Small-angle X-ray scattering study of the smart thermo-optical behavior of zirconyl aqueous colloids

The smart thermo-optical systems studied here are based on the unusual thermoreversible sol-gel transition of zirconyl chloride aqueous solution modified by sulfuric acid in the molar ratio Zr/SO4:3/1. The transparency to the visible light changes during heating due to light scattering. This feature is related to the aggregates growth that occurs during gelation. These reversible changes can be controlled by the amount of chloride ions in solution. The thermoreversible sol-gel transition temperature increases from 323 to 343 K by decreasing the molar ratio Cl/Zr from 7.0 to 1.3. In this work the effect of the concentration of chloride ions on the structural characteristics of the system has been analyzed by in situ SAXS measurements during the sol-gel transition carried out at 323 and 333 K. The experimental SAXS curves of sols exhibit three regions at small, medium and high scattering vectors characteristics of Guinier, fractal and Porod regimes, respectively. The radius of primary particles, obtained from the crossover between the fractal and Porod regimes, remains almost invariable with the chloride concentration, and the value (4 Angstrom) is consistent with the size of the molecular precursor. During the sol-gel transition the aggregates grow with a fractal structure and the fractal dimensionality decreases from 2.4 to 1.8. This last value is characteristic of a cluster-cluster aggregation controlled by a diffusion process. Furthermore, the time exponent of aggregate growth presents values of 0.33 and 1, typical of diffusional and hydrodynamic motions. A crossover between these two regimes is observed.

Light and temperature induce variations in the density and ultrastructure of the secretory spaces in the diesel-tree (Copaifera langsdorffii Desf.-Leguminosae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Active modal damping control of a smart truss structure using a self-organizing fuzzy controller

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Construction of polynomial spline spaces over quadtree and octree T-meshes

[EN]We present a new strategy for constructing tensor product spline spaces over quadtree and octree T-meshes. The proposed technique includes some simple rules for inferring local knot vectors to define spline blending functions. These rules allow to obtain for a given T-mesh a set of cubic spline functions that span a space with nice properties: it can reproduce cubic polynomials, the functions are C2-continuous, linearly independent, and spaces spanned by nested T-meshes are also nested. In order to span spaces with these properties applying the proposed rules, the T-mesh should fulfill the only requirement of being a 0-balanced quadtree or octree. ..

Construction of polynomial spline spaces over quadtree and octree T-meshes

[EN]We present a new strategy for constructing tensor product spline spaces over quadtree and octree T-meshes. The proposed technique includes some simple rules for inferring local knot vectors to define spline blending functions. These rules allow to obtain for a given T-mesh a set of cubic spline functions that span a space with nice properties: it can reproduce cubic polynomials, the functions are C2-continuous, linearly independent, and spaces spanned by nested T-meshes are also nested. In order to span spaces with these properties applying the proposed rules, the T-mesh should fulfill the only requirement of being a 0-balanced quadtree or octree. ..

Un framework per applicazioni di monitoraggio e domotica basato su tecnologie android e arduino

Questa tesi tratta dello sviluppo di un progetto chiamato Faxa e di una sua concreta applicazione nell’ambito della domotica (CasaDomotica). Faxa è un framework per la comunicazione via wireless tra dispositivi che supportano il sistema operativo Android e dispositivi Arduino Ethernet, comunicazione che avviene localmente attraverso il wi-fi. Il progetto si inserisce nel panorama più ampio chiamato “Internet of Things”, ovvero internet delle cose, dove ogni oggetto di uso domestico è collegato ad Internet e può essere quindi manipolato attraverso la rete in modo da realizzare una vera e propria “smart house”; perchè ciò si attui occorre sviluppare applicazioni semplici e alla portata di tutti. Il mio contributo comincia con la realizzazione del framework Faxa, così da fornire un supporto semplice e veloce per comporre programmi per Arduino e Android, sfruttando metodi ad alto livello. Il framework è sviluppato su due fronti: sul lato Android è composto sia da funzioni di alto livello, necessarie ad inviare ordini e messaggi all'Arduino, sia da un demone per Android; sul lato Arduino è composto dalla libreria, per inviare e ricevere messaggi. Per Arduino: sfruttando le librerie Faxa ho redatto un programma chiamato “BroadcastPin”. Questo programma invia costantemente sulla rete i dati dei sensori e controlla se ci sono ordini in ricezione. Il demone chiamato “GetItNow” è una applicazione che lavora costantemente in background. Il suo compito è memorizzare tutti i dati contenuti nei file xml inviati da Arduino. Tali dati corrispondono ai valori dei sensori connessi al dispositivo. I dati sono salvati in un database pubblico, potenzialmente accessibili a tutte le applicazioni presenti sul dispositivo mobile. Sul framework Faxa e grazie al demone “GetItNow” ho implementato “CasaDomotica”, un programma dimostrativo pensato per Android in grado di interoperare con apparecchi elettrici collegati ad un Arduino Ethernet, impiegando un’interfaccia video semplice e veloce. L’utente gestisce l’interfaccia per mezzo di parole chiave, a scelta comandi vocali o digitali, e con essa può accendere e spegnere luci, regolare ventilatori, attuare la rilevazione di temperatura e luminosità degli ambienti o quanto altro sia necessario. Il tutto semplicemente connettendo gli apparecchi all’Arduino e adattando il dispositivo mobile con pochi passi a comunicare con gli elettrodomestici.

Un Sistema di Parcheggio Intelligente basato su Context-Awareness

Sistema di segnalazione automatica posti auto su strada. Implementato per Android con tecniche di apprendimento automatico supervisionato e Bluetooth per realizzare un'applicazione Context-Aware.

Applicazioni di tecnologie IoT e wearable alla domotica: un caso di studio

Oggigiorno milioni di persone fanno uso di Internet per gli utilizzi più disparati: dalla ricerca di informazioni sul Web al gioco online; dall'invio e ricezione di email all'uso di applicazioni social e tante altre attività. Mentre milioni di dispositivi ci offrono queste possibilità, un grande passo in avanti sta avvenendo in relazione all'uso di Internet come una piattaforma globale che permetta a oggetti di tutti i giorni di coordinarsi e comunicare tra di loro. È in quest'ottica che nasce Internet of Things, l'Internet delle cose, dove un piccolo oggetto come un braccialetto può avere un grande impatto nel campo medico per il monitoraggio da remoto di parametri vitali o per la localizzazione di pazienti e personale e l'effettuazione di diagnosi da remoto; dove un semplice sensore ad infrarosso può allertarci a distanza di una presenza non autorizzata all'interno della nostra abitazione; dove un'autovettura è in grado di leggere i dati dai sensori distribuiti sulla strada. Questa tesi vuole ripercorrere gli aspetti fondamentali di Internet of Things, dai sistemi embedded fino alla loro applicazione nella vita odierna, illustrando infine un progetto che mostra come alcune tecnologie IoT e wearable possano integrarsi nella domotica, come per esempio l'utilizzo di uno smartwatch, come Apple Watch, per il controllo dell'abitazione.

IoT e progettazione di sistemi di Home Automation: un caso di studio reale basato su framework e standard open

La nascita della Internet of Things, come conseguenza dell'aumento della capacità di calcolo e adozione di connettività in nuovi dispositivi, ha permesso l'apporto di nuove tecnologie negli oggetti di uso quotidiano e ha cambiano il modo in cui le persone utilizzano e interagiscono con questi oggetti. La Home Automation, da sempre orientata al controllo locale e remoto di apparecchiature domestiche, non ha mai raggiunto una grande diffusione per colpa del costo elevato, una controproducente chiusura rispetto ad altri sistemi e una certa difficoltà nella sua programmazione da parte dei possibili utenti. Le possibilità offerte dalla IoT e i limiti della Home Automation hanno suggerito lo sviluppo di un sistema in grado si superare queste limitazioni sfruttando le tecnologie più adatte a integrare Smart Object e sistemi, gli uni con gli altri, in maniera semplice e rapida. Il progetto e lo sviluppo di una soluzione reale di Home Automation basata su un impianto domotico commerciale ha permesso di dimostrare come strumenti opensource e tecnologie orientate alla IoT consentano, se opportunamente integrate, di migliorare sia la fruibilità dei sistemi domotici, attraverso la maggiore apertura verso altri sistemi, sia l'interazione con l'utente che sarà in grado di creare in modo semplice e diretto scenari di utilizzo sempre nuovi.

Gestione Efficiente di Eventi Complessi su Piattaforma IoT ThingWorx

Nella prima parte di questa tesi viene introdotto il concetto di Internet of Things. Vengono discussi gli elementi costituitivi fondamentali di tale tecnologia, le differenti architetture proposte nel corso degli anni e le sfide che devono ancora essere affrontate per vedere realizzato l’IoT. Questa prima parte si conclude inoltre con due esempi di applicazione dell’IoT. Questi due esempi, Smart City e Smart Healthcare, hanno l’obbiettivo di evidenziare quali sono i vantaggi ed i servizi che possono essere offerti all’utente finale una volta applicato l’IoT. Nel secondo capitolo invece, vengono presentate le funzionalità della piattaforma IoT ThingWorx, la quale mette a disposizione un ambiente di sviluppo per applicazioni IoT con l’obbiettivo di ridurre i tempi e quindi anche i costi di sviluppo delle stesse. Questa piattaforma cerca di ridurre al minimo la necessità di scrivere codice, utilizzando un sistema di sviluppo di tipo “Drag and Drop”. ThingWorx mette anche a disposizione degli SDK per facilitare la programmazione dei device, gestendo soprattutto la parte di comunicazione nodo – piattaforma. Questo argomento viene trattato ampiamente nella parte finale di questo capitolo dopo aver visto quali sono i concetti fondamentali di modellazione e rappresentazione dei dati sui quali si basa la piattaforma. Nel terzo e ultimo capitolo di questa tesi viene presentato innanzitutto il tutorial Android di ThingWorx. Svolgere e successivamente estendere il tutorial ha evidenziato alcune limitazioni del modello iniziale e questo ci ha portato a progettare e sviluppare il componente Aggregated & Complex Event Manager per la gestione di eventi complessi e che permette di sgravare parzialmente la piattaforma da tale compito. La tesi si conclude evidenziando, tramite dei test, alcune differenze fra la situazione iniziale nella quale il componente non viene utilizzato e la situazione finale, nella quale invece viene usato.

Servizi di Discovery in IoT: una Soluzione MQTT-based per Gateway Kura

Grazie alla costante evoluzione tecnologica, negli ultimi anni sempre più oggetti di vita quotidiana stanno accedendo ad Internet. Il proliferare dei dispositivi “smart” ha dato il via ad una nuova rivoluzione tecnologica: quella di Internet of Things (IoT), che sta portando nelle mani degli utenti un elevatissimo numero di informazioni in grado di offrire notevoli benefici alla vita di ogni giorno. Per poter accedere ai dati messi a disposizione risulterà necessario realizzare un servizio in grado di consentire la scoperta, l’accesso e l’interazione con i nodi della rete che si occuperanno della gestione delle informazioni. In letteratura sono già disponibili alcuni di questi meccanismi, ma essi presentano dei difetti che verrebbero ancor più accentuati dalle ridotte capacità computazionali dei terminali IoT. In questo progetto di tesi verrà presentato un servizio di discovery per gateway IoT Kura-based, pensato, grazie all’utilizzo del protocollo di messaggistica MQTT, per operare con terminali dalle performance limitate ed in situazioni di scarsa connettività. Il servizio realizzato prevede che degli smartphone Android richiedano a tutti i gateway in una determinata località i parametri per entrare nel loro network. La richiesta verrà inviata mediante un messaggio MQTT pubblicato in un topic location-specific su un broker remoto. I gateway che riceveranno il messaggio, se interessati alle caratteristiche del client, gli risponderanno comunicando i dati di accesso al network in modo che il dispositivo possa auto-configurarsi per accedervi. Ad accesso avvenuto client e gateway comunicheranno in modo diretto attraverso un broker locale. In fase di testing si valuteranno le performance del servizio analizzando i tempi di risposta e l’utilizzo di risorse lato gateway, e l’assorbimento di potenza lato client.

Harry Potter and the Theory of Things

This thesis investigates the boundaries between body and object in J.K. Rowling’s Harry Potter series, seven children’s literature novels published between 1997 and 2007. Lord Voldemort, Rowling’s villain, creates Horcruxes—objects that contain fragments of his soul—in order to ensure his immortality. As vessels for human soul, these objects rupture the boundaries between body and object and become “things.” Using contemporary thing theorists including John Plotz and materialists Jean Baudrillard and Walter Benjamin, I look at Voldemort’s Horcruxes as transgressive, liminal, unclassifiable entities in the first chapter. If objects can occupy the juncture between body and object, then bodies can as well. Dementors and Inferi, dark creatures that Rowling introduces throughout the series, live devoid of soul. Voldemort, too, becomes a thing as he splits his soul and creates Horcruxes. These soulless bodies are uncanny entities, provoking fear, revulsion, nausea, and the loss of language. In the second chapter, I use Sigmund Freud’s theorization of the uncanny as well as literary critic Kelly Hurley to investigate how Dementors, Inferi, and Voldemort exist as body-turned-object things at the juncture between life and death. As Voldemort increasingly invests his immaterial soul into material objects, he physically and spiritually degenerates, transforming from the young, handsome Tom Marvolo Riddle into the snake-like villain that murdered Harry’s parents and countless others. During his quest to find and destroy Voldemort’s Horcruxes, Harry encounters a different type of object, the Deathly Hallows. Although similarly accessing boundaries between body/object, life/death, and materiality/immateriality, the three Deathly Hallows do not transgress these boundaries. Through the Deathly Hallows, Rowling provides an alternative to thingification: objects that enable boundaries to fluctuate, but not breakdown. In the third chapter, I return to thing theorists, Baudrillard, and Benjamin to study how the Deathly Hallows resist thingification by not transgressing the boundaries between body and object.