesta proposta de solução pretende ser ultrapassado recorrendo a sistemas de
multiagentes, assim como à recolha em tempo real de informação do utilizador (temperatura corporal,
pulsação) [4].
Após a análise do estado da arte, podemos salientar o carácter de inovação científica e contributo que
este projeto poderá trazer a esta área. Pois propõe-se neste projeto a conceção e desenvolvimento de
soluções com vista a estabelecer um novo paradigma. Poder-se-á, recorrendo às tecnologias e
dispositivos wearables emergentes no mercado (smartwatches, smartphones, fitness trackers) [5],
focalizar-se o processo de recolha de dados no utilizador sempre tendo em conta que será um processo
não invasivo. Isto alavancará/enriquecerá de forma substancial o processo de tomada de decisão e
ultrapassará os limites físicos até aqui impostos pela necessidade dos sensores serem colocados
estaticamente no espaço.
Pode referir-se esta proposta como tendo um carácter de relevante inovação, tanto a nível científico,
como industrial. Anteriormente a esta proposta, a empresa efetuou diversos estudos de mercado, tendose
concluído que a nível nacional não existe qualquer produto nesta área que possua qualquer tipo de
automatismo. A nível internacional, existem alguns produtos com algumas funcionalidades
implementadas, mas que necessitam sempre da programação e configuração destas por parte do
utilizador, e não possuem qualquer grau de inteligência artificial, que possibilite capacidades preditivas
e melhorias na eficácia do produto na tomada de decisão.
Pretende-se criar uma solução que permita tirar partido das tecnologias emergentes no mercado que
suportam os denominados dispositivos wearables (smartwatches, smartphones, fitness trackers) e não
invasividade destes, para proceder à recolha de dados de uma forma autónoma, transparente e sem
qualquer necessidade de intervenção por parte do utilizador, para com esta informação auxiliar o
processo de tomada de decisão dos sistemas de conforto na sua tarefa de adaptar o ambiente aos
parâmetros de conforto de cada utilizador (térmico, acústico, qualidade do ar, luminosidade, exposição
solar e outros). Esta solução passará ainda por recorrer a sistemas de multiagentes inteligentes [17, 18],
efetuar uma gestão completa a nível de possíveis conflitos de interesses que possam existir entre
utilizadores para um mesmo espaço.
Especificamente com este projeto pretende-se atingir os seguintes objetivos:
- Caracterizar os diferentes tipos de ambiente (Ambient Intelligence).
- Caracterizar o conforto nas suas diferentes vertentes e dimensões.
- Definir uma arquitetura base para um sistema não invasivo que tire partido das tecnologias e
dispositivos emergentes de recolha de dados wearables (smartwatches, smartphones, fitness trackers)
para a finalidade prevista.
- Utilizar agentes inteligentes [19] para representar os vários intervenientes, contextos e dimensões do
problema, que cooperem para alcançar a solução ótima.
- Desenvolver soluções que permitam a ubiquidade na identificação dos utilizadores e suas preferências
de conforto, de forma automática e transparente, potenciando a integração entre o espaço e utilizador.
- Definir uma solução de agentes [20] que facilite a interação do utilizador com os sistemas atuais.
- Aplicar o protótipo proposto numa unidade de saúde e numa instituição de ensino superior, tirando
partido das parcerias já existentes por parte da empresa albergue.
- Avaliar o protótipo utilizando problemas reais/simulados de gestão de conflitos entre diferentes
preferências de conforto de utilizadores para um mesmo espaço.
