Modelagem e Especificação de um Middleware para Redes de ...

44 3.1 Middlewares baseados em máquinas virtuais
3.1 Middlewares baseados em máquinas virtuais
O conceito deste modelo está ligado ao conceito homônimo de máquinas virtuais
de sistemas distribuídos, no qual é provido um mecanismo arquitetural que interpreta um
conjunto de instruções, virtualizadamente, podendo diferir do conjunto de instruções da
máquina real.
Este paradigma é bastante flexível por permitir que o programador escreva
aplicações separadamente, em módulos, além de oferecer-lhe uma abstração genérica, isto
é, as aplicações podem ser executadas em diferentes plataformas. Uma outra vantagem é o
isolamento da aplicação com a máquina real pela camada de abstração da máquina virtual,
garantindo que não haja acesso inadequado à máquina real, o que poderia comprometer o
seu funcionamento.
Entretanto, sofrem alto overhead devido à exigência arquitetural da interpretação
de instruções pela máquina virtual. Este alto overhead traz implicações para aplicações de
monitoramento em tempo real, portanto não é ideal para RSSF em área de saúde. A dificuldade
em explorar as particularidades da arquitetura trabalhada também se revela como
outro problema [12]. Também, como disse Danny Hughes em seu trabalho “Middleware
for WSN” [16], este modelo é orientado a nodos embarcados, assume que os sensores
não têm capacidade de processamento (são passivos), fazem uma abstração de rede muito
simples e fixa e os gastos energéticos são vistos como importantes, mas não críticos.
3.1.1 Maté
Maté [33] é um middleware usado para criação de interfaces de programação
para o sistema operacional TinyOS. Seus programas, denominados capsulas ativas
móveis, se autopropagam através da rede usando um protocolo de difusão e controle de
versão [32]. Ele usa o modo de comunicação síncrono que torna a programação a nível
de aplicação mais simples e menos propenso a erros de programação. A mobilidade é
abordada ao usar vários protocolos de roteamento ad-hoc e atualizações de protocolos.
Os componentes-chave do Maté são o componente máquina virtual, o rede, o
registrador de eventos (logger), o hardware e o gerenciador de componentes/escalonador.
Todavia, o Maté é indicado para aplicações nas quais os sensores fiquem maior
parte do tempo ociosos. Para aplicações complexas, ele pode gastar muito os recursos,
devido ao overhead causado pela interpretação da máquina virtual.
3.1.2 Magnet
O Magnet [3] foi desenhado com o objetivo de pôr um conjunto de nodos
heterogêneos ad-hoc sob uma imagem simples e unificada de sistema. É formado de um