REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/th102501271116
Luis Fernando dos Santos Pires 1
Resumo
A Internet das Coisas (IoT) é uma tecnologia que transforma a interação humana com o ambiente digital ao conectar dispositivos cotidianos à rede global. Essa integração cria possibilidades para comunicação entre pessoas e empresas. No entanto, a diversidade e complexidade dos dispositivos IoT também apresentam desafios significativos. Para garantir a qualidade, interoperabilidade, segurança e eficiência operacional, é essencial estabelecer requisitos claros e objetivos. Nesse contexto, este estudo realizou uma revisão sistemática da literatura, focando na análise da engenharia de requisitos e qualidade de software em sistemas IoT visando descobrir dimensões para melhoria destes dispositivos. Foram analisados 27 estudos selecionados por suas metodologias, incluindo abordagens de engenharia de requisitos, qualidade de software e bases teóricas sólidas. Esses estudos contemplam perspectivas de crescimento da IoT no cenário mundial. Os achados dessa revisão revelam a preocupação nas métricas, elicitação de requisitos em IoT e na mensuração da qualidade destes sistemas. Isso contribui para o desenvolvimento e aprimoramento contínuo das soluções IoT, visando atender às demandas cada vez mais complexas desse campo.
Palavras-chave:
Internet das Coisas (IoT), Engenharia de Requisitos, Qualidade de Software, Camadas IoT, User Experience para IoT, Segurança para IoT, Desempenho para IoT.
Introdução
A Internet das Coisas (IoT) vem transformando o cotidiano das pessoas, trazendo uma nova realidade que conecta o mundo físico ao virtual. Desde a implementação de fábricas inteligentes até o monitoramento do pulso por meio de smartwatches, a IoT está redefinindo diversos setores. Segundo Aaqib, M. et al. (2023), a IoT é uma das tecnologias de crescimento mais rápido e estima-se que mais de um bilhão de dispositivos serão utilizados em todo o mundo até o final de 2030. De acordo com B. Costa et al. (2016), os objetivos gerais da IoT são melhorar a qualidade de vida humana e otimizar processos industriais, automatizando tarefas que os humanos devem executar. L. Médini et. al (2017) apresenta a IoT como uma tecnologia que vem impactando todos os aspectos da nossa vida. Sua expansão redefine o modo como interagimos com o mundo, abrindo portas para um futuro promissor. Mas, como em qualquer grande transformação, surgem desafios que precisam ser superados para garantir que essa tecnologia seja utilizada de forma responsável e eficiente. Portanto, temos um desafio crucial: garantir a qualidade das soluções dos equipamentos de IoT (P. P. Ray et. al. 2018).
Segundo A. Noorzadeh et al. (2024), devido às características inerentes dos sistemas baseados em IoT, como rede, software, hardware, percepção de contexto, interoperabilidade etc., a engenharia de requisitos (ER) para esses sistemas IoT é complexa. A qualidade na IoT é fundamental para garantir a confiabilidade, segurança e utilidade dos dados coletados. Para A. P. Plageras et. al. (2018) Sem qualidade, os dados da IoT perdem valor e as soluções se tornam ineficazes, comprometendo todo o potencial dessa tecnologia. S. Kaleem et al. (2019) afirmam que, como as aplicações IoT estão surgindo rapidamente, há uma necessidade de focar no ciclo de vida de desenvolvimento de software (SDLC) para garantir os níveis necessários de qualidade. Este estudo tem como principal objetivo responder à seguinte questão de pesquisa: “Como a engenharia de requisitos e a qualidade de software podem promover melhorias em sistemas IoT?”. Além de analisar e classificar os estudos de acordo com as abordagens técnicas empregadas, este artigo também discute os fundamentos em IoT e seu impacto na sociedade. O objetivo principal é identificar técnicas, teorias, aspectos positivos e limitações relacionados à qualidade da IoT. Os pontos fortes e contribuições dos estudos são identificados, bem como suas limitações metodológicas e de generalização. Além disso, o objetivo é destacar os desafios atuais e futuros para a pesquisa na área da qualidade da IoT. O restante deste artigo está organizado da seguinte maneira: a Seção 1 apresenta outras revisões sobre temas relacionados à questão principal; a Seção 2 descreve a metodologia empregada para realizar a revisão e
análise dos artigos; a Seção 3 detalha os resultados obtidos categorizados pelas técnicas utilizadas; a Seção 4 apresenta uma discussão sobre os resultados obtidos; e a Seção 5 apresenta as conclusões deste estudo.
1. TRABALHOS RELACIONADOS
Ao todo, 5 revisões sistemáticas foram identificadas no decorrer da análise dos estudos coletados. A Tabela 4 apresenta uma síntese dos trabalhos relacionados; os trabalhos foram enquadrados de acordo com seus objetivos e aplicações. Uma análise sintética desses trabalhos é apresentada a seguir.
S. Kaleem et al. (2019) apresentam uma revisão de literatura sobre ciclo de vida de software para IoT. Os autores oferecem uma visão abrangente das questões relacionadas à engenharia de requisitos em aplicações da IoT. Ao considerar parâmetros da literatura existente, o estudo explora os desafios específicos enfrentados no desenvolvimento desses sistemas para esta área. A análise concentra-se no ciclo de vida de desenvolvimento de software (SDLC) como um meio de garantir a qualidade necessária para os sistemas IoT. Os autores destacam a importância de abordagens adaptáveis e robustas para lidar com as características únicas dos dispositivos IoT. Embora a pesquisa nessa área esteja em constante evolução, o estudo serve como um guia estratégico para pesquisadores interessados em aprofundar seus estudos e contribuir para o desenvolvimento contínuo da IoT.
B. S. Ahmed et al. (2018) apresentam uma revisão de literatura qualidade de IoT em diversos seguimentos. Os autores analisaram a qualidade da IoT. A análise revelou que as tecnologias baseadas em IoT estão crescendo rapidamente, abrangendo áreas como saúde, segurança, entretenimento e cidades inteligentes. Também evidencia o aumento da conectividade e aplicação, e como a IoT impacta nossas vidas e a segurança pública. Também revela que a garantia de qualidade (QA) é crucial para evitar falhas nos sistemas de IoT, que podem resultar em perda de dados, fortuna ou até vidas. Por esse motivo, o estudo enfatiza a Garantia de Qualidade (QA) como uma questão essencial e valiosa para os sistemas de IoT antes que a consolidação de sensores, dispositivos, aplicativos e sistemas chegue ao mercado. A revisão analisou o crescente aumento de artigos relacionados ao tema IoT e Qualidade.
C. Perera et al. (2014) investigou a conscientização de contexto na literatura relacionada à Internet das Coisas (IoT) com foco em Qualidade do Contexto (QoC). Os autores apresentam QoC como fundamental para a qualidade dos dados processados pelos sistemas IoT. Além disso, foram abordadas questões de segurança, privacidade e verificação de qualidade. Os autores também se dedicaram a especificar as questões técnicas específicas da IoT, descrevendo padrões conhecidos relacionados a hardware, comunicação, redes, soluções em nuvem e aplicações. O estudo contribui para o entendimento desses aspectos críticos na evolução contínua da IoT.
A. Noorzadeh & A. Amini (2024) apresentam uma revisão de literatura sobre engenharia de requisitos para sistemas baseados em IoT. Considerando a complexidade inerente desses sistemas, ficou demonstrado que os métodos tradicionais de engenharia de requisitos não são suficientes para abordar os desafios específicos apresentados pela IoT. Os autores destacam a necessidade de abordagens mais adaptáveis e robustas para lidar com as características únicas dos dispositivos IoT.
Khanna & Kaur (2020) oferece uma revisão da literatura sobre a IoT com foco em uma visão detalhada de tendências. Os autores examinaram as contribuições de pesquisadores em diversas áreas de aplicação. Ao avaliar os trabalhos existentes, o estudo destaca os desafios enfrentados e aponta direções futuras de pesquisa. A análise abrange vários parâmetros identificados em cada domínio específico da IoT, proporcionando uma visão detalhada das tendências e avanços nesse campo. Além disso, o estudo destaca a importância da confiança e da reputação entre as entidades de IoT.
O presente estudo revisa e compara métodos introduzidos no estado da arte, focando em engenharia de requisitos e qualidade de software. Os resultados indicam que a maioria dos métodos se concentra na elicitação de requisitos, com uma preocupação em entregar soluções com qualidade e rapidez. A revisão apresentada neste artigo se diferencia das demais revisões nos seguintes aspectos: (1) o foco desta revisão está na engenharia de requisitos e qualidade de software para IoT, enquanto as revisões existentes focam IoT como modelo de negócios, tecnologias sendo implementadas em IoT ou fatores de sucesso na implementação de IoT; (2) a maioria das revisões analisadas foca em aspectos técnicos, não abrangendo uma discussão mais ampla sobre fundamentos da qualidade de software e sua relação com IoT; e (3) os estudos analisam indiretamente a relação da engenharia de requisitos associados a qualidade de software para IoT.
2. METODOLOGIA DA REVISÃO
A revisão sistemática da literatura apresentada neste artigo teve como base metodológica o guia apresentado por Kitchenham (2004). Este estudo tem como principal objetivo responder à seguinte questão de pesquisa: “Como a engenharia de requisitos e a qualidade de software podem promover melhorias em sistemas IoT?” Uma pesquisa exploratória preliminar baseada na questão de pesquisa foi realizada com o objetivo de levantar insumos necessários à pesquisa, resultando na definição dos parâmetros da pesquisa, no período de abrangência da busca, nas bases científicas e palavras-chave a serem utilizadas, e na área de busca nos artigos.O período de busca (2014 a 2024) se deve ao fato de ser um tema relativamente recente, bem como se espera relatar os avanços nos últimos anos. A seguinte string de busca foi utilizada (adaptada à sintaxe de cada base): “(IoT OR “Internet of Things”) AND (“Requirement Engineering”) AND (Quality OR “Software Quality”)”. A execução da busca nas bases científicas considerou todos os artigos retornados, com exceção da base Google Scholar, em função da abrangência desta base (indexadora de outras bases). Foram considerados os 100 primeiros artigos por ordem de relevância. Assim, a busca inicial obteve um total de 4088 artigos, sendo 140 artigos de Springer Link, 454 de IEEE Xplore, 75 de Science Direct e 3419 de ACM Digital Library. Os critérios de inclusão e exclusão foram definidos em um processo iterativo de leitura de artigos (na busca exploratória). Os critérios estão detalhados na Tabela 5 (Apêndice II). 35 artigos foram excluídos por duplicidade nos resultados das bases científicas. Os artigos remanescentes foram submetidos aos critérios de inclusão e exclusão. A primeira avaliação considerou o título, resumo e palavras-chave. Os 27 artigos categorizados como trabalhos com de aderência ao tema da pesquisa foram avaliados em sua totalidade perante os critérios. Durante essa avaliação, 22 estudos foram identificados aderentes aos critérios de discussão e 5 trabalhos são revisões de literatura relacionadas ao tema e foram descritos na Seção 2.
3. RESULTADOS DA REVISÃO
Esta seção apresenta uma análise sintética dos estudos selecionados. Na Subseção 3.1, realizamos uma análise detalhada dos estudos relacionados à engenharia de requisitos aplicada a sistemas de IoT. Investigamos as abordagens específicas para lidar com os desafios presentados pela natureza distribuída e heterogênea dos dispositivos IoT. A Subseção 3.2 concentra-se na avaliação da qualidade do software em contextos de IoT. Investigamos métricas e critérios relevantes para medir a confiabilidade, segurança, escalabilidade e eficiência dos sistemas IoT. A Tabela 6 (Apêndice III), resume os principais resultados e conclusões dos trabalhos analisados, fornecendo uma visão geral concisa das principais descobertas em relação à engenharia de requisitos e à qualidade de software no contexto da Internet das Coisas.
3.1 Análise sobre engenharia de requisito em IOT
Os autores B. Costa et al. (2017), S. Kaleem et al. (2019), E. M. Almeida et al. (2022), T. Nakajima & T. Komiyama (2019), Wyatt Lindquist et al. (2022), M. Ge et al. (2018), Shital, B et al. (2023), C. Stergiou et al. (2018), P. V. Paul et. al. (2017), R. Perez-Castillo et al. (2018) e T. Banerjee & A. Sheth, (2017). abordam dimensões sobre os requisitos em IoT. Destes, podemos destacar: (1) Funcionalidade, Segurança e Experiência do Usuário; (2) Conflitos e Influências em Diferentes Camadas dos Sistemas de IoT; (3) Desafios na Engenharia de Requisitos para Sistemas IoT; (4) Importância das Estruturas de Requisitos de Qualidade; (5) Impacto dos Requisitos na Qualidade dos Dispositivos IoT.
Com respeito a Funcionalidade, Segurança e Experiência do Usuário, existem duas abordagens, a saber: i) Requisitos para o Sucesso – (S. Kaleem et al.,2019) & (R. Perez-Castillo et al., 2018) afirmam que os dispositivos IoT devem atender às suas funções básicas, desde a coleta de dados até a comunicação com outros dispositivos e sistemas. Além disso, é crucial garantir a segurança dos dispositivos contra ameaças cibernéticas, protegendo dados confidenciais e evitando ataques maliciosos. A experiência do usuário também é um fator fundamental, e os requisitos devem garantir que os dispositivos sejam fáceis de usar, intuitivos e proporcionem uma experiência positiva para os usuários. ii) Abordagens para a Elicitação e Especificação – (B. Costa et al.,2016) propõem um modelo para elicitar e especificar requisitos de stakeholders em IoT, considerando diferentes níveis de granularidade e abstração. O modelo auxilia na identificação de requisitos conflitantes e na priorização daqueles mais críticos para o sucesso do projeto.
(S. Kaleem et al., 2019) destacam a importância de envolver todas as partes interessadas desde o início do processo de elicitação de requisitos para garantir que as expectativas de todos sejam consideradas. A comunicação clara e a compreensão mútua são essenciais para evitar erros e garantir que os requisitos sejam bem definidos.
Com respeito a Conflitos e Influências em Diferentes Camadas, existem duas abordagens, a saber: (i) Desafios de Múltiplas Camadas- P. V. Paul et. al (2017) afirmam que os sistemas IoT são compostos por diversas camadas, desde a infraestrutura de rede até os aplicativos de usuário final. Cada camada possui requisitos específicos, e frequentemente esses requisitos podem entrar em conflito. Por exemplo, os requisitos de eficiência energética podem colidir com os requisitos de latência ou segurança. (ii) Mitigação de Conflitos: É crucial considerar os conflitos entre requisitos em diferentes camadas e adotar métodos para mitigá-los durante o processo de design. T. Nakajima & T. Komiyama (2019) propõem um método para analisar e resolver conflitos entre requisitos em diferentes camadas de sistemas IoT. O método utiliza uma abordagem multiobjetiva para identificar soluções que equilibram os requisitos conflitantes de forma eficaz.
Com respeito aos Desafios na Engenharia de Requisitos para IoT, existem duas abordagens, a saber: (i) Características Únicas da IoT: Para T. Banerjee & A. Sheth, (2017) A elicitação, análise e especificação de requisitos em IoT apresentam desafios específicos devido à heterogeneidade dos dispositivos, à distribuição geográfica e à natureza dinâmica dos sistemas. Ferramentas e frameworks específicos para IoT podem auxiliar na superação desses desafios. (ii) Abordagens para Superar os Desafios: E. M. Almeida et al. (2022) propõem um framework para elicitar requisitos em sistemas IoT, considerando as características únicas dessa tecnologia. O framework utiliza técnicas como entrevistas, workshops e análise de documentos para coletar requisitos de diversas partes interessadas.
Com respeito a Importância das Estruturas de Requisitos de Qualidade, existem duas abordagens, a saber:
(i) Padronização da Qualidade: T. Nakajima & T. Komiyama (2019) apresenta as normas como a ISO/IEC 25030 como uma estrutura abrangente para avaliar a qualidade do software, incluindo critérios específicos para usabilidade, segurança, confiabilidade e performance. Estes aspectos são cruciais para o sucesso de aplicativos IoT. (ii) Aplicação da ISO/IEC 25030: T. Nakajima & T. Komiyama (2019) utilizam a ISO/IEC 25030 para identificar requisitos críticos que impactam diretamente a qualidade dos dispositivos IoT. Os autores demonstram como a norma pode ser aplicada para garantir que os dispositivos atendam aos padrões de qualidade exigidos.
Com respeito ao Impacto dos Requisitos na Qualidade dos Dispositivos IoT, existem duas abordagens, a saber: (i) Requisitos para Dispositivos Confiáveis: (Shital, B et. al., 2023) afirmam que requisitos bem definidos garantem a segurança dos dispositivos IoT contra-ataques cibernéticos, a privacidade dos dados dos usuários, a confiabilidade do sistema e a precisão das medições. (Wyatt Lindquist et al., 2022) afirma que a negligência de requisitos específicos pode levar a falhas nos dispositivos, como ataques cibernéticos, roubo de dados e mau funcionamento. (ii) Exemplos de Falhas por Falta de Requisito: Segundo (C. Stergiou et. al., 2018) afirmam que falhas em garantir a segurança dos dispositivos IoT podem levar a ataques cibernéticos, roubo de dados e outras consequências graves. (M. Ge et. al., 2018) apresentam que a falta de requisitos de privacidade pode resultar na coleta e uso indevidos de dados dos usuários. A confiabilidade inadequada pode levar a falhas no sistema, interrupções no serviço e perda de dados. A falta de precisão nas medições pode comprometer a qualidade das informações coletadas e a tomada de decisões.
Os requisitos desempenham um papel fundamental na qualidade dos dispositivos IoT. Compreender e abordar os desafios associados à engenharia de requisitos é essencial para o sucesso desses sistemas inovadores. Em síntese, os autores apresentam qualidade de software em IoT apresentando dimensões bem claras sobre o que deve ser observado. A Tabela I apresenta uma síntese das dimensões de Engenharia de Requisitos para IOT.
| Tabela 1 – Síntese sobre dimensões da Engenharia de Requisitos para IoT | |
| Funcionalidades e Experiência do Usuário | Os requisitos garantem que os dispositivos de IoT atendam aos padrões necessários em termos de funcionalidade, segurança e experiência do usuário (S. Kaleem et al. 2019) |
| Conflitos e Influências em Diferentes Camadas dos Sistemas de IoT | A especificação precisa dos requisitos é crucial para mitigar conflitos e influências em diferentes camadas dos sistemas de IoT, como os requisitos de eficiência energética que podem entrar em conflito com os requisitos de latência ou segurança (B. Costa et al., 2017). |
| Desafios na Engenharia de Requisitos | A diversidade de percepções dos stakeholders e o uso diferenciado dos recursos computacionais são desafios no desenvolvimento de sistemas IoT, exigindo abordagens claras desde o início do processo de coleta de requisitos (E. M. Almeida et al. 2022). |
| Importância das Estruturas de Requisitos de Qualidade | A ISO/IEC 25030 é essencial para definir e avaliar os requisitos de qualidade de aplicativos de IoT, abrangendo aspectos como segurança, privacidade, confiabilidade, precisão, garantia do usuário e engajamento (T. Nakajima & T. Komiyama, 2019). |
| Impacto dos Requisitos na Qualidade | Os requisitos têm um impacto direto na qualidade dos dispositivos IoT, garantindo dados precisos, confiança do usuário e interações significativas, contribuindo para uma adoção bem-sucedida em vários domínios (Wyatt Lindquist et al., 2022). |
3.2 Análise sobre Qualidade de Software em IOT
Tyagi, H et al. (2018), F. Alaba et al. (2018), S. Kaleem et al. (2019), L. Atzori et. al. (2010), C. Stergiou et. al. (2018), J. L. Shah et. al. (2021), J. B. Minani et. al. (2024), Ameyed, D. et.al. (2023) e Aimad Karkouch et al. (2016), abordam dimensões para definir qualidade em serviços em IoT. Destas, podemos destacar a (1) confiabilidade, (2) segurança, (3) disponibilidade, (4) desempenho, (5) usabilidade, (6) precisão e (7) utilidade.
Sobre confiabilidade, (Tyagi H et al.,2018) afirmam que a confiabilidade e a consistência são critérios essenciais para o funcionamento eficaz dos dispositivos da Internet das Coisas (IoT). (L. Atzori et. al.,2010) afirma que os sistemas devem operar sem falhas frequentes ou interrupções, garantindo que os dados sejam coletados, processados e transmitidos de maneira confiável. A manutenção da integridade e da disponibilidade desses dispositivos é fundamental para o sucesso contínuo da IoT. No entanto, a complexidade inerente dos dispositivos IoT apresenta desafios significativos. A garantia de que esses dispositivos funcionem de forma confiável requer abordagens específicas, como testes rigorosos, atualizações regulares e monitoramento contínuo. (L. Atzori et. al., 2010) afirmam que a pesquisa e o desenvolvimento contínuos são essenciais para aprimorar a confiabilidade e a consistência dos dispositivos IoT.
Sobre segurança, (F. Alaba et al.,2018) afirmam que a segurança dos dispositivos IoT é uma preocupação fundamental para garantir que esses sistemas operem de maneira confiável e protejam os dados coletados. Em um cenário cada vez mais conectado, os dispositivos IoT estão sujeitos a ameaças cibernéticas, como ataques de hackers e violações de privacidade. Portanto, medidas robustas de segurança são essenciais para mitigar esses riscos e proteger os dados sensíveis. (C. Stergiou et. al.,2018) afirmam que os pesquisadores têm explorado soluções para fortalecer a segurança dos dispositivos IoT, incluindo criptografia, autenticação, atualizações regulares de firmware e monitoramento contínuo. Destaca-se a importância de abordagens proativas para proteger os dispositivos IoT contra ameaças cibernéticas. Sobre disponibilidade, (S. Kaleem et al.,2019) destaca a importância de abordagens que garantam a disponibilidade contínua dos dispositivos IoT. Isso envolve estratégias de manutenção, monitoramento proativo e resiliência para lidar com possíveis falhas. A pesquisa contribui para aprimorar a confiabilidade e a prontidão dos dispositivos IoT em diversos cenários de uso. (J. L. Shah et. al., 2021) afirmam que a disponibilidade dos dispositivos IoT é um requisito fundamental para garantir que esses sistemas estejam prontos para uso sempre que necessário. A natureza interconectada da IoT exige que os dispositivos estejam acessíveis e operacionais, permitindo que os usuários coletem dados, controlem processos e tomem decisões com eficiência.
Para (Tyagi, H et al., 2018) o desempenho eficiente dos dispositivos IoT é crucial para garantir que eles atendam às expectativas dos usuários. Isso envolve não apenas a coleta e processamento de dados, mas também a capacidade de resposta rápida aos comandos e eventos. (J. B. Minani et. al., 2024) afirmam que a latência reduzida é essencial para garantir que os dispositivos IoT possam lidar com tarefas em tempo real, como controle de automação, monitoramento de sensores e interações com o ambiente. Para alcançar um bom desempenho, os dispositivos IoT devem ser projetados levando em consideração fatores como processamento eficiente, otimização de comunicação e gerenciamento de recursos. (Ameyed, D. et.al., 2023) considera a capacidade de resposta rápida é fundamental para garantir que os dispositivos atendam às necessidades dos usuários, especialmente em cenários críticos, como segurança, saúde e automação industrial.
Sobre usabilidade, de acordo com (F. Alaba et al.,2018), é essencial que essas interfaces sejam projetadas de forma a serem intuitivas, simples e compreensíveis. Isso significa que os usuários devem ser capazes de interagir com os dispositivos IoT sem esforço, independentemente de sua familiaridade com a tecnologia. Interfaces fáceis de usar e entender aumentam a aceitação dos dispositivos IoT, reduzem a curva de aprendizado e melhoram a satisfação do usuário. (Aimad Karkouch et al., 2016) afirmam que a clareza da interface é fundamental. Os usuários devem entender facilmente o propósito de cada elemento na tela, os comandos disponíveis e o feedback fornecido pelo dispositivo. Isso pode envolver o uso de ícones universais, linguagem simples e instruções claras. A precisão e a confiança dos dados coletados pelos dispositivos IoT são fundamentais para garantir que essas informações sejam úteis e tomadas como base para ações e decisões.
Segundo (S. Kaleem et al., 2019), a precisão refere-se à exatidão dos dados em relação à realidade. Isso significa que os sensores e dispositivos IoT devem ser calibrados corretamente e fornecer medições sem erros significativos. A confiabilidade, por sua vez, está relacionada à consistência dos dados ao longo do tempo. Em diferentes condições, os dispositivos IoT devem ser projetados para minimizar falhas, evitar interrupções na coleta de dados e lidar com situações adversas, como interferências e variações ambientais. Além disso, a integridade dos dados também é crucial. Isso envolve proteger os dados contra adulterações, garantindo que não sejam corrompidos ou alterados indevidamente. Mecanismos de segurança, criptografia e autenticação são essenciais para manter a confiabilidade dos dados coletados. A utilidade e relevância dos dados coletados pelos dispositivos IoT são essenciais para garantir que essas informações agreguem valor ao usuário e às suas necessidades específicas.
De acordo com (Tyagi et al., 2018), a utilidade refere-se à capacidade dos dados de fornecer insights acionáveis e informações práticas. Os dispositivos IoT devem coletar dados que possam ser transformados em conhecimento útil, como previsões, alertas ou otimizações. Além disso, a relevância está relacionada à contextualização dos dados. Os dispositivos devem considerar o contexto do usuário, suas preferências e objetivos para coletar informações pertinentes. Dessa forma, os dados se tornam mais significativos e impactam positivamente a experiência do usuário. Em síntese, os autores apresentam qualidade de software em IoT, com dimensões bem claras sobre o que deve ser observado. A Tabela II apresenta uma síntese das dimensões de qualidade de software para IOT.
| Tabela 2 – Síntese sobre dimensões da Qualidade de Software para IOT | |
| Confiabilidade | Os dispositivos IoT devem funcionar de forma confiável e consistente, sem falhas frequentes ou interrupções (Tyagi, H et al., 2018). |
| Segurança | Os dispositivos IoT devem ser seguros contra-ataques cibernéticos e proteger os dados coletados (Alaba et al., 2018). |
| Disponibilidade | Os dispositivos IoT devem estar disponíveis para uso quando necessário (S. Kaleem et al., 2019). |
| Desempenho | Os dispositivos IoT devem ter um bom desempenho, com latência e tempo de resposta baixos (Tyagi, H et al., 2018). |
| Usabilidade | As interfaces dos dispositivos IoT devem ser fáceis de usar e entender (Alaba et al., 2018). |
| Precisão | Os dados coletados pelos dispositivos IoT devem ser precisos e confiáveis (S. Kaleem et al., 2019). |
| Utilidade | Os dados coletados pelos dispositivos IoT devem ser úteis e relevantes para o usuário (Tyagi, H et al., 2018). |
4. DISCUSSÃO SOBRE OS RESULTADOS
Observa-se B. Costa et al. (2017), S. Kaleem et al. (2019), E. M. Almeida et al. (2022), T. Nakajima & T. Komiyama (2019), Wyatt Lindquist et al. (2022), M. Ge et al. (2018), Shital, B et al. (2023), C. Stergiou et al. (2018), P. V. Paul et al.(2017), R. Perez-Castillo et al. (2018) e T. Banerjee & A. Sheth, (2017). abordam o uso de dimensões para definir a importância dos requisitos em IoT. Destas premissas, podemos destacar: (1) Funcionalidade, Segurança e Experiência do Usuário, (2) Conflitos e Influências em Diferentes Camadas dos Sistemas de IoT, (3) Desafios na Engenharia de Requisitos para Sistemas IoT, (4) Importância das Estruturas de Requisitos de Qualidade, (5) Impacto dos Requisitos na Qualidade dos Dispositivos IoT. Tyagi, H et al. (2018), F. Alaba et al. (2018), S. Kaleem et al. (2019), L. Atzori et. al (2010), C. Stergiou et. al., (2018), J. L. Shah et. al. (2021), J. B. Minani et. al (2024), Ameyed, D. et.al (2023) e Aimad Karkouch et al., (2016), abordam o uso dimensões para definir qualidade em serviços em IoT, destas premissas, podemos destacar (1) confiabilidade, (2) segurança, (3) disponibilidade, (4) desempenho, (5) usabilidade, (6) precisão e (7) utilidade. A análise dos artigos selecionados revelou que o levantamento de requisitos exerce um impacto significativo na qualidade de soluções IoT nos seguintes aspectos: Um levantamento de requisitos abrangente garante que as soluções IoT atendam às necessidades e expectativas dos stakeholders, incluindo usuários finais, gestores e técnicos. Isso se traduz em maior satisfação do cliente, melhor usabilidade e adoção mais rápida das soluções. (E. M. Almeida e.t, 2022). Ao identificar claramente os requisitos desde o início do projeto, é possível evitar falhas de design, erros de implementação e retrabalho desnecessário, diminuindo custos e otimizando o tempo de desenvolvimento. (S. Kaleem et al., 2019). O levantamento de requisitos deve considerar aspectos de segurança e confiabilidade desde o início, definindo medidas de proteção adequadas para garantir a segurança dos dados e a confiabilidade das soluções IoT. (F. Alaba et al., 2018). & (Tyagi, H et al., 2018). Um processo de levantamento de requisitos bem estruturado facilita a integração de soluções IoT com diferentes sistemas e plataformas, promovendo a interoperabilidade e a padronização. (F. Alaba et al., 2018). Os resultados deste estudo demonstram que os requisitos são um fator crucial para garantir a qualidade de software em IoT. Ao serem cuidadosamente especificados e considerados durante todo o processo de desenvolvimento, os requisitos podem ajudar a garantir que os dispositivos IoT atendam às expectativas dos usuários e forneçam uma experiência de usuário positiva. A tabela III apresenta uma síntese dos pontos de melhoria observados na discussão.
| Tabela 3 – Síntese sobre melhorias Baseadas em Engenharia de Requisitos e Qualidade de Software | ||
| Constatações | Descrição | Citação de Autores |
| Atender às necessidades dos stakeholders | Garante que as soluções IoT atendam às expectativas de usuários finais, gestores e técnicos. | Maior satisfação do cliente, melhor usabilidade e adoção mais rápida das soluções. (E. M. Almeida et al., 2022) |
| Reduzir falhas e retrabalho | Evita falhas de design, erros de implementação e retrabalho desnecessário, diminuindo custos e otimizando o tempo de desenvolvimento. | Diminuição de custos e otimização do tempo de desenvolvimento. (S. Kaleem et al., 2019) |
| Melhorar a segurança e confiabilidade | Define medidas de proteção adequadas para garantir a segurança dos dados e a confiabilidade das soluções IoT. | Maior segurança dos dados e confiabilidade das soluções IoT. (Tyagi, H et al, 2018) |
| Promover a interoperabilidade | Facilita a integração de soluções IoT com diferentes sistemas e plataformas, promovendo a interoperabilidade e a padronização. | Maior interoperabilidade e padronização das soluções IoT. (F. Alaba et al., 2018) |
5. CONCLUSÃO
Este artigo apresentou uma revisão sistemática da literatura, focando na análise de requisitos e qualidade de software em soluções IoT. A abordagem empregada nesta revisão da literatura permitiu a verificação e análise de tendências, de engenharia de requisitos, qualidade de software no período de 2014 a 2024. Este estudo se diferencia dos demais ao pois seu foco está na engenharia de requisitos e qualidade de software na construção de IoT. Em um universo de 4088 artigos inicialmente recuperados, 27 trabalhos foram criteriosamente selecionados, classificados e sintetizados de modo a representar o estado-da-arte das abordagens de engenharia de requisitos correlacionado a qualidade de software. Os resultados indicam que a maioria dos métodos se concentra na elicitação de requisitos, com uma preocupação de entregar soluções com qualidade e rapidez. Além de apresentar uma revisão de literatura abrangente sobre engenharia de requisitos e a sua influência na qualidade de software, este trabalho também contribuiu para organizar dimensões nas áreas e correlacioná-las sintetizando soluções a serem observadas. Como trabalhos futuros, planeja-se desenvolver uma abordagem para especificação de requisitos de IoT enriquecida com as dimensões de qualidade de software.
REFERÊNCIAS
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A. P. Plageras, K. E. Psannis, C. Stergiou, H. Wang e B. B. Gupta, “Efficient IoT-based sensor BIG Data collection– processing and analysis in smart buildings,” Future Generation Computer Systems, vol. 82, pp. 349-357, 2018. DOI: 10.1016/j.future.2017.09.082.
Aaqib, M., Ali, A., Chen, L. et al. IoT trust and reputation: a survey and taxonomy. J Cloud Comp 12, 42 (2023). https://doi.org/10.1186/s13677-023-00416-8
Aimad Karkouch et al. “Data quality in internet of things: A state-of-the-art survey.” J. Netw. Comput. Appl., 73 (2016): 57-81. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2016.08.002.
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