Open Technologies for prototyping the Internet of Things

The worldwide "hyper-connection" of any object around us is the challenge that promises to cover the paradigm of the Internet of Things. If the Internet has colonized the daily life of more than 2000 million1 people around the globe, the Internet of Things faces of connecting more than 100000 million2 "things" by 2020. The underlying Internet of Things’ technologies are the cornerstone that promises to solve interrelated global problems such as exponential population growth, energy management in cities, and environmental sustainability in the average and long term. On the one hand, this Project has the goal of knowledge acquisition about prototyping technologies available in the market for the Internet of Things. On the other hand, the Project focuses on the development of a system for devices management within a Wireless Sensor and Actuator Network to offer some services accessible from the Internet. To accomplish the objectives, the Project will begin with a detailed analysis of various “open source” hardware platforms to encourage creative development of applications, and automatically extract information from the environment around them for transmission to external systems. In addition, web platforms that enable mass storage with the philosophy of the Internet of Things will be studied. The project will culminate in the proposal and specification of a service-oriented software architecture for embedded systems that allows communication between devices on the network, and the data transmission to external systems. Furthermore, it abstracts the complexities of hardware to application developers. RESUMEN. La “hiper-conexión” a nivel mundial de cualquier objeto que nos rodea es el desafío al que promete dar cobertura el paradigma de la Internet de las Cosas. Si la Internet ha colonizado el día a día de más de 2000 millones1 de personas en todo el planeta, la Internet de las Cosas plantea el reto de conectar a más de 100000 millones2 de “cosas” para el año 2020. Las tecnologías subyacentes de la Internet de las Cosas son la piedra angular que prometen dar solución a problemas globales interrelacionados como el crecimiento exponencial de la población, la gestión de la energía en las ciudades o la sostenibilidad del medioambiente a largo plazo. Este Proyecto Fin de Carrera tiene como principales objetivos por un lado, la adquisición de conocimientos acerca de las tecnologías para prototipos disponibles en el mercado para la Internet de las Cosas, y por otro lado el desarrollo de un sistema para la gestión de dispositivos de una red inalámbrica de sensores que ofrezcan unos servicios accesibles desde la Internet. Con el fin de abordar los objetivos marcados, el proyecto comenzará con un análisis detallado de varias plataformas hardware de tipo “open source” que estimulen el desarrollo creativo de aplicaciones y que permitan extraer de forma automática información del medio que les rodea para transmitirlo a sistemas externos para su posterior procesamiento. Por otro lado, se estudiarán plataformas web identificadas con la filosofía de la Internet de las Cosas que permitan el almacenamiento masivo de datos que diferentes plataformas hardware transfieren a través de la Internet. El Proyecto culminará con la propuesta y la especificación una arquitectura software orientada a servicios para sistemas empotrados que permita la comunicación entre los dispositivos de la red y la transmisión de datos a sistemas externos, así como facilitar el desarrollo de aplicaciones a los programadores mediante la abstracción de la complejidad del hardware.

The Emergence of Open Hardware Phenomena in Different Technological Environments

Dannie Jost gave an introductory presentation on the emergence on open hardware phenomena, including synthetic biology and other technological environments at the HEPTech Workshop on Open Hardware on June 13 held at the GSI, Darmstadt (Germany). The workshop was organized by CERN and GSI. This event addressed the OSHW phenomenon and its implications for academia and industry with special attention to knowledge and technology transfer issues. Consideration was given to the various aspects of open source hardware development, and how these are dealt with in academia and industry. Presentations from legal experts, academics, practitioners and business provided input for the discussions and exchange of ideas.

Challenges to the Patent System in face of Open Hardware

Dannie Jost gave a presentation outlining some of the challenges to the patent system presented by open source hardware at the "Open Knowledge Festival", under the topic stream treating open design, hardware, manufacturing and making; September 19, 2012; Helsinki, Finland. This topic stream generated considerable discussion, and it serves to educate an audience that is usually very adverse to patents and copyright, and helps the researcher understand the issuing conflicts surrounding emerging technologies, in particular digital technologies, and the maker movement (digitally enabled).

Fifty shades of innovation – from open toward user, and open collaborative forms of innovation – an overview

Starting from the Schumpeterian producer-driven understanding of innovation, followed by user-generated solutions and understanding of collaborative forms of co-creation, scholars investigated the drivers and the nature of interactions underpinning success in various ways. Innovation literature has gone a long way, where open innovation has attracted researchers to investigate problems like compatibilities of external resources, networks of innovation, or open source collaboration. Openness itself has gained various shades in the different strands of literature. In this paper the author provides with an overview and a draft evaluation of the different models of open innovation, illustrated with some empirical findings from various fields drawn from the literature. She points to the relevance of transaction costs affecting viable forms of (open) innovation strategies of firms, and the importance to define the locus of innovation for further analyses of different firm and interaction level formations.

Decisions, decisions everywhere (in the open data era).

Abstract: Decision support systems have been widely used for years in companies to gain insights from internal data, thus making successful decisions. Lately, thanks to the increasing availability of open data, these systems are also integrating open data to enrich decision making process with external data. On the other hand, within an open-data scenario, decision support systems can be also useful to decide which data should be opened, not only by considering technical or legal constraints, but other requirements, such as "reusing potential" of data. In this talk, we focus on both issues: (i) open data for decision making, and (ii) decision making for opening data. We will first briefly comment some research problems regarding using open data for decision making. Then, we will give an outline of a novel decision-making approach (based on how open data is being actually used in open-source projects hosted in Github) for supporting open data publication. Bio of the speaker: Jose-Norberto Mazón holds a PhD from the University of Alicante (Spain). He is head of the "Cátedra Telefónica" on Big Data and coordinator of the Computing degree at the University of Alicante. He is also member of the WaKe research group at the University of Alicante. His research work focuses on open data management, data integration and business intelligence within "big data" scenarios, and their application to the tourism domain (smart tourism destinations). He has published his research in international journals, such as Decision Support Systems, Information Sciences, Data & Knowledge Engineering or ACM Transaction on the Web. Finally, he is involved in the open data project in the University of Alicante, including its open data portal at http://datos.ua.es

Appraisal of open software for finite element simulation of 2D metal sheet laser cut.

FEA simulation of thermal metal cutting is central to interactive design and manufacturing. It is therefore relevant to assess the applicability of FEA open software to simulate 2D heat transfer in metal sheet laser cuts. Application of open source code (e.g. FreeFem++, FEniCS, MOOSE) makes possible additional scenarios (e.g. parallel, CUDA, etc.), with lower costs. However, a precise assessment is required on the scenarios in which open software can be a sound alternative to a commercial one. This article contributes in this regard, by presenting a comparison of the aforementioned freeware FEM software for the simulation of heat transfer in thin (i.e. 2D) sheets, subject to a gliding laser point source. We use the commercial ABAQUS software as the reference to compare such open software. A convective linear thin sheet heat transfer model, with and without material removal is used. This article does not intend a full design of computer experiments. Our partial assessment shows that the thin sheet approximation turns to be adequate in terms of the relative error for linear alumina sheets. Under mesh resolutions better than 10e−5 m , the open and reference software temperature differ in at most 1 % of the temperature prediction. Ongoing work includes adaptive re-meshing, nonlinearities, sheet stress analysis and Mach (also called ‘relativistic’) effects.

Modellazione numerica del sistema di distribuzione idrica di Cesena

Nel presente elaborato di tesi si esporranno le fasi di costruzione ed i risultati del modello idraulico del sistema di distribuzione idrica della città di Cesena, comprendente tutta l’area cittadina e la zona di pianura a nord-ovest adiacente. Il caso di studio è stato reso disponibile dal gestore del Servizio idrico integrato nel territorio Hera S.p.A. Il modello numerico è stato implementato utilizzando il programma Infoworks® WS di HR Wallingford per la progettazione e gestione delle reti idriche. La realizzazione di un modello idraulico richiede la conoscenza topologica della rete e del suo funzionamento, nonché informazioni sul consumo idrico, fondamentali per la determinazione della domanda idrica. Essa comprende il consumo idropotabile delle utenze e la perdita idrica. Per le elaborazioni sono stati utilizzati i programmi open source QGis e RStudio. La variabilità del consumo è stata rappresentata attraverso una curva costruita sulla base del bilancio idrico della rete, mentre quella della perdita attraverso un pattern basato sul metodo del Minimum Night Flow. Compiuta la prima simulazione su un periodo di 7 giorni e ottenuti i primi risultati, si sono rese necessarie delle operazioni di calibrazione eseguite confrontando i dati risultanti dal modello con quelli misurati sul campo. Uno dei vantaggi di un modello numerico è quello di poter indagare le grandezze idrauliche in ogni punto della rete. È stato, infatti, possibile creare vere e proprie mappe tematiche che illustrano la variazione delle grandezze di interesse al variare dello spazio e del tempo. Un altro vantaggio è quello di poter prevedere il comportamento della rete in seguito a delle modifiche. Si è potuto, infatti, applicare lo strumento modellistico ad un’ipotesi di distrettualizzazione del sistema.

La modellazione dell’impatto della rete di distribuzione idrica sulla qualita’ dell’acqua nel Water Safety Plan – Applicazione alla citta’ di Cesena

Lo studio ha indagato l’impatto delle reti di distribuzione idrica sulla qualità dell’acqua ed il supporto che in questo ambito possono fornire i modelli numerici nella redazione dei Piani di Sicurezza delle Acque (PSA) o Water Safety Plan (WSP). In una prima fase, esso è stato analizzato prendendo atto del percorso normativo europeo e nazionale e delle linee guida fornite dall’Organizzazione Mondiale di Sanità (OMS) e dall’Istituto Superiore di Sanità (ISS) che hanno portato i Piani di Sicurezza delle Acque nell’ambito del controllo delle acque potabili, tenendo conto, anche, dei vari soggetti coinvolti e delle problematiche generate dai cambiamenti climatici. In una seconda fase, si è analizzato il caso studio della rete di distribuzione idrica della città di Cesena, fornito dal gestore HERA S.p.A., modellando la qualità dell’acqua attraverso il programma EPANET 2.2. Questa analisi è stata sviluppata successivamente alla calibrazione del modello idraulico. Per gli aspetti che richiedono una georeferenziazione è stato utilizzato il programma open source QGIS, mentre per le analisi dei dati e le elaborazioni statistiche relative al campionamento del cloro residuo e delle portate immesse dalle fonti idriche è stato utilizzato il linguaggio R. E' stato quindi possibile creare mappe georeferenziate per diversi momenti della giornata del tempo di permanenza dell'acqua nella rete di distribuzione, delle concentrazioni di cloro residuo dell'acqua prelevata dagli utenti e analizzare il ruolo dei serbatoi di compenso.

Studio ed integrazione di Grafana per la visualizzazione di flussi di dati generati dalla piattaforma semantica SEPA

Questo elaborato mostra lo sviluppo di un plugin per la visualizzazione in Grafana di eventi provenienti dalla piattaforma semantica SEPA (SPARQL Event Processing Architecture). La principale funzione svolta dal SEPA è quella di notificare in modo asincrono i propri client rispetto al cambiamento dei risultati di una query che interroga il sottostante grafo RDF. La piattaforma trova il suo utilizzo in quei contesti caratterizzati da dati dinamici, eterogenei e non strutturati e viene impiegata principalmente come strumento per abilitare l’interoperabilità in domini come per esempio l’Internet of Things. Nasce quindi l’esigenza di disporre di strumenti per il monitoraggio e la visualizzazione di dati real-time. Grafana risulta in questo caso lo strumento ideale data la sua flessibilità, che affiancata alla sua natura open source, lo rende particolarmente interessante per lo sviluppo della soluzione proposta da VAIMEE, spinoff dell’Università di Bologna, ospitato presso il CesenaLab, luogo dove è stato svolto questo lavoro di tesi.

Dashboard per monitorare lo sviluppo software: criticità, vantaggi

Lo scopo di questa tesi e studiare l’uso di ”cruscotti” (in inglese Dashboard) per il monitoraggio dello sviluppo software, approfondendo i metodi di raccolta delle metriche e come esse vengono gestite. Nello specifico, analizzerò l’ambiente di sviluppo Compositional Agile System (CAS), sviluppando un nuovo plugin per l’IDE Microsoft Visual Studio Code, che e open source. Verranno proposti nuovi metodi di implementazione e utilizzo delle Dashboard e possibili miglioramenti dell’ambiente CAS.

Preclinical Target Validation Using Patient-derived Cells.

The Structural Genomics Consortium (SGC) and its clinical, industry and disease-foundation partners are launching open-source preclinical translational medicine studies.

Modelo de inclusão digital para construção do conhecimento em qualidade de vida e atividade fisica

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Feature selection environment for genomic applications

Background: Feature selection is a pattern recognition approach to choose important variables according to some criteria in order to distinguish or explain certain phenomena (i.e., for dimensionality reduction). There are many genomic and proteomic applications that rely on feature selection to answer questions such as selecting signature genes which are informative about some biological state, e. g., normal tissues and several types of cancer; or inferring a prediction network among elements such as genes, proteins and external stimuli. In these applications, a recurrent problem is the lack of samples to perform an adequate estimate of the joint probabilities between element states. A myriad of feature selection algorithms and criterion functions have been proposed, although it is difficult to point the best solution for each application. Results: The intent of this work is to provide an open-source multiplataform graphical environment for bioinformatics problems, which supports many feature selection algorithms, criterion functions and graphic visualization tools such as scatterplots, parallel coordinates and graphs. A feature selection approach for growing genetic networks from seed genes ( targets or predictors) is also implemented in the system. Conclusion: The proposed feature selection environment allows data analysis using several algorithms, criterion functions and graphic visualization tools. Our experiments have shown the software effectiveness in two distinct types of biological problems. Besides, the environment can be used in different pattern recognition applications, although the main concern regards bioinformatics tasks.

Atratividade de projetos de software livre: importância teórica e estratégias para administração

Thousands of Free and Open Source Software Projects (FSP) were, and continually are, created on the Internet. This scenario increases the number of opportunities to collaborate to the same extent that it promotes competition for users and contributors, who can guide projects to superior levels, unachievable by founders alone. Thus, given that the main goal of FSP founders is to improve their projects by means of collaboration, the importance to understand and manage the capacity of attracting users and contributors to the project is established. To support researchers and founders in this challenge, the concept of attractiveness is introduced in this paper, which develops a theoretical-managerial toolkit about the causes, indicators and consequences of attractiveness, enabling its strategic management.

Saberes em gest??o p??blica: uma pr??tica de gest??o do conhecimento para as organiza????es

Neste paper, relata-se uma pr??tica de gest??o do conhecimento da Escola de Governo do Paran??: o SabeRES em Gest??o P??blica, um reposit??rio institucional de acesso livre que disponibiliza na Internet toda a produ????o t??cnica e cient??fica da Escola de Governo do Paran?? e de outras organiza????es de aprendizagem. Inicialmente discute-se a defini????o de conte??do e conhecimento, passando ao marco legal dos reposit??rios institucionais, com o Movimento Mundial Open Access. Em seguida, discute-se a tecnologia de software livre na cria????o de reposit??rios e as suas caracter??sticas e quais os sistemas de gest??o de conte??dos mais utilizados em open source. Na seq????ncia, apresenta-se a experi??ncia da Escola de Governo do Paran?? nas tr??s fases do SabeRES: na cria????o, na gest??o e na publica????o dos documentos. A metodologia utilizada constou de uma an??lise SWOT, seguida de planejamento gr??fico e estrutural, defini????o da arquitetura, constru????o da interface gr??fica com ferramenta XOOPS (software livre) e defini????o da ??rvore inicial de menus. O treinamento da equipe para a gest??o e manuten????o do reposit??rio foi imprescind??vel para a inser????o dos documentos e a disponibiliza????o do sistema na Internet. Por fim, uma C??mara T??cnica foi constitu??da para a aprecia????o dos materiais recebidos e para dar contribui????es de melhoria na gest??o do SabeRES.