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Pesquisa e Projeto de uma Aplicação em Computação Móvel para  Monitoramento de Pacientes em UTI     (07)
Autora: Líliam Carla Gaiotto Maluta

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Capítulo 4

WIRELESS APPLICATION PROTOCOL

            Com o advento da telefonia móvel digital, serviços vêm sendo criados a fim de possibilitar o acesso a dados na WEB. Desta feita, um novo modelo de telecomunicações está surgindo devido à convergência da computação móvel e telefonia celular digital (MATEUS, 1998). WAP é uma das tecnologias que vem de encontro a este objetivo.

               Mas o que é WAP? Segundo INFO (2000) apud HENKEL (2001), WAP é uma tecnologia responsável por prover comunicação entre redes sem fio, com rapidez, segurança e eficiência, sem limitações a páginas estáticas, oferecendo possibilidade de integração de bancos de dados, conteúdo dinâmico e comércio eletrônico.

               AREHART et al (2001) define-o como um protocolo de comunicação e ambiente de aplicações para distribuir recursos de informação, serviços de telefonia avançados e acesso à Internet a partir de dispositivos móveis. Seus protocolos são baseados nos protocolos da Internet (HTTP/TCP/IP), mas utilizando elementos específicos para cada nível.

      WAP especifica um ambiente de aplicação e uma pilha de protocolos e conteúdos extensíveis, como uma base informativa para a realização de implementações interoperáveis para rede celular, a fim de capacitar operadores e fabricantes alcançarem os desafios em serviços avançados, diferenciação e criação de serviços rápidos e flexíveis, (WAP, 2001). Contudo, não realiza qualquer tipo de implementação. Assim, pretende inserir-se como um padrão único e aberto, a ser seguido pelas empresas associadas ao WAP Fórum[1].

              O modelo WAP estabelece a mínima funcionalidade que um dispositivo deve ter, com o quê promove independência de dispositivos, e em conseqüência, interoperabilidade. Aplicações desenvolvidas para um dispositivo podem ser reutilizadas em outros diferentes, desde que observados os métodos e protocolos definidos na especificação. A interoperabilidade é garantida pela compatibilidade com o padrão.

     Além disso, devido ao protocolo ser dependente de padrões de comunicação e não de plataformas existentes, é compatível e pode ser utilizado em qualquer sistema operacional como Palm OS, Windows CE, Java OS, Microsoft Windows 95/98/NT, Linux, Solaris, etc.

               Limitações impostas pelos telefones celulares são alvo constante das críticas relacionadas às dificuldades oferecidas pelo WAP. Isso não deve fazer com que se desacredite na melhoria desta situação, visto que há muitas empresas engajadas neste processo (WAP Fórum).

               Alguns fabricantes de dispositivos estão desenvolvendo hardware capaz de combinar facilidades de celulares e palmtops. A Nokia possui o Communicator combinando funções de celular e handheld, enquanto a Ericsson desenvolveu o R380 com o mesmo tipo de tecnologia. A Samsung foi mais radical com o anúncio de celulares de pulso com acesso a Web, telefones com câmeras digitais, armazenamento de músicas e arquivos de dados.

               Outro aspecto interessante é a solução oferecida pela empresa CM Comandos, produtora de no-breaks com tecnologia WAP. Seus produtos possuem recurso de enviar e-mails para celulares WAP na ocorrência de uma falta ou queda de energia, ou quando a bateria estiver fraca, ou ainda quando houver falhas na comunicação entre o no-break e o sistema. Estas mensagens podem ter vários destinos, a fim de agilizar a resolução do problema.

      “Para permitir o uso da Internet e do WAP no sistema de energia, os produtos devem possuir um software de gerenciamento, que trabalha como se os no-breaks fossem terminais de uma rede” (FORESTI, 2001).  

4.1 Arquitetura

               A definição de sua arquitetura baseia-se no modelo de programação da Internet, a fim de suportar padrões existentes e futuros. Os protocolos WAP foram projetados tendo em vista os protocolos utilizados na internet (como o TCP/IP, UDP, HTTP, SSL, etc), mas com o objetivo de tornar a comunicação entre provedores de conteúdo e dispositivos móveis mais eficiente e menos demorada (AREHART et al, 2001).

               Este aspecto viabiliza vários benefícios à comunidade de desenvolvimento, incluindo a familiarização com o modelo existente, a confiabilidade de uma arquitetura testada e a possibilidade de utilização de ferramentas existentes (como servidores WEB, editores XML, etc).   

 

  FIGURA 4.1 Modelo de programação WAP (WAP, 2001)

                  Entretanto, algumas alterações foram realizadas para que o modelo possa se adequar às características de redes móveis e necessidades dos usuários (JUNIOR, 2000, WAP, 2001). As mais significativas, embora não totalmente implementadas ou suportadas, são suporte à telefonia móvel (WTA) e o mecanismo push, como pode ser visualizado na fig. 4.1.

                Não há a possibilidade de se portar todo conteúdo da Internet, assim como, nem todos dispositivos móveis estão aptos ao acesso. Para acessar serviços WAP um celular deve ter um micro navegador que interprete e exiba o conteúdo desenvolvido através da linguagem WML (wireless markup language) e WMLcript, para o ambiente WAP. WML é semelhante ao HTML, mas é específica de ambientes móveis. WMLScript não difere muito de JavaScript.

               O WAP define um conjunto de componentes padronizados que permitem a comunicação entre terminais móveis e servidores de rede, incluindo (WAP, 2001):   

•      modelo de nomenclatura padrão: o padrão WWW de URLs é utilizado para identificar o conteúdo WAP nos servidores de origem, enquanto que URIs são usados para identificar recursos locais em dispositivos, tais como funções de controle de chamadas;

•      tipagem de conteúdo: todos conteúdos WAP possuem um tipo especifico, consistente com o modelo WWW;

•      formatos de conteúdo padrão: formatos são baseados na tecnologia WWW, incluindo marcações de visualização, informação de agenda, cartões de visita, imagens e linguagem de script;

•      protocolos de comunicação padrão:  protocolos habilitam a transmissão de pedidos do navegador para os servidores de rede WWW.

  4.1.1 Gateway WAP

     A Arquitetura WAP é derivada do modelo WWW, com clientes e servidores se comunicando através de um novo elemento, o gateway (ou proxy) WAP, o qual atua como um tradutor entre dispositivos WAP e servidores da WEB. Esta comunicação envolve lidar com redes diferentes, portanto, protocolos diferentes.

     Para acessar um aplicativo armazenado no servidor, o cliente inicia uma conexão com o gateway, envia um pedido, e este é convertido para HTTP e encaminhado ao servidor de origem pelo gateway. No retorno, o conteúdo vai do servidor ao gateway que o transforma novamente ao formato WAP e o envia ao dispositivo móvel.

           O gateway também ostenta a funcionalidade de codificador/decodificador, agindo como conversor do conteúdo WML e WMLScript que transita no cliente, para uma forma otimizada (bytecode), com intenção de reduzir o tamanho e o número de pacotes que trafegam na rede de dados wireless.

           A seguir, um resumo das funções que um gateway executa:

•       Implementação das camadas da pilha de protocolo WAP;

•       Controle de acesso;

•       Conversão de protocolo: WSP – HTTP;

•       Definição de nome de domínio;

•       Conversão de HTML – WML;

•       Codificação de conteúdo WML;

•       Compilação de WMLScript;

•       Segurança;

•       Fornecimento de cache;

               Segundo WAP (2002), a especificação WAP 2.0 não requer um gateway WAP, uma vez que a comunicação entre cliente e servidor de origem pode ser conduzida usando HTTP/1.1. Contudo, o uso deste pode otimizar o processo de comunicação e oferecer melhorias, tais como serviços baseados em localização, privacidade e presença. Por outro lado, o gateway WAP é indispensável ao mecanismo push.  

4.1.1.1  WTA

                O WAP, além de definir um ambiente de aplicações e protocolos, define a tecnologia WTA (aplicações em telefonia sem fio), cuja finalidade é a de fornecer meios para criação de serviços de telefonia através do WAP.

               A WTA é usada para acessar serviços que estão presentes localmente no dispositivo cliente ou na rede móvel. Teoricamente, todos dispositivos compatíveis com WAP devem oferecer suporte a WTA, porém, só está disponível a partir da segunda geração de telefones.

               Serviços locais e de rede são executados por um agente de usuário WTA presente nos dispositivos móveis responsável pela recuperação das funções WTA armazenadas no servidor WTA, na rede da operadora e posterior execução destas. Há também a interface WTAI (interface de aplicações de telefonia sem fio) que age como intermediária na interação entre o agente e serviços (CABRAL, 2000). Todos estes conceitos são ilustrados na fig. 4.2.   

 

FIGURA 4.2 Acesso a serviços WTA (AREHART, 2001 modificado)

     Lançado na especificação WAP 1.2, este mecanismo tem como atribuição distribuir conteúdo para terminais WAP, sem que o servidor receba qualquer pedido. Assim, a arquitetura WAP vem incluir novos elementos como o PPG (push proxy gateway), que recebe pedidos push e os encaminha aos terminais WAP, como também os protocolos PAP (push access protocol) e OTA (push over-the-air protocol). Todo esse processo é ilustrado na fig. 4.3.

 

   

  FIGURA 4.3 Estrutura Push (AREHART, 2001)

     Segundo AREHART (2001), o PAP viabiliza a comunicação com o PPG, através de HTTP. Futuramente deve ser oferecido suporte a outros protocolos da internet (SMTP, FTP), via tunelamento. Através do PAP, é possível enviar conteúdo a um telefone móvel e ser notificado da chegada, ler o status de uma operação push anterior ou cancelá-la e solicitar ao PPG informações sobre o tipo e recursos de um dispositivo.

                O OTA é usado pelo PPG, para enviar o conteúdo que passou por push para o dispositivo móvel. É implementado sobre a camada WSP (wireless session protocol) da pilha de protocolos WAP, que será vista no item 4.1.3.

                O PPG representa um ponto de acesso ao mundo sem fio, cujas funcionalidades englobam o processamento de envio push, mais especificamente o controle de acesso, a análise de XML que é a linguagem de criação e utilização do PAP; a resolução e transformação de endereço do cliente WAP; a seleção da portadora e a codificação e/ou compilação de código binário (quando necessário e possível).

       O WAP define dois novos tipos de serviço push: SI (service information) e o SL (service loading). O SI implementa um mecanismo para notificações de eventos assíncronas, onde o usuário toma conhecimento de um conteúdo prévio, antes que o serviço seja carregado, e neste caso, possa optar entre adiá-lo ou descartá-lo.

       O SL possibilita o carregamento de determinado serviço, identificado por um URI (identificador de recurso uniforme), sem o prévio consentimento do usuário, o que significa uma oportunidade para uso indevido. Medidas de segurança devem, então, ser tomadas. O agente de usuário poderia ter uma forma de desativar tal aceitação, restringi-la conforme certos domínios, ou então ficaria a cargo do PPG.

       Esta última hipótese é problemática, pois mecanismos de filtragem e de autenticação de PI (servidores iniciadores de push) estão disponíveis com o PPG fornecido pela operadora de rede, portanto possivelmente acessíveis a um ataque de um PI anônimo para configuração de envio de spams. Percebe-se então, a alta dependência do tipo de portadoras e dos planos de segurança destas. Em portadoras como a SMS é praticamente impossível evitar ataques devido ao seu funcionamento (IEC, 2002).

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[1] Consórcio formado por mais de 230 membros, compreendendo empresas de telefonia, fabricantes de aparelhos telefônicos, desenvolvedores de software e outras companhias, responsável por efetuar as especificações relativas ao WAP, baseando-se em padrões existentes na Internet, como a XML (extensible markup language) e o protocolo IP (internet protocol).