Smart City e Analisi di Big Data da Tracce Vodafone di Dispositivi Mobili

I dispositivi mobili, dagli smartphone ai tablet, sono entrati a far parte della nostra quotidianità. Controllando l’infrastruttura delle comunicazioni, rispetto a qualsiasi altro settore, si ha un maggiore accesso a informazioni relative alla geo-localizzazione degli utenti e alle loro interazioni. Questa grande mole di informazioni può aiutare a costruire città intelligenti e sostenibili, che significa modernizzare ed innovare le infrastrutture, migliorare la qualità della vita e soddisfare le esigenze di cittadini, imprese e istituzioni. Vodafone offre soluzioni concrete nel campo dell’info-mobilità consentendo la trasformazione delle nostre città in Smart City. Obiettivo della tesi e del progetto Proactive è cercare di sviluppare strumenti che, a partire da dati provenienti dalla rete mobile Vodafone, consentano di ricavare e di rappresentare su cartografia dati indicanti la presenza dei cittadini in determinati punti d’interesse, il profilo di traffico di determinati segmenti viari e le matrici origine/destinazione. Per fare questo verranno prima raccolti e filtrati i dati della città di Milano e della regione Lombardia provenienti dalla rete mobile Vodafone per poi, in un secondo momento, sviluppare degli algoritmi e delle procedure in PL/SQL che siano in grado di ricevere questo tipo di dato, di analizzarlo ed elaborarlo restituendo i risultati prestabiliti. Questi risultati saranno poi rappresentati su cartografia grazie a QGis e grazie ad una Dashboard aziendale interna di Vodafone. Lo sviluppo delle procedure e la rappresentazione cartografica dei risultati verranno eseguite in ambiente di Test e se i risultati soddisferanno i requisiti di progetto verrà effettuato il porting in ambiente di produzione. Grazie a questo tipo di soluzioni, che forniscono dati in modalità anonima e aggregata in ottemperanza alle normative di privacy, le aziende di trasporto pubblico, ad esempio, potranno essere in grado di gestire il traffico in modo più efficiente.

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.

Sviluppo di metodologie per l'interazione tra un sistema di ausilio a ipovedenti e dispositivi iOS

L’oggetto di questa tesi riguarda la predisposizione un sistema di ausilio per non vedenti, basato su visione 3D, alla comunicazione in rete. Si è quindi sviluppata un’applicazione per dispositivi iOS che sia in grado di ricevere e interpretare i dati inviati da tale sistema. In particolare, questo lavoro si inserisce in un lavoro più ampio che ha l’obiettivo di fornire diverse modalità di interfacciamento con il sistema di rilevazione ostacoli per utenti ipovedenti e di sostituire le attuali tecnologie cablate con tecnologie wireless. Il seguente lavoro descrive i problemi emersi e le soluzioni adottate durante lo sviluppo del sistema, al fine di fornire un’adeguata documentazione a coloro che avranno intenzione di proseguire nell’ampliamento delle funzioni realizzabili.

Confronto tra Bluetooth classic e Bluetooth low energy nelle comunicazioni tra sensori inerziali e dispositivi mobili in applicazioni biomeccaniche in ambito medico e sportivo

In questo elaborato sono stati confrontati i moduli bluetooth WT11, BLE113 , BT121 rispetto alle loro caratteristiche di banda, consumo, range e utilizzabilita in un contesto applicativo stringente come quello degli utilizzi biomeccanici. Si sono prima elencati i settori di riferimento, per poi descrivere il contesto applicativo in ambito medico e sportivo. Il confronto finale ha tenuto conto delle modalita di comunicazione bluetooth classic e bluetooth low energy, cercando di motivare quale modulo risulti migliore per questo particolare e innovativo contesto.

Confronto tra dispositivi per la Realtà Virtuale: OSVR vs Oculus Rift

La realtà virtuale è un campo in continua crescita e in costante studio, in particolare nell'applicazione nel campo del gaming e nella formazione. In questa tesi sono stati confrontati e testati due visori per la realtà virtuale di tipo immersivo: OSVR e Oculus Rift DK2. Per il confronto dei due dispositivi sono stati creati su Blender due modelli: una rappresentazione tridimensionale di Times Square molto realistica (sfruttando Google Street View per la visualizzazione degli edifici e dei banner pubblicitari) e un circuito di Go Kart stile cartoon. Successivamente alla creazione di questi, è stato utilizzato il motore grafico Unity per l'aggiunta della dinamica dei componenti dei visori e il completamento dei due progetti, per esempio l'utilizzo degli script per il movimento del go kart. Tramite lo strumento Profiler e il Frame Debugger di Unity sono stati eseguiti i test sulle performance e sono state svolte le considerazioni finali sui visori. I risultati ottenuti possono essere d'aiuto per uno studio successivo sulla realtà virtuale immersiva ed essere una base di partenza per le migliorie da adottare con lo scopo di ottenere migliori prestazioni ed una maggiore interattività con l'utente.

Posizionamento Indoor tramite lo studio della pressione atmosferica

La diffusione e l'evoluzione degli smartphone hanno permesso una rapida espansione delle informazioni che e possibile raccogliere tramite i sensori dei dispositivi, per creare nuovi servizi per gli utenti o potenziare considerevolmente quelli gia esistenti, come ad esempio quelli di emergenza. In questo lavoro viene esplorata la capacita dei dispositivi mobili di fornire, tramite il calcolo dell'altitudine possibile grazie alla presenza del sensore barometrico all'interno di sempre piu dispositivi, il piano dell'edificio in cui si trova l'utente, attraverso l'analisi di varie metodologie con enfasi sulle problematiche dello stazionamento a lungo termine. Tra le metodologie vengono anche considerati sistemi aventi accesso ad una informazione proveniente da un dispositivo esterno e ad una loro versione corretta del problema dei differenti hardware relativi ai sensori. Inoltre viene proposto un algoritmo che, sulla base delle sole informazioni raccolte dal sensore barometrico interno, ha obbiettivo di limitare l'errore generato dalla naturale evoluzione della pressione atmosferica durante l'arco della giornata, distinguendo con buona precisione uno spostamento verticale quale un movimento tra piani, da un cambiamento dovuto ad agenti, quali quelli atmosferici, sulla pressione. I risultati ottenuti dalle metodologie e loro combinazioni analizzate vengono mostrati sia per singolo campionamento, permettendo di confrontare vantaggi e svantaggi dei singoli metodi in situazioni specifiche, sia aggregati in casi d'uso di possibili utenti aventi diverse necessita di stazionamento all'interno di un edificio.

"Device landing zone" calcification, assessed by MSCT, as a predictive factor for pacemaker implantation after TAVI

After trans-catheter aortic valve implantation (TAVI), the need for postinterventional pacemaker (PM) implantation can occur in as many as 10-50% of cases, but it is not yet clear, how this need can be predicted. The aim of this study was to assess the possible predictive factors of post TAVI PM implantation based on Computed Tomography (CT) measured aortic valve calcification and its distribution.

Impact of permanent pacemaker implantation on clinical outcome among patients undergoing transcatheter aortic valve implantation

This study sought to assess the impact of permanent pacemaker (PPM) implantation on clinical outcomes among patients undergoing transfemoral transcatheter aortic valve implantation (TAVI).

Falls and fractures in the elderly with sinus node disease: the impact of pacemaker implantation

Background. Falls and fractures in the elderly are among the leading causes of disability. We investigated whether pacemaker implantation prevents falls in patients with SND in a large cohort of patients. Methods. Patient demographics and medical history were collected prospectively. Fall history was retrospectively reconstituted from available medical records. The 10-year probability for major osteoporotic fractures was calculated retrospectively from available medical records using the Swiss fracture risk assessment tool FRAX-Switzerland. Results. During a mean observation period of 2.3 years after implantation, the rates of fallers and injured fallers with fracture were reduced to 15% and 6%, respectively. This corresponds to a relative reduction in the number of fallers of 75% (P < 0.001) and of injured fallers of 63% (P = 0.014) after pacemaker implantation. Similarly, the number of falls was reduced from 60 (48%) before pacemaker implantation to 22 (18%) thereafter (relative reduction 63%, P = 0.035) and the number of falls with injury from 22 (18%) to 7 (6%), which corresponds to a relative reduction of 67%, P = 0.013. Conclusion. In patients with SND, pacemaker implantation significantly reduces the number of patients experiencing falls, the total number of falls, and the risk for osteoporotic fractures.

Effects of right ventricular pacing on left ventricular ejection fraction in a pacemaker clinic

The aim of this study was to evaluate whether a change of left ventricular ejection fraction (LVEF) depending on percentage of right ventricular pacing is found in a real-life setting of a pacemaker clinic.

Mechanisms of intrinsic beating variability in cardiac cell cultures and model pacemaker networks

Heart rate variability (HRV) exhibits fluctuations characterized by a power law behavior of its power spectrum. The interpretation of this nonlinear HRV behavior, resulting from interactions between extracardiac regulatory mechanisms, could be clinically useful. However, the involvement of intrinsic variations of pacemaker rate in HRV has scarcely been investigated. We examined beating variability in spontaneously active incubating cultures of neonatal rat ventricular myocytes using microelectrode arrays. In networks of mathematical model pacemaker cells, we evaluated the variability induced by the stochastic gating of transmembrane currents and of calcium release channels and by the dynamic turnover of ion channels. In the cultures, spontaneous activity originated from a mobile focus. Both the beat-to-beat movement of the focus and beat rate variability exhibited a power law behavior. In the model networks, stochastic fluctuations in transmembrane currents and stochastic gating of calcium release channels did not reproduce the spatiotemporal patterns observed in vitro. In contrast, long-term correlations produced by the turnover of ion channels induced variability patterns with a power law behavior similar to those observed experimentally. Therefore, phenomena leading to long-term correlated variations in pacemaker cellular function may, in conjunction with extracardiac regulatory mechanisms, contribute to the nonlinear characteristics of HRV.

Vascular turbine powering a cardiac pacemaker: an in-vivo case study

Background: Today’s medical devices are powered by batteries with a limited energy storage capacity. Depleted batteries have to be replaced, exposing the patients to the risk of adverse events. Thus, a method for harvesting energy inside the body is desirable since it would allow building devices without batteries. Methods: A miniaturized intravascular Tesla turbine was implanted as an arteriovenous shunt between the common carotid artery and external jugular vein of a pig. The harvested energy was used to power a custom-built temporary cardiac pacemaker. Results: At a flow rate of ~150 ml/min, an output power of 0.4 mW was measured. Successful ventricular pacing was performed. Conclusion: Harvesting energy from the circulation using an intravascular turbine is technically feasible and provides enough energy to power a cardiac pacemaker.