Rapid prototyping of ubiquitous computing environments

Ubiquitous computing raises new usability challenges that cut across design and development. We are particularly interested in environments enhanced with sensors, public displays and personal devices. How can prototypes be used to explore the users' mobility and interaction, both explicitly and implicitly, to access services within these environments? Because of the potential cost of development and design failure, these systems must be explored using early assessment techniques and versions of the systems that could disrupt if deployed in the target environment. These techniques are required to evaluate alternative solutions before making the decision to deploy the system on location. This is crucial for a successful development, that anticipates potential user problems, and reduces the cost of redesign. This thesis reports on the development of a framework for the rapid prototyping and analysis of ubiquitous computing environments that facilitates the evaluation of design alternatives. It describes APEX, a framework that brings together an existing 3D Application Server with a modelling tool. APEX-based prototypes enable users to navigate a virtual world simulation of the envisaged ubiquitous environment. By this means users can experience many of the features of the proposed design. Prototypes and their simulations are generated in the framework to help the developer understand how the user might experience the system. These are supported through three different layers: a simulation layer (using a 3D Application Server); a modelling layer (using a modelling tool) and a physical layer (using external devices and real users). APEX allows the developer to move between these layers to evaluate different features. It supports exploration of user experience through observation of how users might behave with the system as well as enabling exhaustive analysis based on models. The models support checking of properties based on patterns. These patterns are based on ones that have been used successfully in interactive system analysis in other contexts. They help the analyst to generate and verify relevant properties. Where these properties fail then scenarios suggested by the failure provide an important aid to redesign.

Sincronização de múltiplas câmaras e controlo de iluminação sobre uma plataforma FPGA

O objetivo deste projeto foi o de realizar a sincronização de pelo menos quatro câmaras individuais, ajustando dinamicamente o frame rate de operação de cada câmara, tendo por base a família de sensores de imagem CMOS NanEye da empresa Awaiba, numa plataforma FPGA com interface USB3. Durante o projeto analisou-se, com a assistência de um supervisor da Awaiba, o sistema core de captura de imagem existente, baseado em VHDL. Foi estudado e compreendido o princípio do ajuste dinâmico do frame rate das câmaras. Tendo sido então desenvolvido o módulo de controlo da câmara, em VHDL, e um algoritmo de ajuste dinâmico do frame rate, sendo este implementado junto com a plataforma de processamento e interface da FPGA. Foi criado um módulo para efetuar a monitorização da frequência de operação de cada câmara, medindo o período de cada linha numa frame, tendo por base um sinal de relógio de valor conhecido. A frequência é ajustada variando o nível de tensão aplicado ao sensor com base no erro entre o período da linha medido e o período pretendido. Para garantir o funcionamento conjunto de múltiplas câmaras em modo síncrono foi implementada uma interface Master-Slave entre estas. Paralelamente ao módulo anteriormente descrito, implementou-se um sistema de controlo automático de iluminação com base na análise de regiões de interesse em cada frame captada por uma câmara NanEye. A intensidade de corrente aplicada às fontes de iluminação acopladas à câmara é controlada dinamicamente com base no nível de saturação dos pixéis analisados em cada frame. Foram desenvolvidas e implementadas variantes do algoritmo de controlo e o seu desempenho foi avaliado em laboratório. Os resultados obtidos na prática evidenciam que a solução implementada cumpre os requisitos de controlo e ajuste da frequência de operação de múltiplas câmaras. Mostrou ser um método de controlo capaz de manter um erro de sincronização médio de 3,77 μs mesmo na presença de variações de temperatura de aproximadamente 50 °C. Foi também demonstrado que o sistema de controlo de iluminação é capaz de proporcionar uma experiência de visualização adequada, alcançando erros menores que 3% e uma velocidade de ajuste máxima inferior a 1 s.

Hospital hero: a game for reducing stress and anxiety of children while waiting in emergency room

This report tells a story which started as an idea that came to us to fight the battle-cry feeling commonly known as stress and anxiety. Before creating the solution of the idea, we first need to understand the feelings underneath and its effects on our well-being. Throughout the course of our lives, we experience states of weakness and fear. These feelings can arise, for instance, while we are in an emergency room. Needless to say, how much it would have imaginable effects on children, who are unfamiliar to such environments. We ran through a serious of scenarios to find the most suitable solution, among them the study of interaction with positive expressions by Dr. Baldwin, proved to be a valued resource. It was reduced due to its length and to be suitable to our public audience. The game was then created in order to reduce or even eliminate the stress and anxiety of children. Since the game was initially released, some modifications had been made but the original idea - interaction with positive expressions – remained. When the time came, we asked children to play one of the two versions of the game while waiting in the emergency room. This not only created a diversion for them but also a learning experience as it displayed some hospital equipment. The difference between the two versions is that one provides expressions, while the other does not. After all our hard work, we felt rewarded because the project proved its worth and we would see that in the expressions on children’s faces while they played. Most importantly, their anxiety level numbers were significantly reduced during that short period of time.

WalkNRide: contextualising feedback in physical activity trackers

Increasing levels of sedentarism and obesity, along with advances in sensor technologies have instigated a market for wearable activity trackers, electronic devices that sense users’ physical activity levels with the goals of self-monitoring and behaviour change. Nowadays, activity trackers are one of the most desirable technologies, making up for a market of over $230 million in 2013. However, despite the spike of users’ interest, activity trackers have been shown to lose their appeal over time, with a recent survey suggesting that one out of three users discard the tracker in the course of the first six months of use. The question we pose is: how can we design activity tracker so that users’ interests is sustained over the long term? Our design approach focuses on contextualising physical activity. We do this through sensing users’ locations and activities (such as being still, walking or commuting through a car, bus or other means) and thus providing innovative ways of presenting feedback on users. This thesis presents the design and evaluation of WalkNRide, a physical activity tracker for Google Android. Through a longitudinal field study of WalkNRide, we attempt to inquire into the factors that drive the adoption (or non-adoption) of the tool as well as the ways in which the use of the tool contributes towards habit formation.

Turismo sénior: estudo de caso no Concelho de Câmara de Lobos

A sociedade portuguesa, e em particular a Região Autónoma da Madeira, possuem atualmente um grande número de idosos, o que acarreta novos problemas sociais. Desta forma, surge a política social do envelhecimento ativo. Esta política ambiciona que os idosos participem em questões sociais, económicas, culturais, espirituais e cívicas. Um dos problemas, com a passagem à reforma, é o excesso de tempo livre experienciado por alguns idosos. Este poderá ser ocupado com atividades que os motivem e os estimulem e, é dentro deste tempo livre, que surge o turismo sénior, tema selecionado para o presente trabalho. Esta investigação tem como principal objetivo compreender os hábitos de turismo dos seniores residentes no Concelho de Câmara de Lobos e saber como estes os afetam no seu envelhecimento ativo. Recorremos a uma abordagem qualitativa e quantitativa neste estudo de caso e à utilização da entrevista como técnica de recolha de dados. Foram entrevistados dez seniores (cinco homens e cinco mulheres) das várias freguesias deste concelho de forma a abranger a totalidade do mesmo. A realização deste estudo permitiu-nos concluir que estes idosos têm efetivamente hábitos de turismo que se ajustam à noção de envelhecimento ativo.

XpressTrades: aplicação Android para troca de itens

As pessoas que gostam de comprar videojogos e livros, ao final de algum tempo, verificam que têm muitos destes itens armazenados e que já não os utilizam. Se estas pessoas não tiverem o intuito de criar uma coleção desses itens, irão, provavelmente se desfazer deles, por exemplo deitando-os fora. Neste contexto, apresenta-se uma aplicação para dispositivos móveis que possuam o sistema operativo Android, designada de XpressTrades. Esta aplicação visa resolver o problema descrito acima, tornando as trocas de jogos e de livros mais fácil, ajudando os seus utilizadores a reutilizarem os seus itens e a os utilizarem como moeda de troca. Juntamente com esta aplicação foi desenvolvida uma Web API, utilizando a framework ASP.NET, a qual é utilizada pela aplicação para esta poder funcionar. Embora este projeto de mestrado se tenha focado no desenvolvimento de uma aplicação especificamente para a troca de jogos e de livros, a aplicação foi desenhada e desenvolvida de forma modular e está preparada para ser estendida à troca de qualquer tipo de itens. A aplicação XpressTrades reúne diversas particularidades que tornarão as trocas de itens mais rápidas e eficientes. Algumas delas são: a apresentação da lista de proprietários ordenados por distância em relação ao utilizador e a apresentação de uma lista de itens recomendados com base no histórico de visualizações de itens realizadas pelo utilizador, ou seja, com base nos seus interesses. Relativamente à metodologia utilizada no desenvolvimento deste projeto, dado que a ideia surgiu do autor deste trabalho, recorreu-se primeiramente a inquéritos para se averiguar se as pessoas realmente revelavam interesse neste projeto e investigou-se também a existência de aplicações semelhantes. Seguidamente, utilizou-se a técnica de brainstorming para gerar as ideias e criou-se protótipos de baixa fidelidade para testar a interface de utilizador. Na fase de implementação, seguiu-se o seguinte ciclo para cada funcionalidade: prototipagem, testes com os utilizadores e correções dos erros detetados nos testes.

Estudo geomecânico do Túnel do Cortado na Ilha da Madeira

O presente trabalho pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento geológico e geotécnico das formações vulcânicas da Ilha da Madeira, com especial destaque para os parâmetros geomecânicos obtidos através de retroanálise, tendo por base as leituras em obra do Túnel do Cortado (Faial, Santana; Madeira). Assim, o trabalho incide inicialmente sobre os túneis rodoviários na Ilha, com principal atenção nas características das suas secções transversais e emboquilhamentos. Segue-se um levantamento de todos os túneis construídos entre os anos de 1990 e 2013. Uma vez terminada esta apresentação, é feita uma caracterização geológica-geotécnica dos maciços da região, com especial atenção para as zonas geotécnicas afetas ao túnel em questão. São ainda abordadas metodologias de classificações geomecânicas, de retroanálise e modelação computacional. Segue-se um processo de retroanálise através do qual foram gerados vários modelos por forma a efetuar uma análise bidimensional das secções do túnel, onde se procurou estabelecer uma relação entre as leituras de obra e os parâmetros de resistência e deformabilidade do maciço em questão. Por fim, os resultados referentes aos parâmetros de resistência obtidos através dos modelos são analisados, procedendo-se à sua comparação com outros estudos existentes para a Ilha.

IP network usage accounting

De modo a manter políticas de utilização aceitável dos seus serviços de Internet, a NOS Madeira tem usado um sistema de fabrico próprio onde os clientes são catalogados de acordo com o tráfego que realizam. Contudo, esse sistema tornou-se demasiado antigo para as necessidades atuais da empresa. Usava tecnologias descontinuadas, não tinha interfaces de integração, faltava modularidade e não tinha a flexibilidade necessária para expandir as regras de negócio. Este projeto centra-se na implementação de um dos três subsistemas que substituem o sistema antigo: o subsistema controlador. O objetivo é modernizar, facilitar a manutenção e garantir maior flexibilidade. Tudo isto com recurso a linguagens de programação atuais como o PHP, ferramentas como a Zend Framework e mantendo em mente as melhores práticas de programação. São apresentados a especificação e modelação do sistema, assim como todos os detalhes da implementação em conjunto com as decisões e problemas encontrados. Os testes e resultados, incluindo a entrada com sucesso em produção do sistema, juntamente com sugestões de melhorias futuras concluem este trabalho.

Pontes antigas na Ilha da Madeira: caraterização e diagnóstico

Na Ilha da Madeira existem diversas pontes antigas essencialmente de alvenaria de pedra e algumas de betão, que constituem um valioso património histórico, que importa conhecer e conservar. As pontes supracitadas pertencem às diversas Estradas Regionais e desempenham um papel importante na deslocação diária de milhares de pessoas entre diversas povoações vizinhas. Estas pontes antigas encontram-se sujeitas a mecanismos de deterioração e a um tráfego mais exigente do que o projetado, evidenciando assim as mais variadas anomalias. Com o intuito de assegurar o seu bom funcionamento e as atuais condições de segurança, deve-se proceder a uma manutenção periódica, sendo para tal necessário recorrer a inspeções regulares. Nesta dissertação realizou-se um levantamento do maior número possível de obras de arte antigas da Ilha da Madeira. Este levantamento consistiu numa inspeção visual e no preenchimento de uma ficha de inspeção previamente realizada, por cada obra de arte. Após o levantamento procedeu-se a uma análise estatística de modo: a caraterizar estas obras de arte, identificar as principais anomalias e o seu estado de conservação e de manutenção globais. Identificou-se ainda algumas soluções típicas de reabilitação. Observou-se que a maioria das obras de arte antigas da Ilha da Madeira que pertencem à rede rodoviária regional são do tipo ponte, sendo constituídas por arcos simples e o material utilizado é essencialmente a alvenaria de pedra e o betão. As principais anomalias identificadas foram de caráter não estrutural, como a presença de vegetação e poluição biológica. Concluiu-se que estas apresentam-se na generalidade bem conservadas, no entanto os trabalhos de manutenção são importantes para manterem o bom funcionamento e segurança das pontes a longo prazo.

A prática social, a tecnologia e a construção do currículo

Este artigo resulta de uma investigação qualitativa de natureza etnográfica, desenvolvida numa escola urbana do Funchal, na qual reflecte a acção dos alunos manuseando as ferramentas tecnológicas, na construção e manutenção de Weblogs. A noção de aprendizagem situada surge como um conceito transitório, onde de um lado, estão os processos cognitivos primários, e no outro, a prática social como fenómeno gerador da aprendizagem. Este currículo de aprendizagem emerge da participação em comunidade de prática. É a visão prescritiva da prática, das relações pedagógicas e de outras que os aprendizes constroem enquanto trabalham.

Weblog e identidade: uma experiência no 1º Ciclo do E.B.

Esta comunicação pretende evidenciar o papel da escrita em Weblogs na construção de identidades. Para esta investigação qualitativa de natureza etnográfica, o investigador acompanhou entre Maio de 2005 e Junho de 2006 uma turma do 4º ano de escolaridade, de uma escola urbana do Funchal, enquanto os alunos construíam e mantinham Weblogs. Os conceitos de identidade, autoria, autonomia e criatividade ganham visibilidade à medida que os alunos constroem o conhecimento, em contextos específicos de aprendizagem. A escrita em Weblogs individuais e colectivos expressa projectos e possibilita um enriquecimento das relações constituídas na sala de aula e fora dela. A interacção comunicativa, entre os posts e os comentários do blog analisado estabelece um movimento que interliga a compreensão, como relação dialéctica na confrontação de sentidos. O fenómeno é analisado a partir de diversas fontes de dados: opiniões dos alunos, sobre aquele artefacto; opiniões da professora e dos encarregados de educação, de forma a reunir uma reflexão mais abrangente do tema. Os resultados mostram como a escrita em Weblogs incorpora, pode projectar e concorrer para a consolidação de identidades para além do horizonte da sala de aula. Por outras palavras,cumprir um papel formativo e educativo.