Design and Implementation of a Cloud-based Middleware for Persuasive Android Applications

Negli ultimi decenni, le tecnologie e i prodotti informatici sono diventati pervasivi e sono ora una parte essenziale delle nostre vite. Ogni giorno ci influenzano in maniera più o meno esplicita, cambiando il nostro modo di vivere e i nostri comportamenti più o meno intenzionalmente. Tuttavia, i computer non nacquero inizialmente per persuadere: essi furono costruiti per gestire, calcolare, immagazzinare e recuperare dati. Non appena i computer si sono spostati dai laboratori di ricerca alla vita di tutti i giorni, sono però diventati sempre più persuasivi. Questa area di ricerca è chiamata pesuasive technology o captology, anche definita come lo studio dei sistemi informatici interattivi progettati per cambiare le attitudini e le abitudini delle persone. Nonostante il successo crescente delle tecnologie persuasive, sembra esserci una mancanza di framework sia teorici che pratici, che possano aiutare gli sviluppatori di applicazioni mobili a costruire applicazioni in grado di persuadere effettivamente gli utenti finali. Tuttavia, il lavoro condotto dal Professor Helal e dal Professor Lee al Persuasive Laboratory all’interno dell’University of Florida tenta di colmare questa lacuna. Infatti, hanno proposto un modello di persuasione semplice ma efficace, il quale può essere usato in maniera intuitiva da ingegneri o specialisti informatici. Inoltre, il Professor Helal e il Professor Lee hanno anche sviluppato Cicero, un middleware per dispositivi Android basato sul loro precedente modello, il quale può essere usato in modo molto semplice e veloce dagli sviluppatori per creare applicazioni persuasive. Il mio lavoro al centro di questa tesi progettuale si concentra sull’analisi del middleware appena descritto e, successivamente, sui miglioramenti e ampliamenti portati ad esso. I più importanti sono una nuova architettura di sensing, una nuova struttura basata sul cloud e un nuovo protocollo che permette di creare applicazioni specifiche per smartwatch.

Mobile Applications for Cultural and Historical Places

A review of free applications of smartphones working under the operation system of Android is made in the paper. The applications present users information about historical and cultural places of interest at travelling. There are three main groups of applications subject of discussion in the paper – world, national and regional. Their abilities, positive and negative characteristics are compares and described. A conclusion can be made that there is a necessity of new application that presents tourists detailed information about the Old capital of Bulgaria.

Uma proposta de solução para funcionamento offline em aplicações android

Given the growing demand for the development of mobile applications, driven by use increasingly common in smartphones and tablets grew in society the need for remote data access in full in the use of mobile application without connectivity environments where there is no provision network access at all times. Given this reality, this work proposes a framework that present main functions are the provision of a persistence mechanism, replication and data synchronization, contemplating the creation, deletion, update and display persisted or requested data, even though the mobile device without connectivity with the network. From the point of view of the architecture and programming practices, it reflected in defining strategies for the main functions of the framework are met. Through a controlled study was to validate the solution proposal, being found as the gains in reducing the number of lines code and the amount of time required to perform the development of an application without there being significant increase for the operations.

Uma proposta de solução para funcionamento offline em aplicações android

Given the growing demand for the development of mobile applications, driven by use increasingly common in smartphones and tablets grew in society the need for remote data access in full in the use of mobile application without connectivity environments where there is no provision network access at all times. Given this reality, this work proposes a framework that present main functions are the provision of a persistence mechanism, replication and data synchronization, contemplating the creation, deletion, update and display persisted or requested data, even though the mobile device without connectivity with the network. From the point of view of the architecture and programming practices, it reflected in defining strategies for the main functions of the framework are met. Through a controlled study was to validate the solution proposal, being found as the gains in reducing the number of lines code and the amount of time required to perform the development of an application without there being significant increase for the operations.

Gamification e rilevazione di barriere architettoniche: un caso di studio con applicazioni mobili

Questo volume di tesi descrive lo sviluppo di un'applicazione cross-platform per la raccolta dati sull'accessibilità urbana. E' stato creato un Pervasive GWAP strutturato in modo tale da raccogliere, tramite un gioco in mixed-reality, dati sulla geolocalizzazione delle barriere/facility architettoniche in ambiente urbano, in modo da mappare il territorio. Il gioco è rivolto a bambini accompagnati da insegnanti/genitori e prevede l'utilizzo di dispositivi mobili quali tablet e smartphone con sistema operativo Andoid. E' stata utilizzata la funzione GPS dei dispositivi per la geolocalizzazione dei giocatori e delle barriere/facility segnalate e la CAMERA per lo scan dei Qr-Code utilizzati come incentivo per intrattenere gli utenti. L'applicazione è scritta utilizzando tecnologie web quali HTML, CSS, JavaScript, PHP, JSON e grazie all'utilizzo del framework Apache Cordova è stato possibile lo sviluppo multipiattaforma. Questo strumento permette di utilizzare tecnologie web per lo sviluppo di applicazioni mobile, generando codice nativo supportato da sistemi operativi quali Android, iOS, BlackBerry.

Studio del modello Augmented Worlds per l'ingegneria di sistemi software basati su realtà aumentata: esplorazioni basate su Unity e Android

Negli ultimi anni il crescere della capacità di calcolo dei dispositivi e il diminuire delle loro dimensioni ha permesso di far nascere idee innovative e di esplorare più in dettaglio alcuni settori. Uno di questi è sicuramente quello della realtà aumentata (Augmented reality), infatti, la discussione su questo argomento nasce già negli anni 40 del novecento, ma, per mancanza di mezzi tecnologici adeguati, solo ora si iniziano a realizzare le prime applicazioni che si basano su questa idea e il grande pubblico inizia ad interessarsi all'argomento. La costruzione di applicazioni di realtà aumentata, al momento, è basata sull'utilizzo di alcuni framework che mettono a disposizione dello sviluppatore alcune funzioni molto comuni in questi software, come il tracking di marker e l'utilizzo di bottoni virtuali. Questi strumenti, seppur comodi, non garantiscono sempre la buona progettazione dell'applicazione e tendono a unire insieme parti di logica applicativa e di grafica. Per questo motivo, anche nella ricerca, si stanno cercando di studiare dei metodi in grado di permettere una divisione ottimale dei compiti in modo da ottenere un software riusabile e facilmente mantenibile, ma che permetta anche di sfruttare appieno le potenzialità dell'AR attraverso, per esempio, sistemi distribuiti. Un framework concettuale che rientra in questa categoria è sicuramente quello degli Augmented Worlds, mondi virtuali collegati a quello fisico che ne incrementano le caratteristiche e le possibilità tramite la presenza di entità aumentate. La tesi, quindi, si propone di sviluppare un prototipo di un framework con le caratteristiche sopra citate di estendibilità, utilizzando le piattaforme in questo momento a disposizione e ispirandosi alla visione degli Augmented Worlds.

Home Manager Application su Android ART: progetto e realizzazione in ottica modern UI

Questa tesi si occupa della realizzazione, in ottica Modern UI, di una nuova interfaccia per l'applicazione Android del sistema domotico Home Manager. Dopo una prima fase di analisi preliminare, si affronta la progettazione dell'app, dall'analisi dei requisiti - ivi incluso il nuovo strumento di sviluppo da utilizzare, Android Studio - alla successiva analisi e progettazione della nuova soluzione, seguita da implementazione e collaudo.

State-of-the-Art Multihoming Protocols and Support for Android

Il traguardo più importante per la connettività wireless del futuro sarà sfruttare appieno le potenzialità offerte da tutte le interfacce di rete dei dispositivi mobili. Per questo motivo con ogni probabilità il multihoming sarà un requisito obbligatorio per quelle applicazioni che puntano a fornire la migliore esperienza utente nel loro utilizzo. Sinteticamente è possibile definire il multihoming come quel processo complesso per cui un end-host o un end-site ha molteplici punti di aggancio alla rete. Nella pratica, tuttavia, il multihoming si è rivelato difficile da implementare e ancor di più da ottimizzare. Ad oggi infatti, il multihoming è lontano dall’essere considerato una feature standard nel network deployment nonostante anni di ricerche e di sviluppo nel settore, poiché il relativo supporto da parte dei protocolli è quasi sempre del tutto inadeguato. Naturalmente anche per Android in quanto piattaforma mobile più usata al mondo, è di fondamentale importanza supportare il multihoming per ampliare lo spettro delle funzionalità offerte ai propri utenti. Dunque alla luce di ciò, in questa tesi espongo lo stato dell’arte del supporto al multihoming in Android mettendo a confronto diversi protocolli di rete e testando la soluzione che sembra essere in assoluto la più promettente: LISP. Esaminato lo stato dell’arte dei protocolli con supporto al multihoming e l’architettura software di LISPmob per Android, l’obiettivo operativo principale di questa ricerca è duplice: a) testare il roaming seamless tra le varie interfacce di rete di un dispositivo Android, il che è appunto uno degli obiettivi del multihoming, attraverso LISPmob; e b) effettuare un ampio numero di test al fine di ottenere attraverso dati sperimentali alcuni importanti parametri relativi alle performance di LISP per capire quanto è realistica la possibilità da parte dell’utente finale di usarlo come efficace soluzione multihoming.

Towards automated Android app collusion detection

Android OS supports multiple communication methods between apps. This opens the possibility to carry out threats in a collaborative fashion, c.f. the Soundcomber example from 2011. In this paper we provide a concise definition of collusion and report on a number of automated detection approaches, developed in co-operation with Intel Security.

N-opcode analysis for android malware classification and categorization

Malware detection is a growing problem particularly on the Android mobile platform due to its increasing popularity and accessibility to numerous third party app markets. This has also been made worse by the increasingly sophisticated detection avoidance techniques employed by emerging malware families. This calls for more effective techniques for detection and classification of Android malware. Hence, in this paper we present an n-opcode analysis based approach that utilizes machine learning to classify and categorize Android malware. This approach enables automated feature discovery that eliminates the need for applying expert or domain knowledge to define the needed features. Our experiments on 2520 samples that were performed using up to 10-gram opcode features showed that an f-measure of 98% is achievable using this approach.

Dynalog: an automated dynamic analysis framework for characterizing android applications

Android is becoming ubiquitous and currently has the largest share of the mobile OS market with billions of application downloads from the official app market. It has also become the platform most targeted by mobile malware that are becoming more sophisticated to evade state-of-the-art detection approaches. Many Android malware families employ obfuscation techniques in order to avoid detection and this may defeat static analysis based approaches. Dynamic analysis on the other hand may be used to overcome this limitation. Hence in this paper we propose DynaLog, a dynamic analysis based framework for characterizing Android applications. The framework provides the capability to analyse the behaviour of applications based on an extensive number of dynamic features. It provides an automated platform for mass analysis and characterization of apps that is useful for quickly identifying and isolating malicious applications. The DynaLog framework leverages existing open source tools to extract and log high level behaviours, API calls, and critical events that can be used to explore the characteristics of an application, thus providing an extensible dynamic analysis platform for detecting Android malware. DynaLog is evaluated using real malware samples and clean applications demonstrating its capabilities for effective analysis and detection of malicious applications.

Fuzzy logic-based implicit authentication for mobile access control

In order to address the increasing compromise of user privacy on mobile devices, a Fuzzy Logic based implicit authentication scheme is proposed in this paper. The proposed scheme computes an aggregate score based on selected features and a threshold in real-time based on current and historic data depicting user routine. The tuned fuzzy system is then applied to the aggregated score and the threshold to determine the trust level of the current user. The proposed fuzzy-integrated implicit authentication scheme is designed to: operate adaptively and completely in the background, require minimal training period, enable high system accuracy while provide timely detection of abnormal activity. In this paper, we explore Fuzzy Logic based authentication in depth. Gaussian and triangle-based membership functions are investigated and compared using real data over several weeks from different Android phone users. The presented results show that our proposed Fuzzy Logic approach is a highly effective, and viable scheme for lightweight real-time implicit authentication on mobile devices.

Sviluppo di una app di ausilio per persone non vedenti per Android

La tesi prevede lo sviluppo di una app di ausilio per persone non vedenti per ambiente Android. L'applicazione ha due scopi principali: rilevazione degli ostacoli che l'utente incontra nel proprio cammino, tramite un apposito visore, con successivo invio di informazioni sugli ostacoli rilevati tramite output audio e tattili e realizzazione di una versione personalizzata di Google Maps che l'utente può utilizzare nella maniera più comoda e sicura possibile.

Secure Web Service Clients on Mobile Devices

Enterprise apps on mobile devices typically need to communicate with other system components by consuming web services. Since most of the current mobile device platforms (such as Android) do not provide built-in features for consuming SOAP services, extensions have to be designed. Additionally in order to accommodate the typical enhanced security requirements of enterprise apps, it is important to be able to deal with SOAP web service security extensions on client side. In this article we show that neither the built-in SOAP capabilities for Android web service clients are sufficient for enterprise apps nor are the necessary security features supported by the platform as is. After discussing different existing extensions making Android devices SOAP capable we explain why none of them is really satisfactory in an enterprise context. Then we present our own solution which accommodates not only SOAP but also the WS-Security features on top of SOAP. Our solution heavily relies on code generation in order to keep the flexibility benefits of SOAP on one hand while still keeping the development effort manageable for software development. Our approach provides a good foundation for the implementation of other SOAP extensions apart from security on the Android platform as well. In addition our solution based on the gSOAP framework may be used for other mobile platforms in a similar manner.

Exercit@rt mobile : monitorização da reabilitação respiratória na DPOC

A prevalência estimada da Doença Pulmonar Obstrutiva Crónica (DPOC) em Portugal é de 14,2% para indivíduos com idade superior a 45 anos (cerca de 800.000 indivíduos), sendo mais prevalente no sexo masculino (Observatório Nacional das Doenças Respiratórias, 2014). Com o aparecimento de soluções baseadas em novas modalidades de eHealth e mHealth surgiram novas formas de acompanhamento e monitorização das doenças crónicas, nomeadamente da DPOC. É neste contexto que foi desenvolvida a aplicação mobile Exercit@rt, em parceria com a Escola Superior de Saúde da Universidade de Aveiro e em continuidade com outros estudos do MCMM anteriormente desenvolvidos. A aplicação permite monitorizar, em tempo real, através da utilização de um oxímetro Bluetooth, os níveis de batimento cardíaco e saturação de oxigénio dos pacientes com DPOC. Com esta aplicação os pacientes podem realizar diversos exercícios de fisioterapia respiratória assim como atividades físicas de vida diária que podem ser monitorizadas, georreferenciadas e avaliadas. Para além do desenvolvimento da aplicação mobile, a presente investigação integrou ainda uma etapa de validação que contou com a participação de dez pacientes com doenças do foro respiratório – cinco utilizadores que utilizam/têm smartphone (UTS) e cinco utilizadores não utilizam/não têm smartphone (NUNTS). A cada um destes foram propostas tarefas a realizar na aplicação mobile, estando previsto que a aplicação estivesse apta para qualquer participante. A totalidade dos participantes reconheceu a utilidade da aplicação no controlo da sua doença.