Exercícios: Dispositivos conectados e wearables

Explica por palavras tuas o que é a «Internet das Coisas» e dá dois exemplos de objetos ligados que conheças, indicando o que fazem graças a estarem ligados à rede.

Um relógio inteligente é um «wearable», um dispositivo que se usa no corpo. Refere três dados que pode recolher sobre quem o usa e explica para que pode servir cada dado.

A figura mostra uma casa com vários objetos: alguns estão ligados à rede (linhas e arcos azuis) e outros não, como se mostra no esquema.

Indica que objetos da casa fazem parte da Internet das Coisas e quais não fazem, explicando em que te baseaste. Depois responde: que aparelho é o assinalado com «?», através do qual todos os outros se ligam à Internet?

Quais destes objetos fazem parte da Internet das Coisas? Justifica cada resposta: uma bicicleta vulgar, um termóstato controlado através do telemóvel, uns ténis com sensor de passos que sincroniza com uma aplicação e um micro-ondas sem ligação à rede.

Para que um objeto seja «inteligente» precisa de três coisas: sensores que recolhem informação, ligação à Internet e uma aplicação para o controlar. Identifica essas três coisas num aspirador robot que limpa sozinho e é controlado através do telemóvel.

Além do relógio inteligente há outros «wearables»: auriculares que medem pulsações, anéis que registam o sono, óculos com câmara... Refere dois e explica que dado cada um recolhe e para que pode servir.

O assistente de voz da sala só deveria ativar-se ao ouvir a sua «palavra mágica». Explica o que acontece desde que a pronuncias até o assistente responder, e justifica por que razão por vezes se ativa sem ninguém o ter chamado.

Um frigorífico inteligente avisa o telemóvel quando falta leite. Explica que vantagem prática traz esse aviso e descreve que outro objeto da tua casa gostarias de ligar à Internet e para quê.

Acabaste de comprar uma lâmpada inteligente. Ordena os passos para a colocar em funcionamento e explica por que razão precisa de saber o nome e a palavra-passe do Wi-Fi da tua casa: (a) enroscar a lâmpada e ligar o interruptor, (b) instalar no telemóvel a aplicação do fabricante, (c) ligar a lâmpada ao Wi-Fi de casa através da aplicação, (d) dar um nome à lâmpada e agrupá-la por divisão.

Um altifalante inteligente está sempre a «ouvir» à espera da sua palavra de ativação. Analisa que dados sobre a tua família poderá recolher e propõe três precauções razoáveis para o utilizar sem abdicar totalmente do conforto que proporciona.

Um desportista vai correr com um relógio inteligente e deixa o telemóvel em casa. Compara o que o relógio consegue medir por si só (passos, pulsações...) e que funções precisariam do telemóvel ou de Internet, e fundamenta se um relógio sem ligação própria serve para treinar a sério.

Os dados de um relógio inteligente viajam até ao telemóvel de um familiar que cuida de quem o usa, como se mostra no esquema.

Descreve o que acontece em cada etapa do caminho, identifica o elemento tapado com «?» e explica que dados sensíveis fazem esta viagem e quem deveria poder vê-los.

Uma lâmpada inteligente custa $15\ \text{€}$ e uma lâmpada normal, $2\ \text{€}$. Calcula com a divisão $\frac{15\ \text{€}}{2\ \text{€}}$ quantas normais custam o mesmo que uma inteligente, e analisa em que casos vale a pena pagar a diferença (ligação programada, simular a presença de pessoas nas férias, controlá-la com a voz...).

Um sensor na porta de casa avisa o telemóvel da sua mãe sempre que a porta se abre. Descreve a cadeia completa de acontecimentos desde que a porta se abre até soar o aviso, nomeando todos os elementos que intervêm (sensor, router, Internet, servidor, aplicação).

Uma família instala uma câmara ligada à internet na entrada da sua casa. Analisa quem poderia chegar a ver as imagens (a família, a empresa que guarda os vídeos na nuvem, um atacante se a palavra-passe for fraca) e propõe duas medidas concretas para que apenas a família as veja.

Um termóstato inteligente «aprende» os horários da família e ajusta sozinho o aquecimento. Explica que dados utiliza para aprender, que poupança pode conseguir e que informação sobre a família ficaria exposta se esses dados fossem divulgados.

Uma pessoa idosa vive sozinha e a sua família quer instalar-lhe três dispositivos ligados à internet que lhe deem segurança sem lhe retirar independência. Propõe os três dispositivos, justifica o que cada um proporciona e indica um risco ou incómodo de cada proposta, juntamente com a forma de o reduzir.

Numa «casa inteligente», o router avaria-se e a ligação à Internet é interrompida durante dois dias. Analisa que coisas deixam de funcionar e quais podem continuar a funcionar (pensa em luzes, fechaduras, câmaras, eletrodomésticos) e retira uma conclusão sobre o perigo de depender da ligação para tudo.

O Alex utiliza um relógio inteligente para monitorizar a sua atividade física. Ao verificar a aplicação no seu telemóvel, encontra os seguintes registos de um dia:

• Das 08:00 às 08:45 (viagem de autocarro urbano, sentado): 2 450 passos e frequência cardíaca média de 68 ppm.

• Das 17:00 às 18:00 (sessão de treino em bicicleta estática): 310 passos e frequência cardíaca média de 158 ppm.

• Das 23:30 às 07:00 (a dormir na sua cama): 120 passos e frequência cardíaca média de 52 ppm.

O Alex afirma: «O relógio não funciona bem porque conta passos quando estou sentado e quase não os conta quando treino no duro. Para resolver isto, devia enviar por dados móveis e em tempo real a cada segundo todos os dados para a nuvem».

1. a) A partir do funcionamento dos sensores de movimento (acelerómetros), interpreta os dados e justifica tecnicamente por que motivo se registam tantos passos no autocarro e tão poucos na bicicleta estática.
2. b) Explica por que razão os 120 passos noturnos não indicam necessariamente uma avaria do dispositivo.
3. c) Rebate a proposta técnica do Alex: prevê que dois problemas graves (pensa na autonomia da bateria e na utilização em espaços interiores) provocaria essa transmissão contínua, segundo a segundo, para a nuvem.

Concebe um sistema com objetos conectados para lembrar a tua avó de tomar a medicação: uma caixa de comprimidos com sensor, um altifalante que avisa por voz e uma mensagem para o telemóvel da família se a caixa de comprimidos não for aberta. Descreve como funciona a cadeia completa e o que deveria acontecer se o Wi-Fi falhar nesse dia.

Uma cidade «inteligente» liga os seus candeeiros de iluminação pública, semáforos e contentores do lixo a uma rede comum. Analisa dois benefícios (poupança de energia, melhores serviços) e dois riscos (quantidade de dados recolhidos, dependência da rede, possibilidade de ciberataques) e conclui se te parece uma boa ideia para a tua cidade.

O teu amigo partilha as rotas de corrida dele numa aplicação pública que mostra o mapa de cada saída. Avalia que informação sensível revela sem se aperceber (onde vive, a que horas não está em casa, os seus hábitos) e escreve três regras para partilhar desporto online sem se expor.

Uma loja de brinquedos vende um boneco ligado à internet que fala e ouve crianças de seis anos. Analisa que dados esse brinquedo pode recolher, que riscos apresenta para uma família e que três exigências os pais deveriam fazer ao fabricante antes de o comprar.

Imagina a tua escola daqui a dez anos, com objetos conectados por todo o lado (cacifos, refeitório, luzes, controlo de assiduidade automático). Descreve duas aplicações que instalarias por serem úteis e duas que nunca instalarias, justificando cada uma pelo seu equilíbrio entre comodidade e privacidade.

Desafio do tema. Vives numa casa hiperligada? Realiza uma auditoria tecnológica da tua casa para descobrires como os dispositivos móveis, ligados e IoT transformam a nossa vida quotidiana.

1. Inventário doméstico: Faz uma contagem exaustiva dos aparelhos da tua habitação, agrupando-os em três categorias: telemóveis/tablets, wearables (pulseiras de atividade, relógios inteligentes) e dispositivos ligados/IoT (assistentes de voz, lâmpadas inteligentes, Smart TV).

2. Comparação com dados reais: Entra no site do INE (secção Equipamento e uso de TIC nos lares) e consulta a percentagem oficial de habitações com telemóvel (situada em torno de $99,5\,\%$) e a de habitações com acesso à Internet. Compara brevemente a realidade da tua casa com a média nacional.

3. Relatório e proposta: No LibreOffice (Calc ou Writer), elabora uma tabela-resumo com o respetivo gráfico. Adiciona uma proposta fundamentada: descreve um novo dispositivo ligado ou wearable concebido por ti para resolver um problema doméstico (poupança energética, cuidado de animais de estimação ou saúde), detalhando de que sensores precisaria e como comunicaria.

Será valorizado:

• Identificação e classificação correta dos dispositivos analisados.

• Tratamento de dados (tabela, gráfico e comparação com o INE).

• Viabilidade e justificação técnica (sensores e conectividade) do dispositivo proposto.