Uma ferramenta para apoiar a análise de requisitos de software de IoT utilizando técnicas de agrupamento

  • José Ruan Rodrigues Sampaio UFMA
  • Bruno Carvalho da Silva UFMA
  • Rodrigo Pereira dos Santos UNIRIO
  • Davi Viana UFMA

Resumo


O aumento da complexidade das aplicações da Internet das Coisas (IoT) trouxe novos desafios na gestão e organização de requisitos funcionais. As abordagens tradicionais de engenharia de requisitos muitas vezes enfrentam dificuldades para lidar de forma eficaz com a heterogeneidade e a variabilidade semântica inerentes ao contexto da IoT. Para enfrentar esses desafios, este trabalho apresenta a Tool4IoTReq, uma ferramenta projetada para classificar requisitos funcionais e não funcionais e agrupar apenas os requisitos funcionais no contexto de aplicações IoT. A solução é fundamentada em uma revisão exploratória da literatura que identificou características dos sistemas IoT. A ferramenta categoriza automaticamente os requisitos e agrupa aqueles com características semânticas semelhantes, melhorando a organização e a análise das demandas do sistema. A ferramenta é uma aplicação full-stack que apoia o processo de engenharia de requisitos em ambientes IoT e permite que engenheiros de requisitos documentem, classifiquem e agrupem requisitos de forma mais eficiente, auxiliando-os nos processos de tomada de decisão em contextos IoT dinâmicos e heterogêneos. Ferramenta: https://zenodo.org/records/17059260 Apresentação (Zenodo): https://zenodo.org/records/15485952 Licença: MIT

Palavras-chave: Engenharia de Requisitos, Algoritmos, IoT

Referências

Gart Capote. 2011. Guia para formação de analistas de processos. Business Process Management. Rio de Janeiro: Bookess (2011).

Danyllo Valente Da Silva, Bruno Pedraça De Souza, TS Gonçalves, and GH Travassos. 2020. Uma tecnologia para apoiar a engenharia de requisitos de sistemas de software iot. In 23rd Iberoamerican Conference on Software Engineering.

Hamzeh Eyal Salman, Mustafa Hammad, Abdelhak-Djamel Seriai, and Ahed Al-Sbou. 2018. Semantic Clustering of Functional Requirements Using Agglomerative Hierarchical Clustering. Information 9, 9 (2018). DOI: 10.3390/info9090222

Katti Faceli, André Carlos Ponce de Leon Ferreira de Carvalho, and Marcílio Carlos Pereira de Souto. 2005. Algoritmos de agrupamento de dados. (2005).

D Méndez Fernández, Stefan Wagner, Marcos Kalinowski, Michael Felderer, Priscilla Mafra, Antonio Vetrò, Tayana Conte, M-T Christiansson, Des Greer, Casper Lassenius, et al. 2017. Naming the pain in requirements engineering: Contemporary problems, causes, and effects in practice. Empirical software engineering 22 (2017), 2298–2338.

Farshad Firouzi, Bahar Farahani, Markus Weinberger, Gabriel DePace, and Fereidoon Shams Aliee. 2020. IoT Fundamentals: Definitions, Architectures, Challenges, and Promises. Springer International Publishing, Cham, 3–50. DOI: 10.1007/978-3-030-30367-9_1

Xavier Franch, Cristina Palomares, Carme Quer, Panagiota Chatzipetrou, and Tony Gorschek. 2023. The state-of-practice in requirements specification: an extended interview study at 12 companies. Requirements Engineering 28, 3 (01 Sep 2023), 377–409. DOI: 10.1007/s00766-023-00399-7

Christopher Greer, Martin Burns, David Wollman, and Edward Griffor. 2019. Cyber-physical systems and internet of things. (2019).

Xinyi Hou, Yanjie Zhao, Yue Liu, Zhou Yang, Kailong Wang, Li Li, Xiapu Luo, David Lo, John Grundy, and Haoyu Wang. 2024. Large Language Models for Software Engineering: A Systematic Literature Review. arXiv:2308.10620 [cs.SE] [link]

ISO/IEC/IEEE 29148. 2018. ISO/IEC/IEEE International Standard - Systems and software engineering – Life cycle processes – Requirements engineering. ISO/IEC/IEEE 29148:2018(E) (2018), 1–104. DOI: 10.1109/IEEESTD.2018.8559686

Anil K Jain and Richard C Dubes. 1988. Algorithms for clustering data. Prentice-Hall, Inc.

Albuquerque Júnior, Ednilson da Silva, et al. 2020. RST-IoT-uma ferramenta de apoio a especificação de requisitos de sistemas de software IoT. (2020).

Kamaljit Kaur and Parminder Kaur. 2024. The application of AI techniques in requirements classification: a systematic mapping. Artificial Intelligence Review 57, 3 (2024), 23, 24, 25, 26, and 40.

Abhishek Khanna and Sanmeet Kaur. 2020. Internet of things (IoT), applications and challenges: a comprehensive review. Wireless Personal Communications 114 (2020), 1687–1762.

JR Emiliano Leite, Paulo S Martins, and E URSINI. 2017. A Internet das coisas (IoT): tecnologias e aplicações. In Brazilian Technology Symposium, Vol. 1. 1–6.

Ricardo Linden. 2009. Técnicas de agrupamento. Revista de Sistemas de Informação da FSMA 4, 4 (2009), 18–36.

Janardan Misra, Shubhashis Sengupta, and Sanjay Podder. 2016. Topic Cohesion Preserving Requirements Clustering. In Proceedings of the 5th International Workshop on Realizing Artificial Intelligence Synergies in Software Engineering (Austin, Texas) (RAISE ’16). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 22–28. DOI: 10.1145/2896995.2896998

Rebeca Motta, Káthia Oliveira, and Guilherme Travassos. 2019. On Challenges in Engineering IoT Software Systems. Journal of Software Engineering Research and Development 7 (09 2019), 5. DOI: 10.5753/jserd.2019.15

Subhas Chandra Mukhopadhyay and Nagender K Suryadevara. 2014. Internet of things: Challenges and opportunities. Springer.

Fionn Murtagh and Pedro Contreras. 2012. Algorithms for hierarchical clustering: an overview. Wiley Interdisciplinary Reviews: Data Mining and Knowledge Discovery 2, 1 (2012), 86–97.

Ayan Nigam, Neeraj Arya, Bhawna Nigam, and Deepika Jain. 2012. Tool for automatic discovery of ambiguity in requirements. International Journal of Computer Science Issues (IJCSI) 9, 5 (2012), 350.

Ítalo Magno Pereira et al. 2011. Benefícios da modularização na obtenção de software de qualidade. (2011).

Bruce Rossman. 2010. Application Lifecycle Management-Activities, Methodologies, Disciplines, Tools, Benefits, ALM Tools and Products. Emereo Pty Ltd.

Bruno Silva, Rodrigo Nascimento, Luis Rivero, Geraldo Braz, Rodrigo Santos, Luiz Martins, and Davi Viana. 2024. Promise+: expandindo a base de dados de requisitos de software Promise_exp. In Anais do XXXVIII Simpósio Brasileiro de Engenharia de Software (Curitiba/PR). SBC, Porto Alegre, RS, Brasil, 291–301. DOI: 10.5753/sbes.2024.3427

Krista Sorri, Navonil Mustafee, and Marko Seppanen. 2022. Revisiting IoT definitions: A framework towards comprehensive use. Technological Forecasting and Social Change 179 (2022), 121623. DOI: 10.1016/j.techfore.2022.121623

Sabrina Rocha de Souza et al. 2020. TEl-IoT: template para elicitar requisitos de sistemas de software IoT. (2020).

Marco Tulio Valente. 2020. Engenharia de software moderna. Princípios e práticas para desenvolvimento de software com produtividade 1, 24 (2020).

Ashish Vaswani, Noam Shazeer, Niki Parmar, Jakob Uszkoreit, Llion Jones, Aidan N. Gomez, Lukasz Kaiser, and Illia Polosukhin. 2023. Attention Is All You Need. arXiv:1706.03762 [cs.CL] [link]

Carlos Eduardo Vazquez and Guilherme Siqueira Simões. 2016. Engenharia de Requisitos: software orientado ao negócio. (2016), 2.

Stephen A White. 2004. Introduction to BPMN. Ibm Cooperation 2, 0 (2004), 0.

Liping Zhao, Waad Alhoshan, Alessio Ferrari, Keletso J. Letsholo, Muideen A. Ajagbe, Erol-Valeriu Chioasca, and Riza T. Batista-Navarro. 2021. Natural Language Processing for Requirements Engineering: A Systematic Mapping Study. ACM Comput. Surv. 54, 3, Article 55 (apr 2021), 41 pages. DOI: 10.1145/3444689
Publicado
22/09/2025
SAMPAIO, José Ruan Rodrigues; SILVA, Bruno Carvalho da; SANTOS, Rodrigo Pereira dos; VIANA, Davi. Uma ferramenta para apoiar a análise de requisitos de software de IoT utilizando técnicas de agrupamento. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE SOFTWARE (SBES), 39. , 2025, Recife/PE. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2025 . p. 935-941. ISSN 2833-0633. DOI: https://doi.org/10.5753/sbes.2025.11218.