Título do trabalho: Smartphones, mais que um telemóvelprojfeup/submit_15_16/uploads/relat_1... · Bernardo Costa [email protected] Miguel Coelho [email protected] ... inglesa

Smartphones, mais que um telemóvel - Smartphones na área da saúde e desporto 1/19

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Título do trabalho: Smartphones, mais que um

telemóvel

SubTítulo: Smartphones na área da saúde e desporto

Projeto FEUP 2015/2016:

Manuel Firmino Nuno Fidalgo

Armando Sousa

Equipa MIEEC004:

Supervisor: Artur Moura Monitor: Bruna Tavares

Estudantes & Autores:

Bernardo Costa [email protected] Miguel Coelho [email protected]

Rodrigo Futuro [email protected] Rúben Queirós [email protected]

mailto:[email protected]





Resumo

Neste relatório, é abordado o tema dos smartphones, tendo como ponto de partida a

sua definição, em seguida são referidos os seus componentes, quais os seus sistemas

operativos e algum software utilizado, terminando com duas aplicações em particular, o

“strava” e o “fitbit”, aplicações estas que se encontram na área da saúde e do desporto.


1. Introdução

Neste relatório, realizado no âmbito do Projeto FEUP, pretende-se abordar o

conceito de “smartphone”, abrangendo a sua história, os seus componentes e algumas

aplicações.

Nos dias de hoje, os smartphones são utilizados por milhões de pessoas por todo o

mundo, fazendo deles uma ferramenta essencial para o quotidiano dos seus utilizadores.

Neste relatório vão ser exploradas algumas aplicações relacionadas com o desporto e a

saúde como o “Strava” e o “Fitbit”.

Temos como objetivo, com este trabalho, dar a conhecer mais sobre o smartphone, as

suas diversas utilizações e a possibilidade de utilizar dispositivos auxiliares que podem ser

sincronizados com ele, focando a pesquisa nas aplicações dedicadas aos temas acima

referidos.


Índice

Resumo .......................................................................................................................... 2

1. Introdução ................................................................................................................... 3

Lista de figuras ............................................................................................................... 5

2. Smartphone ................................................................................................................ 6

2.1.Hardware............................................................................................................... 8

2.1.1.CPU ................................................................................................................ 8

2.1.2.GPU ................................................................................................................ 9

2.1.3.Microfone e colunas ........................................................................................ 9

2.1.4. Giroscópio e acelerómetro ........................................................................... 10

2.1.5. Bússola ........................................................................................................ 10

2.1.6. Câmara ........................................................................................................ 10

2.2. Sistemas operativos ........................................................................................... 11

3. Aplicações ................................................................................................................ 12

3.1. Etapas a considerar na criação de uma aplicação .............................................. 13

3.2. Saúde e desporto ............................................................................................... 14

3.1.1. Fitbit ............................................................................................................. 15

3.1.2. Strava .......................................................................................................... 16

4. Conclusões ............................................................................................................... 17

Referências bibliográficas ............................................................................................. 18


Lista de figuras

Figura 1 - Vendas em milhões de smartphones por trimestre, a nível global.

Figura 2 - Sistemas Operativos nos smartphones ( em milhões ).

Figura 3 - Funcionamento do CPU.

Figura 4 - Esquema do funcionamento de um giroscópio

Figura 5 - Evolução do mercado dos sistemas operativos.

Figura 6 - Smartwatch da FitBit.

Figura 7 - Dados estatísticos fornecidos pelo Strava numa prova de ciclismo.


2. Smartphone

O termo smartphone é uma palavra de origem inglesa que, quando traduzida para

português, significa "telefone inteligente". Apesar de ser um dispositivo com grandes

capacidades ainda não é suficientemente capaz de igualar um computador em todos os

aspetos, no entanto pode ser considerado um pequeno computador de bolso que opera um

sistema operativo e permite criar diversas aplicações (mais conhecidas por “apps”).

O smartphone apresenta todas as capacidades básicas de um telemóvel (chamadas,

mensagens), características avançadas (ecrã táctil, ligação à internet) e uma grande

conetividade.

Para o aparelho realizar as tarefas básicas de um smartphone necessita de um software

que permita a utilização de várias apps úteis e indispensáveis ao utilizador, e de um

hardware como a placa de rede ou um cartão de memória para armazenar toda a

informação necessário ao portador.

Hoje em dia existem diversos tipos de smartphone. Alguns apresentam um maior

número de funções que outros, como por exemplo o processamento de imagens em 3D,

sensores biométricos e câmaras 4K. Outros mesmo não tendo essas funcionalidades,

continuam a ter utilidade em várias situações, com o uso do GPS, Wi-Fi, Bluetooth.

Uma pesquisa realizada pela empresa de consultadoria americana revelou que 97% dos

smartphones vendidos apresentam o sistema operativo Android (Google) ou IOS (Apple), e

que os sistemas Blackberry e Windows Phone representam 2,8%.

No final de Julho de 2015 existiam mais de 4 milhões de smartphones em Portugal e

representam 51,8% das vendas de telemóveis a nível mundial. Com esta tendência para

obter um smartphone, no segundo trimestre de 2013 os smartphones superaram as vendas

dos telemóveis tradicionais que passam a ser conhecidos como dumbphones (palavra

inglesa que significa telefone burro).


Figura 2 - Vendas em milhões de smartphones por trimestre, a nível global.

Figura 3 - Sistemas Operativos nos smartphones ( em milhões ).

A primeira vez que alguém tentou combinar um telemóvel com um computador foi em 1971,

pela parte de Theodore G. Paraskevakos que trabalhava na Boeing. A sua ideia acabou por

ser patenteada em 1974.

Dez anos mais tarde surgiram os PDAs com um sistema chamado Psion Organiser.

Apesar de não fazer parte de um telemóvel levou à criação do IBM Simon, lançado em

1993, combinava um telemóvel com um PDA e permitia aceder ao email. Mais tarde em

1996 a Nokia lançou o modelo Nokia 9000 que era referido como um PDA Phone.

Já em 1997 a marca Ericsson utilizou pela primeira vez o termo smartphone,

designação que se tornou popular nos finais da década de 90 com a utilização de sistemas

operativos como Pocket PC e BlackBerry OS.


Durante vários anos a BlackBerry dominou o mercado dos smartphones juntamente com

a Nokia até ser lançado o IPhone, primeiro aparelho a ter um acelerómetro e função multi-

toque.

Mais tarde, já em 2008, a Google lançou o Android que é o sistema operativo mais

utilizado nos smartphones.

2.1.Hardware

Todo o equipamento eletrónico precisa de hardware para executar as funções e o

smartphone utiliza o mesmo tipo de hardware que um computador utiliza. O CPU, GPU a

memória, o microfone e colunas são elementos essenciais para o dispositivo realizar as

funções básicas desde chamadas até navegar na internet.

Hoje em dia existe hardware capaz de processar imagens em 3D ou até mesmo

reconhecer impressões digitais, no entanto os preços destes equipamentos ainda são

elevados comparados com os mais habituais. Também existe hardware não necessário para

o correto funcionamento do dispositivo mas que ajuda na melhoria da performance deste,

tais como:

• Giroscópio;

• Bússola;

• Câmara;

• Sensores biométricos;

• Acelerómetro;

• Sensores de temperatura.

2.1.1.CPU

CPU é a unidade central de processamento ou simplesmente processador, cuja

finalidade é realizar a aritmética básica, lógica e a saída de dados, sendo o seu papel

semelhante ao de um cérebro no computador 20.

Um processador é constituído por um circuito integrado, com uma grande quantidade de

microprocessadores interligados entre si 21.


O funcionamento dos microprocessadores permite ao processador armazenar e

manipular dados, realizando variadas funções. Hoje em dia, os processadores não existem

apenas em computadores pessoais, mas também em vários eletrodomésticos e outros

dispositivos como os smartphones.

Figura 3 – Funcionamento do CPU.

Inicialmente os processadores eram bastante lentos, operando apenas na casa das

centenas de kHz, no entanto, atualmente, a sua velocidade é bastante maior (sensivelmente

na casa do GHz). Alguns processadores mais avançados possuem, até multicore, isto é,

num único chip possuem dois ou mais núcleos de processamento, permitindo realizar o

processamento de dados em paralelo, como se se tratasse de dois processadores distintos.

2.1.2.GPU

GPU é a unidade de processamento gráfico, sendo também conhecida por VPU

(unidade de processamento visual), e a sua funcionalidade é processar gráficos num

computador pessoal, smartphone, consola de jogos ou outro dispositivo onde ele seja

necessário 22.

2.1.3.Microfone e colunas

O Microfone transforma o sinal sonoro captado pelo utilizador, num sinal elétrico que,

posteriormente, poderá ser editado ou enviado para quem ele quiser. O sinal é recolhido

com recurso a um íman que oscila dentro de uma bobine, criando uma corrente elétrica

codificando o sinal, num sinal analógico.

As colunas funcionam de maneira inversa do microfone, transformando o sinal analógico

num sinal sonoro.


2.1.4. Giroscópio e acelerómetro

O giroscópio permite ao dispositivo saber a sua posição relativa (se está na vertical ou

na horizontal), sendo possível girar a imagem consoante a posição do ecrã, entre outras

aplicações. Este componente encontra-se dentro do chip e funciona por vibração e

ressonância, ao contrário dos giroscópios convencionais que utilizam peças rotativas. O

acelerómetro complementa o giroscópio, detetando a aceleração à qual o dispositivo está

sujeito 23.

2.1.5. Bússola

A bússola do smartphone funciona com um sistema de bobines que deteta o campo

magnético mais forte, indicando onde fica o norte. No entanto é necessário ter algum

cuidado, pois se o utilizador se encontrar em locais com outros campos magnéticos mais

fortes, pode causar interferência 24.

2.1.6. Câmara

Na câmara, a luz é captada pela lente, passa pelo obturador e é projetada num sensor

digital. Deste modo é possível guardar a imagem captada pela câmara, no telemóvel para

posterior utilização 25.

Figura 4 - Esquema do funcionamento de um giroscópio


2.2. Sistemas operativos

Os sistemas operativos dos smartphones foram concebidos para terem algumas

características do PC (Personal Computer) e do telemóvel que sempre foram utilizadas.

Normalmente incluem ferramentas que hoje em dia são consideradas indispensáveis no

telemóvel da maioria das pessoas, como por exemplo: um ecrã táctil, a rede móvel, o

bluetooth, o Wi-Fi, o GPS, uma câmara, entre outras.

Estes contêm dois tipos de sistemas operativos. Normalmente, um que controla o

telefone em si e outro suplementar que controla as outras peças de hardware como o rádio,

câmara etc. Contudo estes sistemas complementares muitas vezes foram considerados

vulneráveis pois permitem software malicioso aceder ao telemóvel.

A partir do momento que algo começa a ficar popular, surge uma grande quantidade de

utilizadores interessados em participar no seu desenvolvimento e tirar proveito disso. O

smartphone e o seu software não são uma exceção. Neste momento há 3 softwares que

lideram o mercado, o Android, IOS, Windows Phone.

O Android criado pela influente Google Inc., é o mais utilizado mundialmente em

smartphones, principalmente por ser “open source” e por ser o mais comum nos telemóveis

disponíveis no mercado de hoje em dia. Todavia, apesar deste ser open source, muito do

seu software é propriedade da Google, como a Play Store, Google Search, Google music…

O IOS, anteriormente chamado Iphone OS, pertence a outra multinacional que domina

o mercado, a Apple Inc. A seguir ao android é o sistema operativo mais utilizado. No entanto

é o que obtêm mais lucro. Neste caso o IOS é "closed source", ou seja, só funciona nos

produtos da Apple, especialmente o Iphone. Outra diferença que tinha para o Android era o

facto de aplicações “third party” não serem permitidas neste telemóvel, pelo menos até ao

método de ‘jailbreak’ ter sido criado em 2008.

O Windows phone, foi desenvolvido por outra empresa líder na área da tecnologia, a

Microsoft. Este foi criado no âmbito de integrar todos os serviços da Microsoft, como o

OneDrive, Xbox Music e o Bing num só dispositivo e ao mesmo tempo ter acesso a serviços

que não fazem parte desta como o Facebook, Twitter e o Gmail. Este software é

principalmente utilizado pela Microsoft Mobile, a Nokia e HTC. Em 2015, a Microsoft

anunciou o fim deste Sistema operativo e a criação do Windows 10 Mobile.


Figura 5 - Evolução do mercado dos sistemas operativos.

3. Aplicações

Uma aplicação móvel, conhecida normalmente pelo seu nome abreviado “app”, é um

software desenvolvido para ser instalado em um dispositivo eletrónico móvel, como um

smartphone.

Este aplicativo pode ser instalado no dispositivo, através de uma das lojas on-line:

• Google Play;

• App Store;

• Windows Phone Store.

Existem aplicativos gratuitos e aplicativos pagos. Algumas aplicações são

exclusivamente gratuitas ou têm versões gratuitas, enquanto outras são comercializadas a

valores relativamente e de forma geral acessíveis. Podem vir pré instaladas no smartphone

ou instaladas através das várias plataformas de distribuição de software móvel. O número

de downloads de aplicações móveis está em ascensão, associado com a venda de

smartphones, que sofreu um grande crescimento nos últimos anos.


As aplicações popularizaram-se em 2008 e são normalmente asseguradas pelo sistema

operacional móvel. Originalmente as aplicações móveis foram criadas e classificadas como

ferramentas de suporte à produtividade e à recuperação de informação generalizada,

incluindo o correio eletrónico, o calendário, os contactos, o mercado de ações, as

informações meteorológicas entre outras. No entanto, a crescente procura, a disponibilidade

facilitada e a evolução das aplicações, conduziu à rápida expansão para outras categorias,

como o mercado dos jogos, o sistema de GPS, serviços de acompanhamento de vários

pedidos, compra de bilhetes, confirmações de presenças ou acesso às redes sociais como o

Facebook, o Twitter e o Instagram. Existem ainda aplicações relacionadas com as mais

diversas áreas:

• Saúde;

• Desporto;

• Banca e negócios;

• Mercados de ações.

As Apps tem o propósito de facilitar o dia-a-dia ao seu utilizador, fornecendo-lhe as mais

diversas funcionalidades com infinitas possibilidades. A disseminação no número e

variedade de aplicações serviu de fonte de estímulo à investigação e consequente criação

de inúmeras Apps para atender as necessidades dos utilizadores. Por exemplo, na área da

saúde, as Apps podem ter funcionalidades que aproximam os pacientes dos que prestam os

cuidados ou podem ajudar em coisas tão simples como fazer com que uma pessoa não se

esqueça da toma dos medicamentos.

3.1. Etapas a considerar na criação de uma aplicação

São inúmeras as etapas a considerar que devem ser tomadas em conta antes da

criação e desenvolvimento de uma aplicação móvel, das quais se destacam:

• Para que fim, será desenvolvida a app;

• Se vai servir, ou não como fonte de rendimento principal;

• Para que plataformas de distribuição se vai disponibilizar;

• Em que tipo de dispositivos móveis vai ser possível utiliza-las;

• Aplicação gratuita, ou aplicação paga: Como rentabilizar de uma melhor forma uma

aplicação;

• Qual o nível de risco associado.


3.2. Saúde e desporto

Com a evolução das tecnologias a vida do Homem começou a tornar-se mais

sedentária, no entanto com a evolução da comunicação entre vários dispositivos como os

smartphones e acessórios com a capacidade de analisar o estado físico de um individuo

apareceram novas apps capazes de interligar a saúde e desporto e tentar incentivar os

utilizadores a praticar exercício físico com o objetivo de melhorar a o seu estado físico e de

saúde.

Existe uma grande quantidade de aplicações na área da saúde e desporto, das quais se

destacam as seguintes:

• Runtastic PRO GPS Correr – É uma aplicação que mapeia as atividades físicas do

utilizador para facilitar a recolha de informação sobre o estado físico de quem a pratica.

Requer o uso de câmara e de GPS;

• Nike+ Running –É uma aplicação que monitoriza as corridas do utilizador e o seu

progresso. Requer o uso de GPS e do acelerómetro;

• Google Fit–É uma aplicação que controla a atividade de caminhada, corrida e

ciclismo do utilizador. Dá uma grande diversidade de informações como por exemplo, as

calorias queimadas, os passos dados... Requer o uso de dispositivos externos com

sensores e também o GPS;

• SHealth–É uma aplicação que define objetivos, monitoriza as atividades praticadas

no dia a dia do utilizador e também fornece sugestões para melhorar maus hábitos. Requer

o uso de GPS e Acelerómetro.

De seguida irão ser abordadas mais profundamente as aplicações:

• Fitbit;

• Strava.


3.1.1. Fitbit

O FitBit recolhe as informações necessárias para determinar o nosso movimento, e para

isso utiliza um acelerómetro tridimensional, semelhante ao que é utilizado no comando da

Nintendo Wii.

O aparelho utilizado recolhe dados como os passos dados e sua intensidade, calorias

queimadas e a qualidade de sono. Utiliza um ecrã OLED para apresentar os seus

resultados.

Os dispositivos têm a capacidade de se conectar o computador ou ao smartphone por

wireless, dessa maneira podem recarregar a bateria e transmitir todos os dados que

permitem calcular a atividade diária do utilizador, interagir com outros utilizadores e criar

objetivos.

A marca disponibiliza vários aparelhos como o FitBit Tracker, Ultra, One, Zip, Flex,

Force,Charge, Charge HR e Surge que vão desde um simples aparelho que se pode

guardar no bolso até a um smartwatch que apresentar informações como a ativididade

cardíaca e a localização GPS. Também disponibiliza outro tipo de equipamento chamado

Futbit Aria que tem as funções de uma balança mas que mede a percentagem de gordura e

massa corporal do utilizador e transmite a informação via Wi-fi.

Figura 6 - Smartwatch da FitBit

Em 2011 a empresa ganhou vários prémios sendo um deles o melhor na categoria

Saúde & bem estar. Mais tarde em 2014 foi realizado um estudo utilizando o Fitbit Zip e o

Fitbit One com o objetivo de testar a eficácia dos aparelhos. Participaram no estudo 30

homens e 30 mulheres que realizaram 13atividades diferentes durante 69 minutos e no final

os resultados revelaram que a percentagem de erro era 10.1% no Zip e 10.4% no One.

Outros estudos revelam que o aparelho com menos percentagem de erro é o

Bodymedia Fit com9.3% e o com maior percentagem de erro é o Basis Band com 23.5%.


3.1.2. Strava

O Strava é uma aplicação para smartphone que permite ao seu utilizador registar os

dados do seu treino (tanto ciclismo como corrida) e, posteriormente, partilhar com os seus

amigos ou companheiros de treino. Esta aplicação é gratuita, no entanto, é possível

subscrever a versão premium que possui mais vantagens.

Esta aplicação possibilita registar, utilizando o GPS incorporado no smartphone, o

percurso percorrido num mapa, a sua quilometragem e a altimetria dele. Utilizando

dispositivos auxiliares, é possível obter outras informações como a frequência cardíaca

(utilizando um medidor de frequência cardíaca compatível com a aplicação), um medidor de

cadência (rotações da pedaleira por minuto) e pedais com medidor de potência. Estes

dispositivos sincronizam com o smartphone utilizando Bluetooth.

Com estes dados, é possível informar o utilizador sobre a sua velocidade, cadência e

potência média em todo o percurso, mas também sobre estes três aspetos numa parte em

concreto, deste. Essas partes são chamadas de “segmentos”, nos quais existe uma lista de

pessoas ordenadas pelo melhor tempo, permitindo uma competição pelos melhores tempos

em cada um destes. Nos segmentos de montanha, as subidas são categorizadas de acordo

com as regras da UCI (União Ciclista Internacional), e a pessoa que possui o melhor tempo

na subida ganha o premio de “rei da montanha” (KOM). O Strava também lança diversos

desafios aos seus utilizadores como pedalar um determinado número de quilómetros num

mês, subir um determinado número de metros ou ganhar algum KOM.

Figura 7 - Dados estatísticos fornecidos pelo Strava numa prova de ciclismo.


4. Conclusões

O smartphone é um dispositivo bastante útil, pois pode ser utilizado como instrumento

de trabalho, lazer, ou como um auxiliar para outras atividades como as atividades

desportivas e o cuidado com a saúde, sendo também possível utilizar aparelhos auxiliares

que estejam sincronizados com o smartphone e que possibilitam o aumento do número de

funcionalidades deste. É utilizado por milhões de pessoas em todo o mundo e está,

atualmente, a ajudar à globalização, pois permite a comunicação entre milhões de pessoas

em qualquer lugar, não estando dependentes de qualquer fonte de energia.

Em conclusão, o smartphone simplificou a vida de milhões de pessoas e é uma

ferramenta bastante útil para os seus utilizadores.


Referências bibliográficas

1- Hardware de um smartphone (2013)

http://m4d.colfinder.org/sites/default/files/slides/M4D_Week1_Mobile_Hardware.pdf

Consultado em 15-10-2015

2- Les ventes mondiales de smartphones en hausse de 74 %, Le Monde (12 de Agosto

de 2011), http://www.lemonde.fr/technologies/article/2011/08/12/les-ventes-

mondiales-de-smartphones-en-hausse-de-74_1558812_651865.html Consultado em

11-10-2015

3- Indicações de Aplicativos Móveis (15 de Setembro de 2013),

http://crossoverdigital.com.br/crossover-digital-08-apps-mobile/ Consultado em 10-

10-2015

4- Ações no mercado (29 de Julho de 2013), http://01tablette.blogspot.pt/2013/07/a-l-d-

et-samsung-la-lutte-pour-la.html Consultado em 20-10-2015

5- Ciclismo com Strava (2012) http://cyclingtips.com.au/2012/03/3-peaks-highs-and-

lows/ Consultado em 17-10-2015

6- Informação sobre o Fitbit (2015) http://www.fitbit.com Consultado em 13-10-2015

7- Dispositivos do Fitbit (23 de Março de 2015)

http://www.macrumors.com/2015/03/23/fitbit-adds-multi-device-support/ Consulado

em 11-10-2015

8- Estudos sobre o Fitbit (10 de Junho de 2014)

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2653178/Does-fitness-band-really-

work-Scientists-analyse-tracking-tech-Fitbit-no-effective-pedometer.html Consultado

em 13-10-2015

9- Domínio do android no mercadohttp://appleinsider.com/articles/15/02/24/ios-android-

dominate-smartphone-market-with-96-combined-stake

https://pt.wikipedia.org/wiki/Microprocessador

10- O que é um processador. Consultado em 20-10-2015

http://www.dcc.fc.up.pt/~zp/aulas/9899/me/trabalhos/alunos/Processadores/historia/o

quee.htm Consultado em

11- O que é um GPU (6 de Julho de 2012) http://www.tecmundo.com.br/hardware/1127-

o-que-e-gpu-.htm Consultado em 22-10-2015

http://www.lemonde.fr/technologies/article/2011/08/12/les-ventes-mondiales-de-smartphones-en-hausse-de-74_1558812_651865.html

http://www.lemonde.fr/technologies/article/2011/08/12/les-ventes-mondiales-de-smartphones-en-hausse-de-74_1558812_651865.html

http://crossoverdigital.com.br/crossover-digital-08-apps-mobile/

http://01tablette.blogspot.pt/2013/07/a-l-d-et-samsung-la-lutte-pour-la.html

http://01tablette.blogspot.pt/2013/07/a-l-d-et-samsung-la-lutte-pour-la.html

http://cyclingtips.com.au/2012/03/3-peaks-highs-and-lows/

http://cyclingtips.com.au/2012/03/3-peaks-highs-and-lows/

http://www.macrumors.com/2015/03/23/fitbit-adds-multi-device-support/

http://appleinsider.com/articles/15/02/24/ios-android-dominate-smartphone-market-with-96-combined-stake

http://appleinsider.com/articles/15/02/24/ios-android-dominate-smartphone-market-with-96-combined-stake


12- Acelerómetros e giroscópios (12 de Junho de 2010)

http://www.tecmundo.com.br/celular/4406-como-funcionam-acelerometros-e-

giroscopios-.htm Consultado em 16-10-2015

13- Bússola digital (14 de Janeiro de 2012)

http://pontadatecnologia.blogspot.pt/2012/01/como-funciona-bussola-digital-nos.html


14- Funcionamento de uma câmara de num smartphone (21 de Agosto de 2015)

http://www.mundopositivo.com.br/noticias/dicaspositivo/20376497-

foto_de_smartphone_saiba_como_funciona_sua_c%C3%A2mera.html


Documents

Título do trabalho: Smartphones, mais que um telemóvelprojfeup/submit_15_16/uploads/relat_1... · Bernardo Costa [email protected] Miguel Coelho [email protected] ... inglesa