Tópicos em Engenharia de Computação V
Infra-estruturas de informação
Relatório Final

 


Relatores:
 
Carlos Augusto F. Dagnone  RA 932034
Luiz Gonzaga da Silveira Jr. RA 935398 
Maria Flávia Cunha F. Torres RA 974430 
 

Revisores:
 
Maria Fernanda Buonafina RA 983833
Ricardo Concilio RA 974608 


1 - Introdução

2 - NII

3 - Infra-estrutura Brasileira de Informação

4 - A modelagem da BII

5 - Conclusão

6 - Referências Bibliográficas


1 - Introdução

Nesse relatório iremos apresentar as características, os objetivos e a proposta de implementação da NII - National Information Infrastructure, uma rede proposta pelo governo dos EUA em 1993 para ser uma Infra-estrutura Nacional de Informação interligando e beneficiando toda a comunidade norte-americana.

Procuramos adaptar essa rede para a realidade brasileira propondo assim a criação da BII - Brazilian Information Infrastructure. A implantação da BII é justificada pelos inúmeros benefícios que essa rede nacional de comunicação trará para a sociedade como um todo. Discutiremos os seus principais benefícios sociais nas áreas de educação, saúde, segurança, comércio eletrônico e integração social.

Finalizando, discutiremos a implementação da BII, através da iniciativa pública e privada, os serviços fornecidos, uma proposta de modelo de implementação, a tecnologia e infra-estrutura já existente no país e a colaboração da comunidade acadêmica através de seus projetos e pesquisas.
 


2 - NII

Surgido no final de 1993 nos EUA, o NIIAC - National Information Infrastructure Advisory Council - é um conselho nacional criado para traçar linhas estratégicas, metas e prever os desafios da utilização do NII. A necessidade da criação de uma infra-estrutura nacional de informação surgiu através da observação da enorme quantidade de informações, de meios e recursos de comunicação e de capacidade de processamento existentes que através dessa infra-estrutura estariam disponíveis não apenas para um pequeno grupo de usuários, mas para toda a nação, garantindo, portanto, a possibilidade de qualquer cidadão em qualquer lugar do país ter acesso fácil e conveniente a essa infra-estrutura.

A NII é uma "super-estrada da informação" formada por redes de alta velocidade, comunicação via-satélite, sem fio ou via cabo que transportará dados, sons, imagens, etc através de computadores, televisões, rádios e outros equipamentos que possam ter acesso a ela. Sua implementação é uma iniciativa do governo norte americano e de diversos setores privados da sociedade americana [8].

Os seguintes princípios foram definidos pelo NIIAC como fundamentais na NII:

Os usuários da NII são indivíduos reconhecidos como consumidores e produtores de informações. Portanto sua estrutura deve facilitar o armazenamento, a busca, consulta, o processamento e a transmissão de todo tipo de informação de forma clara, segura, com alta qualidade e baixo custo.

O aspecto social da NII determina que serviços públicos como saúde, educação, entretenimento e informações de interesse nacional, como as leis, devem estar disponíveis facilmente para todas as pessoas melhorando a qualidade de vida da população.

O NIIAC estipulou o ano 2000 como o prazo para implementação dos princípios fundamentais da NII em todas as instituições governamentais e não governamentais, públicas ou privadas, relacionadas com a comunidade, como escolas, bibliotecas, prefeituras, associações, clubes, sindicatos, empresas, etc. Dessa forma já seria possível o acesso de toda população a essa infra-estrutura através de suas comunidades.


3 - Infra-estrutura Brasileira de Informação
 
Uma iniciativa brasileira para a criação de uma infra-estrutura de informação surgiu com a proposta norte-americana  da NII. Nossa proposta  enfatiza a adaptação dos mecanismos de uma infra-estrutura de informação da NII  voltados  à nossa realidade,  problemas e buscando trazer benefícios sociais ao nosso povo[1][2] . A BII ("Brazilian Information Infrastructure") é movida pela necessidade de se prover meios e recursos tecnológicos em níveis nacional e regional nas áreas de:

A participação nesta iniciativa engloba os governos federal, estadual e municipal, instituições de ensino, iniciativa privada, fundações e até mesmo o cidadão individualmente, tendo em vista o compromisso de implementação de serviços em curto e longo prazos,  observando os seguintes princípios[2][6]: garantir segurança e privacidade das informações divulgadas, promover e proteger  à competição de livre mercado, encorajar o investimento privado, proteger os direitos de propriedade intelectual e extender o conceito de acesso "universal" para assegurar a disponibilidade de recursos para todos os seguimentos da sociedade a preços condizentes.

3.1. Benefícios sociais

Dentro da larga faixa de possibilidades de utilização da BII, cabe uma análise detalhada dos benefícios sociais trazidos com a sua concepção e implantação, desde o suporte ao processo educacional, passando pelos serviços de saúde  até chegar  ao comércio eletrônico[2][3][6].

a) Educação: das áreas assistidas pela BII, a educação se coloca no Brasil como a grande beneficiária dessa infra-estrutura, com a finalidade de suprir a inexistência da homogeneidade de um programa educacional e de treinamento, para o atendimento a todas as regiões do país; bem como, tentar tornar pequenas as dimensões territoriais através do acesso rápido à informação, tanto por parte dos milhões de alunos como também dos professores espalhados por todo o país.

b) Bibliotecas digitais: a disponibilidade de material em bibliotecas virtuais está cada mais comum na Internet, principalmente em língua inglesa. Colocar disponível todo o montante de informação ao alcance de todos é fundamental na proposta da BII como suporte ao processo educacional à distância e de difusão do conhecimento da cultura e literatura brasileiras.

Nesse processo, algumas providências são necessárias para garantir a validade, segurança e privacidade no acesso à informação, mas principalmente, a criação de mecanismos para valorizar o trabalho dos autores através de rígido controle dos direitos autorais. Dentro desse contexto dois tipos de informação requerem enfoques diferenciados: a informação proprietária, sobre a qual são cobradas taxas para a sua aquisição e a informação de domínio público, que ao contrário do que se pensa, necessita de uma regulamentação para o seu uso e propagação. O direito ao uso da informação de domínio público requer uma limitação quanto a sua utilização para fins comerciais, bem como no processo de alteração da documentação original.

c) Serviços de saúde: a saúde pública no Brasil, juntamente com a educação, formarão um nicho bastante fértil para a utilização de uma infra-estrutura de informação, possibilitando a implantação de serviços médico-hospitalares mais eficientes e oferecendo aos médicos e comunidades remotamente localizadas a possibilidade de um conjunto de serviços de melhor nível:

Este conjunto de serviços passa a ter um papel importante, tanto na concepção de um sistema de saúde moderno e eficiente, na divulgação e no ensino de novas técnicas cirúrgicas e de diagnóstico, quanto na complementação da formação de profissionais da área de saúde através de conferências e aulas à distância.

d) Comércio eletrônico: livros e equipamentos eletro-eletrônicos estão sendo comercializados largamente através da Internet. No entanto, como o acesso à rede é restrito, também o público atingido é diminuto.

O papel da BII no comércio reside basicamente em tornar disponível mais largamente produtos a lugares cada vez mais distantes e com o maior número de pessoas podendo ter acesso a eles. Serviços são os novos e grandes filões deste mercado, através da possibilidade de colocação de oportunidades de trabalho e oferecimento de serviços em lugares distantes. Por exemplo, é comum cidades pequenas não disporem de repartições públicas e nem de estabelecimentos comerciais de grande porte, assim sendo as pessoas necessitam se deslocar várias vezes aos grandes centros para resolverem problemas e invariavelmente precisam repetir o processo muitas vezes. Com o oferecimento de serviços públicos à distância, esse processo seria por demais simplificado.

e) Integração social nacional e de comunidades: a implantação de serviços de uma infra-estrutura de informação contribui na integração do país através da divulgação de notícias das comunidades para grandes centros, por exemplo na divulgação de dados demográficos, de saúde e de educação.

A própria comunidade pode se aproveitar da BII para implantação e divulgação de seus próprios programas de desenvolvimento e melhoramentos em áreas básicas como saúde e educação, assim como em atividades de lazer.

3.2 Aplicação de recursos públicos

A definição dos objetivos públicos no planejamento da BII é um processo bastante complicado, pois é necessário delimitar o papel do governo no empreendimento sem prejudicar a eficiência do sistema a ser implantado. Ao contrário dos EUA, as telecomunicações no Brasil tem sido construída e operada na sua grande maioria pelo governo, que também é responsável pela regulamentação da sua utilização[2].

A BII necessita da participação conjunta de vários segmentos, como já mencionados anteriormente, trabalhando em conjunto e contribuindo em segmentos distintos. No caso, o estado (em seus três segmentos) e instituições sem fins lucrativos ficam responsáveis pela regulamentação do uso e colocação de restrições legais para evitar distorções como formação de cartéis, afim de promover um mercado competitivo no oferecimento de sistemas eficientes e modernos. Os demais componentes deste grande consórcio são responsáveis pela construção, operação e comercialização da infra-estrutura de comunicação da BII.

A BII estará apta a suprir potenciais beneficiários em aplicações públicas e da comunidade, respeitando à equidade de acesso físico, a recursos, a serviços e a produtos, bem como preservando os direitos básicos de proteção a informação, tais como: liberdade de expressão e de comunicação, privacidade, propriedade intelectual e acesso universal à informação.


4 - A modelagem da BII

Como já visto nos itens anteriores, a filosofia da BII se baseia na sua equivalente norte-americana NII. Assim sendo, todos os aspectos considerados na implementação da NII poderão ser usados, sem problemas, na equivalente nacional, uma vez que as propostas de serviços e aplicações são praticamente as mesmas.

A BII deverá ser projetada de tal modo a resolver satisfatoriamente certos pontos críticos como:

Referenciaremos, a partir de agora, todos as facilidades oferecidas pela rede de informações como serviços BII. Tais serviços serão incorporados aos aplicativos de sistema, permitindo ao usuário final comunicar-se com outros, procurar, ter acesso, manipular e transmitir dados. Os serviços BII serão implementados tanto em nível de software quanto de hardware.

4.1 - Usuários finais, aplicações e serviços

Os aplicativos BII serão implementados como sistemas de software que proverão aos usuários um conjunto de funções. Não se fará mais distinção entre aplicativos ou serviços BII uma vez que, de acordo com o parágrafo anterior, estes serão incorporados àqueles ou, por outro lado, será possível invocar os serviços em algum ponto remoto da BII. Assim, por exemplo, serviços simples como leitura de e-mail serão indistinguíveis de - e poderão ser considerados como - aplicativos.

4.2 - Fornecimento dos serviços BII

Uma questão importante é saber onde residirão os aplicativos BII e como eles poderão ser fornecidos aos hospitais, salas de aula, bibliotecas e outros lugares públicos. Por outro lado, como será possível dispor desses serviços na própria casa do usuário interessado? A resposta a esses questionamentos depende de certos fatores tecnológicos e comerciais, que não serão discutidos aqui. Há uma proposta de desenvolvimento de equipamentos multi-uso, congregando capacidades de telefone, fax, computadores e televisores.

Em ambientes residenciais, a simplicidade pode ser a melhor arma para prover usuários dos futuros serviços BII. Na década de 80, na Inglaterra, havia os serviços de viewdata, como o Prestel, da British Telecom, que possibilitava o acesso a uma grande variedade de bancos de dados via um televisor comum e uma linha telefônica. Embora esse não fosse um sistema interativo, o acesso às páginas de informação era livre. Nas figuras seguintes pode-se ter uma idéia do aspecto de certos serviços prestados [5].
 
 
Transacionando na tela 

A Nottingham Building Society, juntamente com o Bank of Scotland e a British Telecom, desenvolveram um sistema que permite aos assinantes controlar suas transações financeiras sem sair de casa. Os clientes podem examinar seus saldos bancários e de poupança, pagar contas e até comprar uma série de bens e serviços. Hoje, ela pode ser encontrada em http://www.nottingham-bs.co.uk/  
 
 

 
 
Turismo eletrônico 

Uma das aplicações comerciais mais populares do Prestel é a das agências de viagens. As empresas aéreas, em particular, mantêm sistemas altamente avançados para reservas e emissões de passagens, embora todas elas se utilizem de computadores separados. O Prestel permite que as agências tenham acesso à maioria desses sistemas, podendo reservar e vender passagens diretamente. Os usuários também são avisados sobre as mudanças de horário dos vôos. 
 
 

 

No Brasil, contou-se com o Videotexto da Telesp. Podia tanto ser consultado publicamente (e alguns shoppings possuiam terminais, geralmente sempre ocupados com futilidades) ou assinado para uso doméstico. Funcionando com uma tecnologia desenvolvida pela empresa francesa Matra, contava, em meados de 1984, com 2000 assinantes e, em sua fase posterior de desenvolvimento, teve acrescentado o serviço de telesoftware: a possibilidade de se obter dos fornecedores do sistema Videotexto jogos e aplicativos, armazenando-os em disco ou fita (para os usuários de micro-computadores), em um sistema semelhante aos familiares downloads que hoje são feitos via Internet.

Pode-se perceber, portanto, que a prestação de serviços ao público por dispositivos eletrônicos de comunicação não é uma idéia recente. Ultimamente, apenas se tem dado mais importância a ela pelo incrível aumento de interesse em informações em nível mundial e pelo barateamento dos meios disponíveis para o seu acesso.

No caso da BII, os aplicativos poderiam ser passados aos usuários comercialmente através de um Provedor de Serviços ao Consumidor (PSC) que cobrariam uma taxa por sua utilização.

4.3 - O crescimento da BII - prováveis problemas

É claro que a popularização da BII trará dificuldades inerentes a todos os sistemas pioneiros em seu campo. Assim como o cartão magnético para ônibus usado no município de Campinas teve seus entraves iniciais, a BII também passará por problemas devido a sua natureza dinâmica e sempre crescente de serviços.

Tais problemas poderão ser maiores ou menores, dependendo de quão adaptáveis ou não os novos serviços criados serão em relação aos já oferecidos.

Um passo nesse sentido seria o estudo e adoção de padrões. Entretanto, não há resultados satisfatórios em pesquisas na área, e, desse modo, o surgimento de aplicativos BII poderá trazer consigo a necessidade de uma nova tecnologia que os suportem.

Outra consequência séria da expansão da BII será a relação entre serviços de alto nível e as capacidades de nível mais baixo de transporte de dados. Na BII, este transporte será feito por redes físicas, denominadas bitways. O sucesso da BII requerirá que os processos de codificação e transporte de dados no bitway sejam totalmente transparentes aos aplicativos e serviços que transmitem informação. Por outro lado, conforme a tecnologia de redes de comunicação se desenvolve, diversas indústrias podem criar esquemas de codificação, protocolos e características de transporte diferentes. Portanto, para que a BII seja bem sucedida, não apenas deve haver transparência no bitway, mas também compatibilidade entre bitways e equipamentos de natureza diferentes entre si.

Uma chave para se resolver esta limitação será o PI-BII (Protocolo Interdisciplinar BII), a ser detalhado mais adiante.

4.4 - O modelo da BII

A BII pode ser modelada como possuindo duas categorias de serviços gerais (não confundir com os serviços BII): aqueles próximos aos aplicativos e os próximos aos bitways. Os primeiros são denominados Serviços Habilitadores (SH). Sua função é dar suporte aos aplicativos com os quais o usuário final interage. Desempenharão todas as complexas tarefas que o sistema BII requerirá. Pode ser que o usuário deva trabalhar, em certos momentos, diretamente com os habilitadores.

Aqueles serviços próximos aos bitways serão denominados de Serviços de Rede Centrais (SRC) e serão essenciais à operação da BII. Consistirão de tarefas básicas como transporte de dados, codificação, adaptação de taxas de transmissão e compatibilização entre bitways distintos. Por trás dos SRC estarão todos os detalhes dessa compatibilização, que não será discutida aqui.

Entre os SH e os SRC, tem-se os Serviços de Suporte (SS). Destes, espera-se o fornecimento de um grande número de capacidades específicas que podem ser integradas e adaptadas a determinados SH e, como esses, podem ser utilizados diretamente pelo usuário caso assim o deseje.

Englobando todo esse universo, estão os Serviços Intermediários (SI), cujo propósito principal é permitir que os SH, SS e SRC interajam com os serviços BII.

Cada um desses serviços será um pouco melhor explicado nas seções abaixo.

4.4.1 - Os Serviços de Habilitação (SH)

Os SH fornecem uma estrutura genérica que pode ser usada para configurar e adaptar serviços de suporte para o desenvolvimento de aplicativos.

Podem ser vistos também como um foco para a integração entre serviços de suporte de baixo nível para a criação de tais aplicativos.

Os SH terão características intrínsecas que, aliadas àquelas dos serviços de suporte com os quais interage, resultarão em funcionalidades necessárias ao sistemas de aplicativos.

O conceito de SH vai ao encontro da finalidade da BII de desempenhar funções mais eficientemente e oferecer uma estrutura genérica e durável, que poderá acompanhar facilmente eventuais avanços tecnológicos.

Os SH também terão outra atribuição importante, que será o suporte ao desenvolvimento de aplicativos que desempenharão diversos tipos de computação paralela, como o gerenciamento distribuído de bancos de dados e comunicações remotas.

Um exemplo para o emprego de SH é o habilitador de colaboração, que coordena a interação entre grupo de pessoas que podem estar distantes um dos outros. Formatos especiais desse habilitador podem ser configuradas para vídeo-conferências, edição colaborativa de documentos, consultas médicas à distância e outras atividades.

4.4.2 - Os Serviços de Suporte (SS)

Os SS, situados entre os SH e os SRC, incluirão mecanismos de busca e troca de dados, acesso a recursos de informação, GUI (Graphic User Interface) e outras funções. Podemos, hierarquicamente, dispor os serviços na seguinte ordem:

Pois está se pensando no usuário e, portanto, serviços de mais baixo nível permanecem na parte inferior da organização.

Se assim for considerado, então os SS estarão sobre os SRC, o que significa dizer que os SS deverão ser transparentes e, do mesmo modo, invocar e usar os SRC.

4.4.3 - Os Serviços de Rede Centrais (SRC)

Os SRC serão serviços de baixo nível usados por praticamente todas as aplicações. Eles fundamentam a base na qual repousa os SH e SS e interagem diretamente com o transporte de dados nos bitways. Sua chamada e seu uso devem ser simples e relativamente transparente aos processos de mais alto nível. O acordo de implementação destes serviços entre os provedores é essencial se a BII tiver êxito.

Os SRC podem ser divididos em duas classes:

- Serviços de comunicação: PI-BII, interdisciplinaridade/adaptação de taxas de transmissão, codificação e transporte.

Os SRC codificam a informação para o transporte através do bitways e fornecem a interdisciplinaridade necessária e as adaptações de taxa de transmissão a fim de compatibilizar bitways de diferentes procedências.

A chave para os SRC é o PI-BII (Protocolo Interdisciplinar BII). Este provê acesso transparente dos serviços de alto nível e aplicativos para outros serviços de comunicação centrais com bitways distintos. O PI-BII também permitirá passagem de dados entre redes conectadas porém distintas, pois agirá sobre toda a topologia da rede e sobre os meios de transmissão usados em cada segmento ou subrede. Sua função é similar ao Protocolo Internet (PI). O desenvolvimento do PI-BII irá requerer consenso entre as indústrias.

- Serviços Básicos de Gerenciamento: identificação, procura, proteção e cobrança.

A identificação se refere à provisão de endereços de rede para objetos, recursos e usuários. Procura inclui funções básicas para busca, seleção e ligação de recursos, usuários, servidores e equipamentos de aplicativos (os mesmos equipamentos sugeridos para suportarem os serviços BII, descritos no item Fornecimento dos serviços BII). Proteção é uma função relacionada à autenticação de usuários para o uso de recursos e a manutenção da integridade das informações transmitidas pela rede. Finalmente, cobrança é um serviço que permite o pagamento eletrônico de contas.

4.4.4 - Os Serviços Intermediários (SI)

Os SI terão habilidade de interconectar, adaptar e facilitar os demais serviços descritos acima. Por exemplo, num SH, um SI pode ser usado para combinar múltiplos SS.

Os SI também requerirão por parte das indústrias algum consenso em sua implementação.

4.4.5 - Características dos serviços

De modo conceitual, algumas características dos serviços acima detalhados poderiam servir como um guia para o estabelecimento de padrões na BII. Temos três principais, que serão apenas enumeradas e brevemente comentadas. Maiores informações podem ser encontradas em [4], págs. 208-212.


5 - Conclusão

Nossa visão sobre a viabilidade da BII fundamenta-se no fornecimento do "acesso universal" e na  implementação dos princípios. O alcance dessas prerrogativas mostrará se o projeto pode ou não passar da ficção para a realidade. Essa realidade, por sua vez, depende da convergência dos mais diferentes meios de comunicação e de usuários, tais como companhias telefônicas,  rádios, televisões e usuários Internet, para garantir atributos práticos desejáveis à  BII como:

Neste aspecto, a BII transcende todos os conceitos tecnológicos relativos à redes de alta-velocidade e todos os mecanismos de serviços via rede e coloca em voga a natureza da informação e como manipulá-la para prover benefícios comuns à população através da contribuição conjunta de todos os segmentos da sociedade. Assim, a rígida definição dos papéis dos empreendedores (estado, fundações e iniciativa privada) desta "obra" é essencial para a implantação de um sistema eficiente, bem gerenciado e que possa fornecer serviços de alta qualidade e de forma racional aos seus usuários.

Nota-se, ainda, que há um importante elo de ligação entre o desenvolvimento da infra-estrutura de telecomunicações e o avanço educacional, particularmente em países subdesenvolvidos. Aplicações como a educação à distância podem servir como canais para distribuir recursos educacionais ao povo de uma região com a finalidade de aumentar os níveis de instrução e melhorar os padrões de vida, profissionais, de magistério e de mão-de-obra. Atualmente muitos governos têm grande dificuldade em atingir populações remotas e de alta densidade com programas educacionais, informações básicas sobre nutrição e higiene, medidas preventivas de saúde, etc.[9]

Em termos tecnológicos é bastante difícil fazer previsões sobre o que necessitaria estar sendo feito para se conseguir a implantação de serviços BII a curto prazo. No entanto, neste trabalho procuramos colocar algumas informações e pontos de vista sobre o que necessitamos fazer e como fazer para a implantação da BII, baseando-se na NII, nos relatórios colocados no news sobre a NII e  na reformulação das sugestões apresentadas durante discussão em sala.


6 - Referências bibliográficas

[1] Samuelson, P.; "The NII intellectual property report"; Commun. ACM 37, 12 (Dec. 1994), Pages 21 - 27 Questions about the NII; Barbara Simons ; Commun. ACM 37, 7 (Jul. 1994), Page 170

[2] Weingarten, Fred W.; "Public interest and the NII"; Commun. ACM 37, 3 (Mar. 1994), Pages 17 - 19

[3] Shay, H. D., et alli; National information infrastructure (NII) at Supercomputing '93 (panel);  Supercomputing '93 , 1993, Page 376

[4] Dabrowsky, C. et alli: "Modelling NII Services: Future Needs for Standards and Interoperability", StandardView, Vol. 2, No. 4, December/1994, Pgs. 203-217;

[5] "Janelas para o mundo". Artigo da enciclopédia "Microcomputador: curso básico", Rio Gráfica Editora, 1984, pgs. 264 e 265

[6] Malhotra, Yogesh; Abdullah Al-Shehri & Jeff J. Jones (1995). National Information Infrastructure: Myths, Metaphors And Realities [WWW document]. URL http://www.brint.com/papers/nii

[7] "Common ground: Fundamental principles for the National Information Infrastructure - Report of the National Information Infrastructure Advisory Council", March 1995

[8] N. Gershon, J.R. Brown et al., "Computer Graphics and Visualization in the Global Information Infrastructure"(special report), IEEE Computer Graphics and Applications, 16(2):60-75, March 1996

[9] Blaitt, J.; Schulze, R. S.; Raposo, A. B.; Cardieri, M. A. C.; "Relatório Infra-estrurura da Informação", Unicamp, 1998