Enhanced connectivity and QoE through LTE-WiFi interworking in Smart Cities

Mobile communication and networking infrastructures play an important role in the development of smart cities, to support real-time information exchange and management required in modern urbanization. Mobile WiFi devices that help offloading data traffic from the macro-cell base station and serve the end users within a closer range can significantly improve the connectivity of wireless communications between essential components including infrastructural and human devices in a city. However, this offloading function through interworking between LTE and WiFi systems will change the pattern of resource distributions operated by the base station. In this paper, a resource allocation scheme is proposed to ensure stable service coverage and end-user quality of experience (QoE) when offloading takes place in a macro-cell environment. In this scheme, a rate redistribution algorithm is derived to form a parametric scheduler to meet the required levels of efficiency and fairness, guided by a no-reference quality assessment metric. We show that the performance of resource allocation can be regulated by this scheduler without affecting the service coverage offered by the WLAN access point. The performances of different interworking scenarios and macro-cell scheduling policies are also compared.

Mobile architecture : offering new perceptions of the city

The purpose of this thesis is to explore the design of mobile architecture that challenges traditional ideas of site through the design of a museum to commemorate immigration to the United States. This thesis develops a floating, moveable, inhabitable structure that moves on the inter-coastal waterways of South Florida, within the public areas of Miami. The floating museum offers new perceptions of the city and new means of occupying its various settings. Its architectural elements do not change but are read differently in each location. The museum brings its exhibitions to the city as an event. One moment it is there and the next it is gone. In its design, the Museum of Immigration explores the experience of leaving one place to settle in another. As a prototype, it might be the first in a series of such buildings around the country that offers a new relationship between building and site.

Estudo da usabilidade do portal do aluno do SIGAA Mobile Android da UFRN: identificando diretrizes de interface a serem utilizadas como recomendações no processo de desenvolvimento das funcionalidades deste sistema

Avaliação de usabilidade é um processo importante durante o desenvolvimento de um software, seja ele para um sistema web ou mobile. No caso de um sistema mobile, o custo é bastante oneroso, tanto no que se refere à mão de obra especializada, como de recursos tecnológicos utilizados, tornando essa avaliação de usabilidade ainda mais importante. Além disso, as versões webdos sistemas SIG da UFRN já estão consolidadas e com uma grande aceitação, fazendo com que suas versões mobile tenham, ainda mais, a preocupação de lançar um produto de boa qualidade para manter essa credibilidade dos sistemas SIG , tanto na UFRN, como nas demais instituições que utilizam esses sistemas. Com este trabalho, buscou-se identificar algumas diretrizes de interface que possam ser utilizadas no processo de desenvolvimento dos sistemas SIG Mobile, mais especificamente o SIGAA Mobile, de modo a facilitar o desenvolvimento de novas funcionalidades voltadas para estes sistemas. Para isso, foi realizada uma avaliação de usabilidade no Portal do Aluno do SIGAA Mobile Android, tomando como base padrões de interface já existentes na literatura. Posteriormente, foi aplicado um questionário com os usuários do sistema para coletar as opiniões e sugestões dos mesmos. De posse de todos esses dados coletados, foi possível definir algumas diretrizes de interface a serem seguidas como recomendações no processo de desenvolvimento dos sistemas SIG Mobile.

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.

A Comparison of Geo-tagging in Mobile Internet Browsing Applications on iOS and Android.

Nowadays there is almost no crime committed without a trace of digital evidence, and since the advanced functionality of mobile devices today can be exploited to assist in crime, the need for mobile forensics is imperative. Many of the mobile applications available today, including internet browsers, will request the user’s permission to access their current location when in use. This geolocation data is subsequently stored and managed by that application's underlying database files. If recovered from a device during a forensic investigation, such GPS evidence and track points could hold major evidentiary value for a case. The aim of this paper is to examine and compare to what extent geolocation data is available from the iOS and Android operating systems. We focus particularly on geolocation data recovered from internet browsing applications, comparing the native Safari and Browser apps with Google Chrome, downloaded on to both platforms. All browsers were used over a period of several days at various locations to generate comparable test data for analysis. Results show considerable differences not only in the storage locations and formats, but also in the amount of geolocation data stored by different browsers and on different operating systems.

Specification of a smart meter/actuator description mechanism & development of a mobile application

Home Automation holds the potential of realizing cost savings for end users while reducing the carbon footprint of domestic energy consumption. Yet, adoption is still very low. High cost of vendor-supplied home automation systems is a major prohibiting factor. Open source systems such as FHEM, Domoticz, OpenHAB etc. are a cheaper alternative and can drive the adoption of home automation. Moreover, they have the advantage of not being limited to a single vendor or communication technology which gives end users flexibility in the choice of devices to include in their installation. However, interaction with devices having diverse communication technologies can be inconvenient for users thus limiting the utility they derive from it. For application developers, creating applications which interact with the several technologies in the home automation systems is not a consistent process. Hence, there is the need for a common description mechanism that makes interaction smooth for end users and which enables application developers to make home automation applications in a consistent and uniform way. This thesis proposes such a description mechanism within the context of an open source home automation system – FHEM, together with a system concept for its application. A mobile application was developed as a proof of concept of the proposed description mechanism and the results of the implementation are reflected upon.

RCOS: Real time context sharing across a fleet of smart mobile devices

Today, biodiversity is endangered by the currently applied intensive farming methods imposed on food producers by intermediate actors (e.g.: retailers). The lack of a direct communication technology between the food producer and the consumer creates dependency on the intermediate actors for both producers and the consumers. A tool allowing producers to directly and efficiently market produce that meets customer demands could greatly reduce the dependency enforced by intermediate actors. To this end, in this thesis, we propose, develop, implement and validate a Real Time Context Sharing (RCOS) system. RCOS takes advantage of the widely used publish/subscribe paradigm to exchange messages between producers and consumers, directly, according to their interest and context. Current systems follow a topic-based model or a content-based model. With RCOS, we propose a context-awareness approach into the matching process of publish/subscribe paradigm. Finally, as a proof of concept, we extend the Apache ActiveMQ Artemis software and create a client prototype. We evaluate our proof of concept for larger scale deployment.

Enhancing smart environments with mobile robots

Sensor networks are becoming popular nowadays in the development of smart environments. Heavily relying on static sensor and actuators, though, such environments usually lacks of versatility regarding the provided services and interaction capabilities. Here we present a framework for smart environments where a service robot is included within the sensor network acting as a mobile sensor and/or actuator. Our framework integrates on-the-shelf technologies to ensure its adaptability to a variety of sensor technologies and robotic software. Two pilot cases are presented as evaluation of our proposal.

Smart Electric Vehicle Charging System

In this work is proposed the design of a system to create and handle Electric Vehicles (EV) charging procedures, based on intelligent process. Due to the electrical power distribution network limitation and absence of smart meter devices, Electric Vehicles charging should be performed in a balanced way, taking into account past experience, weather information based on data mining, and simulation approaches. In order to allow information exchange and to help user mobility, it was also created a mobile application to assist the EV driver on these processes. This proposed Smart ElectricVehicle Charging System uses Vehicle-to-Grid (V2G) technology, in order to connect Electric Vehicles and also renewable energy sources to Smart Grids (SG). This system also explores the new paradigm of Electrical Markets (EM), with deregulation of electricity production and use, in order to obtain the best conditions for commercializing electrical energy.

Novopca mobile

A constante evolução da tecnologia obriga a que o mundo empresarial tenha que alocar esforços para se manter actualizado. Os equipamentos tecnológicos que se encontram actualmente na vanguarda da tecnologia são os dispositivos móveis, que cada vez mais nos rodeiam e acompanham com o intuito de nos facilitar a execução de tarefas rotineiras. O ramo de construção e obras públicas em particular é um sector que obriga a que os seus trabalhadores estejam constantemente em movimento, e que muito têm a ganhar com a utilização de ferramentas de trabalho em equipamentos móveis. Neste projecto pretendeu-se identificar qual o sistema operativo para dispositivos móveis que melhor se enquadra com as necessidades empresariais, assim como quais os mecanismos de comunicação inter-máquinas que melhor se enquadram com o cenário em estudo. Foi então desenvolvida uma plataforma para dispositivos móveis que permite agilizar a execução de processos que normalmente são morosos ou que obrigam à utilização do computador em locais menos próprios, nomeadamente o ambiente de obra. A solução proposta e implementada envolve uma aplicação modular quer permita a fácil inserção e remoção de módulos. Foram também realizados os estudos e implementações de quatro módulos, designadamente: auto-afectação, conferência documental, fornecedores e presenças em obra. Concluído este projecto, ficam reunidas as condições para o fácil desenvolvimento de novos módulos, visando inovação e optimização dos processos de trabalho da empresa.

PSiS mobile

Os sistemas de recomendação têm vindo a ser cada vez mais utilizados nos últimos anos. Por isso, é imprescindível que estes sistemas se adaptem à evolução da sociedade incluindo cada vez mais novas funcionalidades, tais como a adaptação do sistema ao contexto da pessoa. Esta adaptação pode ser feita através de, por exemplo, dispositivos móveis, que têm vindo a apresentar uma taxa de crescimento de vendas muito grande. Dada a crescente integração dos sistemas de recomendação com os sistemas móveis, foi elaborado um estudo sobre o estado da arte dos sistemas de auxílio ao turista que utilizam dispositivos móveis, sendo apresentadas as suas vantagens e desvantagens. Estes sistemas móveis de auxílio a turistas foram divididos em dois grupos: os que apresentam apenas a informação sobre pontos de interesse e os sistemas que são capazes de efectuar recomendações, com base no perfil do turista. Um breve estudo sobre os sistemas operativos para dispositivos móveis é apresentado, sendo especialmente focado o sistema operativo Android que foi o escolhido para esta implementação. Como os dispositivos móveis, actualmente, ainda possuem várias limitações, estas foram descritas e apresentadas as boas práticas no desenvolvimento de aplicações para este tipo de sistemas. É também apresentado um estudo que visa descobrir qual é o método mais leve e mais rápido para trocar dados entre a parte servidora e a parte móvel. Com a parte introdutória apresentada, é exposto o projecto desenvolvido nesta tese, o PSiS Mobile. Este sistema é um módulo que faz parte do projecto PSiS e pretende trazer todas as vantagens dos sistemas móveis para o sistema base já implementado. O projecto PSiS foca-se no estabelecimento de planos de visita personalizados com indicação de percursos para turistas com tempo limitado. Apoiando a definição de planos de visitas de acordo com o perfil do turista (interesses, valores pessoais, desejos, restrições, deficiências, etc.) combinando os produtos de turismo mais adequados (locais de interesse, eventos, restaurantes, etc.) em itinerários eficientes. A utilização de dispositivos móveis para acompanhamento da visita permite uma rápida interacção entre o turista e o sistema. Assim, o PSiS poderá recolher informação contextual do utilizador para que o perfil do mesmo seja enriquecido. O sistema apresentado é composto por duas partes: a parte cliente e a parte servidora. Toda a informação, como por exemplo o perfil do turista, histórico de viagens e valores de similaridade entre utilizadores está presente na parte servidora. O processo de recomendação também é efectuado pela aplicação servidora, sendo esta a responsável pela atribuição de uma classificação aos pontos de interesse tendo em conta o perfil do utilizador em causa. A base de dados do PSiS possui toda a informação relativa aos pontos de interesse numa determinada cidade ou região e o portfólio completo do histórico de visitas de cada utilizador. A componente móvel é uma parte muito importante para o sistema, pois interage com o utilizador no terreno. Um dispositivo móvel como o PDA, não só permite a apresentação de informação relevante ao utilizador, como também permite a recolha automática de informação contextual (por exemplo, a localização). Toda esta informação contribui para a definição de um perfil completo e para uma melhor adaptação do sistema às necessidades do utilizador. De forma a nem sempre estar dependente do servidor, a aplicação móvel possui rotinas para a realização de recomendações básicas. Ou seja, a aplicação móvel não realiza a classificação dos pontos de interesse, mas apenas mostra os principais resultados já formados pela parte servidora. Por exemplo, se um utilizador gostar de comida Chinesa, um restaurante Chinês nas imediações irá ter uma boa classificação e, por isso, ser recomendado. A aplicação móvel mostra ao turista o percurso definido para o dia em que o mesmo se encontra, sendo feito o rastreio do trajecto que o mesmo efectua. Assim, o sistema consegue saber se o horário do planeamento está a ser cumprido ou não. Caso não esteja, é invocado um algoritmo de planeamento que irá tentar corrigir o atraso ou o adiantamento perante o horário inicial. Depois de visitar um ponto de interesse, é pedido ao utilizador para fornecer feedback sobre o mesmo. Se desejado também é possível mostrar os pontos de interesse existentes perto do turista (usando as coordenadas GPS obtidas pelo dispositivo móvel) organizados por categorias, raio de distância, etc. Apesar dos dispositivos móveis possuírem várias restrições, pretendeu-se proporcionar ao utilizador uma boa experiência, através de uma aplicação rápida, de fácil utilização e adaptável, incluindo funcionalidades de planeamento, realidade aumentada e integração com a rede social do sistema. Todos estes factores contribuem para a disponibilização de informação detalhada ao turista.

Simulação de plataformas para dispositivos móveis: infraestrutura de simulação sensorial para android

Projeto para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Evaluating Android OS for embedded real-time systems

Since its official public release, Android has captured the interest from companies, developers and the general audience. From that time up to now, this software platform has been constantly improved either in terms of features or supported hardware and, at the same time, extended to new types of devices different from the originally intended mobile ones. However, there is a feature that has not been explored yet - its real-time capabilities. This paper intends to explore this gap and provide a basis for discussion on the suitability of Android in order to be used in Open Real-Time environments. By analysing the software platform, with the main focus on the virtual machine and its underlying operating system environments, we are able to point out its current limitations and, therefore, provide a hint on different perspectives of directions in order to make Android suitable for these environments. It is our position that Android may provide a suitable architecture for real-time embedded systems, but the real-time community should address its limitations in a joint effort at all of the platform layers.