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ProfileTV: Um Sistema de Gerenciamento de Perfis em TVDi Andrino S. S. Coêlho Orientador: Carlos A. G. Ferraz.

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1 ProfileTV: Um Sistema de Gerenciamento de Perfis em TVDi Andrino S. S. Coêlho Orientador: Carlos A. G. Ferraz

2 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

3 16-ago-08ProfileTV Contextualização Televisão Digital Interativa (TVDi) Aberta ou Fechada Cabo, Terrestre, Satélite, IP Simplicidade na Interação (IUM) Captura invisível de informações Personalização e adaptação de conteúdo Computação Pervasiva (Ubíqua) Espalhada, melhor integrada ao cotidiano das pessoas e ciente de contexto

4 16-ago-08ProfileTV Motivação Comunicação em massa Existem mais TVs que Geladeiras nos lares brasileiros Cenários mais globalizados Facilidades de transporte e locomoção Quantidade de Informação Diversos Meios de Acesso

5 16-ago-08ProfileTV Problemas e Desafios

6 16-ago-08ProfileTV Solução Proposta ProfileTV Infra-estrutura que permite a criação de serviços de personalização da interação de um telespectador com dispositivos e serviços de TV Digital Interativa. PerfilPortátil Captura e Acessibilidade dos Perfis Central de Perfis Dispositivos Portáteis Receptores Multimídia Servidores USB, Bluetooth, WI-FI... ProfileTV Protocol

7 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

8 16-ago-08ProfileTV Trabalhos Relacionados Correia, N. e Pires, M Design of a Personalization Service for an Interactive TV Environment Apresenta um protótipo de serviço de personalização em ambiente de TV Digital Interativa, denominado de MyTV Turner, N., Cairns, P., Jones, M Dispersing the Interactivity: Mobiles and Eletronic Programme Guides Apresenta como dispositivos portáteis podem expandir as funcionalidades de um guia eletrônico de programação (EPG)

9 16-ago-08ProfileTV Trabalhos Relacionados (cont) Lekakos, G. e Giaglis, G. – 2002 Delivering Personalized Advertisements in Digital Television: A Methodology and empirical Evaluation Construíram uma metodologia baseada em estereótipos para a entrega de propaganda personalizada em ambiente de TV Digital Interativa Thawani, A. et. al. – 2004 Context Aware Personalized Ad Insertion in an Interactive TV Environment Propõem uma arquitetura para seleção e inserção de propagandas em tempo real na transmissão de conteúdo televisivo

10 16-ago-08ProfileTV Trabalhos Relacionados (cont) Ardissono, L. et. al. – 2003 Personalized Recommendation of TV Programs Propõem o Personal Program Guide (PPG), um EPG que recomenda programas do interesse de usuários previamente cadastrados no sistema Dai, W. e Cohen, R. – 2003 Dynamic Personalized TV Recommendation System Propõem um sistema dinâmico de personalização e recomendação para televisão digital interativa

11 16-ago-08ProfileTV Problemas nos Trabalhos Relacionados Não discutem escalabilidade da solução proposta e capacidade de armazenamento das informações capturadas Alguns solicitam configuração explícita do usuário Em alguns, os serviços descritos são introdutórios Solução ProfileTV Metodologia Passo 1 – Escopo da pesquisa TVDi + Ciência de Contexto Passo 2 – Análise das necessidades dos serviços de personalização e adaptação de conteúdo Passo 3 – Especificação do Sistema / Implementação de Referência / Testes

12 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

13 16-ago-08ProfileTV Visão Geral do ProfileTV

14 16-ago-08ProfileTV Funcionalidades Configuração do ProfileTV Baseia-se em Categorias e Propriedades E em Profiles e Features Permite a definição e atualização do contexto através da gramática profiletv-mapping (DTD) Utiliza conceitos de Orientação a Objetos Classes e Atributos (Categorias e Propriedades) Objetos e Atributos (Perfis e Features) Herança Exemplo Categoria é um conjunto finito de propriedades que modela uma interação, dispositivo, serviço ou usuário. Propriedade é uma característica inerente a qualquer elemento de uma determinada categoria.

15 16-ago-08ProfileTV Funcionalidades (cont) Criação/Atualização de Perfis Dispositivo e Serviço Interativo, Usuário Importação/Exportação de Perfis Bluetooth, Infra-vermelho, Wi-Fi, USB... Sincronização de Perfis Publicação de Perfis Agregação de Perfis Busca de Dados Relatórios

16 16-ago-08ProfileTV Arquitetura do ProfileTV Especificação baseada no modelo 4+1 de Krutchen Visa fornecer uma infra-estrutura (modelo cliente- servidor de “n” camadas) para que serviços/dispositivos interativos e cientes de contexto sejam desenvolvidos Abstrai a complexidade da captura e armazenamento das informações relevantes Permite a definição do contexto para diversos tipos de interação Baseia-se na pervasividade a fim de permitir perfis portáteis

17 16-ago-08ProfileTV Camadas do ProfileTV Modelo Cliente-Servidor de 3 camadas Camada de Front-End Formada pelo cliente Embarcado em Middleware e pelo cliente WEB Camada de Negócio Responsável pelos serviços de definição do contexto, busca de categorias e perfis, acesso a dados, dentre outros Camada Gestora de Dados Responsável pelo armazenamento dos dados

18 16-ago-08ProfileTV Camada de Front-end Cliente Web Concede a terceiros acesso ao sistema Cliente Embarcado em Middleware Captura as preferências do usuário Prover uma API de acesso aos perfis e funcionalidades do componente Exporta e Importa Perfis Logging Profile Capture Profile Capture Profile Persistence Profile Persistence I/O Controller I/O Controller I/O Worker I/O Worker Communication Controller Communication Controller Communication Worker Communication Worker I II III IV V

19 16-ago-08ProfileTV Camada de Negócios ProfileTV Server Aplica o controle de acesso às informações e funcionalidades do sistema Gerencia as sessões de usuário Gera relatórios Concede acesso a criação e atualização do contexto Publicação os dados dos usuários Dados privados só são publicados se assim o desejar o usuário Relaciona propriedades Exporta e Sincroniza Perfis Concede acesso a camada de dados Persistence Logging VII Parsing ProfileTV Manager Screen Manager Report Session Controller Access Controller Security System Security System Administrative Protocol Administrative Protocol ThirdParties Protocol ThirdParties Protocol Communication Worker Communication Worker Communication Controller Apresentação WEB Comunicação Negócio Controlador de Dados I II IV V III VI VIII IX X

20 16-ago-08ProfileTV Camada Gestora de Dados Formada por um SGBD acessível remotamente Modelo E-R

21 16-ago-08ProfileTV Distribuição Papel importante na arquitetura Sistema distribuído com componentes distintos Análise das distribuições empregadas em TVDi

22 16-ago-08ProfileTV Distribuição (cont) Decidiu-se por distribuir em RMI e XML-RPC Definição de um conjunto de regras entre o cliente embarcado no middleware e o ProfileTV Server Requisições do tipo per-request instance Isto implica que todas precisam ser self-contained Criação de adaptadores para os objetos complexos A especificação de XML-RPC utilizada é muito restritiva Uso do protocolo do ProfileTV na comunicação

23 16-ago-08ProfileTV Protocolo do ProfileTV

24 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

25 16-ago-08ProfileTV Implementação de Referência Funcionalidades essenciais do sistema ProfileTV Embedded Client Side Middleware ProfileTV Server Base de Dados relacional Funcionalidades importantes Exportação de Perfis Análise de Padrões de Projeto, Frameworks e Bibliotecas

26 16-ago-08ProfileTV ProfileTV Embedded Client Side Middleware Escolhida a implementação do MHP fornecida pelo IRT Fácil acesso Boa documentação Implementação conhecida Dificuldades Adição do Embedded Client ao MHP-IRT Adição do componente ao boot do middleware Garantia de permissões Comunicação cliente-servidor

27 16-ago-08ProfileTV ProfileTV Embedded Client Side Middleware ProfileTV Embedded Client Side Middleware Embbeded Client Legenda Pattern/Model Library Logging Profile Capture Profile Capture Profile Persistence Profile Persistence I/O Communication J2SE 1.3 Observer CoR* Controller BlueCove

28 16-ago-08ProfileTV ProfileTV Server

29 16-ago-08ProfileTV Interfaces e Integrações

30 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

31 16-ago-08ProfileTV Ambiente dos Experimentos

32 16-ago-08ProfileTV Ambiente dos Experimentos (cont) (a) Cliente com antena Bluetooth (Simula set-top box com MHP) (b) Celular Nokia 5200 e Antena Bluetooth

33 16-ago-08ProfileTV Configuração do ProfileTV Tanto através de testes unitários como através da interface WEB Espaço médio requerido para as Categorias criadas foi de 2KB, para as Propriedades cerca de 4KB Supondo média de 880 novas Categorias anuais tem-se um aumento de KB Espaço irrelevante para servidores atuais (a) (b)

34 16-ago-08ProfileTV Criação de Perfis Rotina de teste para a criação de usuários, 150 serviços interativos e dispositivos Média de 4 dispositivos interativos por usuário

35 16-ago-08ProfileTV Criação de Perfis (cont) Espaço de armazenamento utilizado pelo teste foi de 4.3GB Extrapolando o teste: Elevando o número de usuários para 1 milhão Mantendo a média de 4 dispositivos por usuário, bem como a média de 20 serviços interativos anuais Assumir que cada Profile possui cerca de 2 Features Assumir que cada Feature tem no mínimo 1 Feature Value (28P x 0,1KB) + [(28P x 2F) x 1KB] + [(28P x 2F) x 1FV x 0,06KB] x 1M de usuários (2,8KB + 56KB + 3,36KB) x 1 milhão de usuários = KB

36 16-ago-08ProfileTV Aplicações de Testes Criadas Seletor de Canais Reutilizadas com modificações Campeonato Brasileiro Pan Americano Portal da Globo Todas foram adicionadas ao applications.cfg do MHP-IRT Importante Manter a simplicidade na criação destas aplicações

37 16-ago-08ProfileTV Pan Americano Aplicação criada pelo CESAR para os jogos Pan Americanos do Rio de Janeiro em 2007 Objetivo do Teste Permitir que a aplicação entre diretamente na área preferida do telespectador Procedimentos do Teste Executar a aplicação no MHP-IRT e passar no máximo 5 minutos em cada área da aplicação (Sobre o Pan, Mural, Medalhas e Agenda) Cronometrar cada tempo Sair da aplicação e iniciá-la novamente Resultado Esperado A aplicação deve abrir diretamente na área mais vista no teste cronometrado

38 16-ago-08ProfileTV Pan Americano (cont) Antes Abre sempre na tela de notícias Depois Abre na tela de Medalhas, a de maior tempo cronometrado nos testes.

39 16-ago-08ProfileTV Exportação de Perfis A aplicação do Portal da Globo permite que o telespectador envie seu perfil para um dispositivo portátil via Bluetooth Dados exportados variaram entre 1KB e 2KB O que requer pouco espaço nas memórias dos dispositivos portáteis. No caso do teste um Nokia 5200 e um pen-drive de 256MB

40 16-ago-08ProfileTV Exportação de Perfis (cont) Extrapolando o teste Perfis mais complexos ocupem 5 vezes mais espaço, variando entre 5KB e 10KB Interação através de 5 dispositivos distintos ao ano Média varia entre 25KB e 50KB Interação com aproximadamente 50% dos serviços interativos lançados anualmente (base de 4 por emissora) e com cerca de 75% canais (base de 90 canais) Média varia entre 900KB e 1.8MB Decorridos 10 anos (vida útil de um televisor de alto padrão) Média variando de 9.25MB a 18.5 MB Considerando os dispositivos portáteis atuais (celulares 3G, smartphones, pen-drives) é uma quantidade de dados plenamente aceitável.

41 16-ago-08ProfileTV Escalabilidade Problema Comunicação em massa Milhões de usuários do sistema, tanto para TVDi aberta como fechada (por assinatura) Tráfego de dados Solução proposta: Dados privados do telespectador são armazenados localmente e os dados essencialmente relevantes devem ser sempre exportados para dispositivos portáteis Diminui a quantidade de dados trafegados na rede Dados públicos são armazenados no ProfileTV Server Espaço necessário foi estipulado nos testes anteriores e dados como aceitáveis Modelo clássico (mais servidores, redundância) resolve para TVDi por assinatura E a TVDi aberta? Problema político impede estudo mais aprofundado sobre o tema

42 16-ago-08ProfileTV Agenda Introdução Trabalhos Relacionados ProfileTV Implementação Experimentos Conclusões

43 16-ago-08ProfileTV Conclusões Em relação ao problemas Baixa capacidade de armazenamento Testes apresentaram que os dados gerados pelo sistema são pequenos e plenamente aceitáveis para os dispositivos em questão Exportação/Importação de dados Desenvolvida a exportação via Bluetooth e USB Desenvolvida a importação apenas via USB Definição do Contexto Definida uma gramática para a definição do Contexto Paralelo com OO Class -> Object & Categoria -> Profile Definição pode ser feita via Interface Administrativa do sistema

44 16-ago-08ProfileTV Conclusões (cont) Em relação ao problemas Transparência na captura de dados Componente embarcado no middleware captura mudanças de canais, tempo gasto em cada canal sem interferir na utilização padrão do telespectador Telespectador não customiza os serviços As aplicações utilizam a API fornecida para acessar dados preferenciais do telespectador Personalização da Apresentação Desenvolvidas/modificadas algumas aplicações Escalabilidade Discutida o escopo de implantação da solução Resolvido para TVDi por assinatura (modelo fechado) TVDi aberta ainda precisa de discussões políticas

45 16-ago-08ProfileTV Contribuições Especificação do Sistema ProfileTV Funcionalidades, Arquitetura e Implementação de Referência API para aplicações de TVDi cientes de contexto API fornecida pelo componente de middleware embarcado Gramática para a definição de contexto Protocolo de comunicação Discussões arquiteturais Padrões de Projeto, Frameworks e Bibliotecas

46 16-ago-08ProfileTV Trabalhos Futuros Generalizar o sistema para outros escopos que não o de TVDi Desenvolvimento do Agregador de Perfis Desenvolvimento da Interface WEB do ProfileTV Incorporação de um sistema de inferência ao ProfileTV Tratar escalabilidade para TVDi aberta Testes de desempenho na implementação de referência Expor a arquitetura a outros desenvolvedores avaliação da facilidade de uso da mesma, e posterior refinamento

47 ProfileTV: Um Sistema de Gerenciamento de Perfis em TVDi Andrino S. S. Coêlho Orientador: Carlos A. G. Ferraz


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