In search of reliable centimeter-level indoor positioning: a smartphone-based approach

This thesis describes the design and implementation of a reliable centimeter-level indoor positioning system fully compatible with a conventional smartphone. The proposed system takes advantage of the smartphone audio I/O and processing capabilities to perform acoustic ranging in the audio band using non-invasive audio signals and it has been developed having in mind applications that require high accuracy, such as augmented reality, virtual reality, gaming and audio guides. The system works in a distributed operation mode, i.e. each smartphone is able to obtain its own position using only acoustic signals. To support the positioning system, a Wireless Sensor Network (WSN) of synchronized acoustic beacons is used. To keep the infrastructure in sync we have developed an Automatic Time Synchronization and Syntonization (ATSS) protocol with a standard deviation of the sync offset error below 1.25 μs. Using an improved Time Difference of Arrival (TDoA) estimation approach (which takes advantage of the beacon signals’ periodicity) and by performing Non-Line-of-Sight (NLoS) mitigation, we were able to obtain very stable and accurate position estimates with an absolute mean error of less than 10 cm in 95% of the cases and a mean standard deviation of 2.2 cm for a position refresh period of 350 ms.

Efeito de exercícios de pilates clínico no controlo postural de jovens adultos com dor lombar não específica

Introdução: Os efeitos a longo prazo de exercícios de Pilates têm sido bem documentados, não entanto os seus efeitos imediatos no controlo postural estático e dinâmico de jovens adultos com dor lombar não específica permanecem por desvendar. Objetivo: Avaliar os efeitos imediatos de uma sessão composta por 4 exercícios de Pilates Clínico no controlo postural estático e dinâmico de jovens adultos com dor lombar não específica. Métodos: 46 estudantes universitários com dor lombar não específica participaram no estudo randomizado e controlado. Os participantes foram randomizados para um grupo de Pilates (n = 23, 10 do sexo masculino, idade: 21,8 ± 3,2 anos; peso: 64,5 ± 11,5 kg; altura: 1,70 ± 0,1 m) e um grupo controlo (n = 23, 9 do sexo masculino; idade: 22,8 ± 3,6 anos; peso: 62,5 ± 9,9 kg; altura: 1,68 ± 0,1 m). O controlo postural estático foi avaliado com uma plataforma de forças e o controlo postural dinâmico com o Star Excursion Balance Test, antes e depois da intervenção ou período de repouso. Para avaliar o controlo postural estático, os participantes estavam em posição ortostática, o mais quietos possível durante 90s, com os olhos fechados em superfície instável. A intervenção durou 20 minutos e consistiu em 4 exercícios de Pilates Clínico: single leg stretch (nível 1), pelvic press (nível 1), swimming (nível 1) e kneeling opposite arm and leg reach. Resultados: No momento de avaliação inicial, não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos em nenhuma das variáveis. Após a intervenção, o grupo Pilates melhorou em todos as variáveis do controlo postural estático (COPx: 5,7 ± 1,0 para 5,1 ± 0,7 cm, p = 0,005; COPy: 4,4 ± 1,0 para 3,8 ± 0,7 cm, p < 0,001; comprimento total: 255,2 ± 55,9 para 210,5 ± 42,7 cm, p < 0,001 ; área: 11,5 ± 3,4 para 9,7 ± 2,7 cm2, p = 0,002 e velocidade : 2,8 ± 0,6 para 2,3 ± 0,5 cm/s, p < 0,001) e no Star Excursion Balance Test (anterior: 65,3 ± 8,3 para 68,6 ± 6,4%, p = 0,001; póstero-medial: 82,6 ± 11,7 para 89,5 ± 9,7%, p < 0,001; póstero-lateral: 83,9 ± 11,0 para 87,6 ± 10,2%, p < 0,001 e composite: 86,2 ± 12,4 para 91,1 ± 11,0%, p < 0,001). O grupo de controlo só melhorou na velocidade (2,8 ± 0,5 para 2,6 ± 0,5 cm/s, p = 0,009) e comprimento total (248,5 ± 45,3 para 237,3 ± 47,2 cm, p = 0,009) no controlo postural estático. No entanto, as melhorias no grupo Pilates foram significativamente maiores do que as do grupo de controlo. Conclusão: Os exercícios de Pilates Clínico melhoraram, no imediato, o controlo postural estático e dinâmico em jovens adultos com dor lombar não específica.