Progettazione e realizzazione di soluzioni per la geolocalizzazione e marketing di prossimità mediante utilizzo di tecnologia iBeacons.

Si analizza il nuovo protocollo iBeacon, proposto da Apple, e come questo possa essere utilizzato per migliorare e rendere maggiormente efficace la user experience delle applicazioni. Viene inoltre definito lo stato dell'arte di questa tecnologia analizzando l'hardware e il software a oggi presenti sul mercato. Proponendo un esempio di come tale protocollo possa essere utilizzato per implementare tecniche di marketing di prossimità.

Studio e valutazione sperimentale di tecniche di radio fingerprinting per navigazione indoor con dispositivi mobili Android

Lo studio effettuato raccoglie informazioni al fine di svolgere un’analisi globale delle tecniche attualmente in uso, o in fase di studio, nel campo della localizzazione di dispositivi all’interno di un ambiente chiuso, ovvero laddove non è possibile sfruttare la copertura del sistema GPS. La panoramica è frutto dell’analisi e dello studio di paper tecnici pubblicati dai collaboratori dell’IEEE, fruibili all’interno del portale IEEE Xplore. A corredo di questo studio è stata sviluppata una applicazione per dispositivi Android basata sulla tecnica del Wi-Fi fingerprint; l’applicazione, che rappresenta un primo approccio alle tecniche di localizzazione, è a tutti gli effetti un sistema standalone per la localizzazione, consente cioè di costruire sia la mappa per la localizzazione, partendo da un ambiente sconosciuto, sia di ottenere la posizione dell’utente all’interno di una mappa conosciuta. La tesi si conclude con una analisi dei risultati e delle performance ottenute dall’applicazione in un uso comune, al fine di poter valutare l’efficacia della tecnica presa in considerazione. I possibili sviluppi futuri sono analizzati in un capitolo a parte e trovano spazio in ambienti nei quali si vogliono offrire servizi "context-based", ovvero basati sulla posizione esatta dell’utente.

Metodi e strumenti per il posizionamento indoor

Oggigiorno, la maggior parte della popolazione trascorre buona parte della giornata all’interno di edifici, e sempre di più sono le applicazioni che, anche in ambiente indoor, necessitano di accedere ad informazioni relative alla posizione. Tuttavia, mentre per quanto riguarda il posizionamento in ambiente outdoor il GPS è ormai uno standard de facto, in ambiente indoor il segnale satellitare risulta scarso se non inesistente, e non riesce dunque ad incontrare le necessità di grande precisione richieste. La ricerca di un efficiente sistema di posizionamento indoor è dunque un problema che richiede una rapida soluzione. L’obiettivo di questa tesi è illustrare i principi alla base del posizionamento, e fornire alcune soluzioni al problema del posizionamento indoor.

Progettazione ed implementazione di un prototipo per la geolocalizzazione indoor dei device wifi in ambito aeroportuale.

Nel documento vengono trattate le principali tecniche di geolocalizzazione basate sull'elaborazione dei segnali elettromagnetici ricevuti. E' altresì introdotto un sistema di remote positioning basato su test di prossimità rafforzato tramite machine learning tramite un approccio simulativo ed una implementazione reale.

Progettazione e sviluppo di un'applicazione iOS per il supporto di strategie di mobile marketing automation e di prossimità

In questa tesi vengono presentati la progettazione e lo sviluppo di un'applicazione iOS, denominata "Promotions", che ha lo scopo di essere il supporto alle strategie di mobile marketing automation e di prossimità di un ipotetico brand con una catena di negozi, che vuole proporre alla propria clientela promozioni, messaggi, sondaggi, sistemi di engagement e fidelity definiti in un determinato customer journey. L'elaborato parte da una descrizione e analisi del mobile marketing, del marketing automation e di prossimità, della piattaforma e delle tecnologie utilizzate. Prosegue con un'analisi sullo stato dell'arte di applicazioni e realtà simili a quella sviluppata già presenti sul mercato, per poi passare alla relazione sulla progettazione, sviluppo e realizzazione dell'app. Vengono poi evidenziate le scelte implementative attuate e descritte le simulazioni di utilizzo dell'app, terminando con gli obiettivi raggiunti e con le conclusioni finali.

Localizzazione e tracking tramite filtri statistici in sistemi multi antenna

Uno dei temi più recenti nel campo delle telecomunicazioni è l'IoT. Tale termine viene utilizzato per rappresentare uno scenario nel quale non solo le persone, con i propri dispositivi personali, ma anche gli oggetti che le circondano saranno connessi alla rete con lo scopo di scambiarsi informazioni di diversa natura. Il numero sempre più crescente di dispositivi connessi in rete, porterà ad una richiesta maggiore in termini di capacità di canale e velocità di trasmissione. La risposta tecnologica a tali esigenze sarà data dall’avvento del 5G, le cui tecnologie chiave saranno: massive MIMO, small cells e l'utilizzo di onde millimetriche. Nel corso del tempo la crescita delle vendite di smartphone e di dispositivi mobili in grado di sfruttare la localizzazione per ottenere servizi, ha fatto sì che la ricerca in questo campo aumentasse esponenzialmente. L'informazione sulla posizione viene utilizzata infatti in differenti ambiti, si passa dalla tradizionale navigazione verso la meta desiderata al geomarketing, dai servizi legati alle chiamate di emergenza a quelli di logistica indoor per industrie. Data quindi l'importanza del processo di positioning, l'obiettivo di questa tesi è quello di ottenere la stima sulla posizione e sulla traiettoria percorsa da un utente che si muove in un ambiente indoor, sfruttando l'infrastruttura dedicata alla comunicazione che verrà a crearsi con l'avvento del 5G, permettendo quindi un abbattimento dei costi. Per fare ciò è stato implementato un algoritmo basato sui filtri EKF, nel quale il sistema analizzato presenta in ricezione un array di antenne, mentre in trasmissione è stato effettuato un confronto tra due casi: singola antenna ed array. Lo studio di entrambe le situazioni permette di evidenziare, quindi, i vantaggi ottenuti dall’utilizzo di sistemi multi antenna. Inoltre sono stati analizzati altri elementi chiave che determinano la precisione, quali geometria del sistema, posizionamento del ricevitore e frequenza operativa.

Progettazione ed Implementazione di un sistema di localizzazione di oggetti tramite Beacon

In questo elaborato viene descritto il funzionamento dei Beacon. Essi rappresentano un congegno che sfrutta la tecnologia Bluetooth 4.0, la quale, rispetto alle precedenti, si differenzia per alcune innovazioni apportate. Il loro utilizzo originario era rivolto al mondo del Mobile Advertising, ovvero l’invio di messaggi ad hoc agli utenti, sulla base di studi mirati a personalizzare un contenuto. Con lo scorrere del tempo invece si sono cercate nuove modalità d'uso in relazione al mondo da cui derivano: L'”Internet of Things” (IoT). Questa espressione descrive l'intento di dare vita agli oggetti. L'obiettivo di fondo è stato quello di delineare uno dei possibili casi d'uso. Nel concreto il sistema si prefigge, sfruttando l’interazione tra gli utenti, di monitorare la posizione in ambienti indoor di oggetti, usando il segnale RSSI dei Beacon ai quali sono associati, fornire l’aggiornamento dell’indirizzo in cui sono situati, visualizzabile sulle mappe Google con cui l’app è collegata, notificare ai proprietari gli eventuali ritrovamenti di uno di essi, rintracciare i dispositivi altrui. Prima di ciò, si è svolta un'analisi inerente le prestazioni che i Beacon sono in grado di offrire, in condizioni normali, prestando attenzione ad alcuni parametri come: frequenza di trasmissione (l’intervallo entro il quale vengono emessi segnali), il periodo di scansione (l’effettivo periodo di attività), più un’altra serie di risultati acquisiti durante l'esecuzione di alcuni esperimenti.

Characterisation of indoor air organic pollutants in Brisbane

The occurrence and levels of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons and volatile organic compounds in selected non-industrial environments in Brisbane have been investigated as part of an integrated indoor air quality assessment program. The most abundant and most frequently encountered compounds include, nonanal, decanal, texanol, phenol, 2-ethyl-1-hexanol, ethanal, naphthalene, 2,6-tert-butyl-4-methyl-phenol (BHT), salicylaldehyde, toluene, hexanal, benzaldehyde, styrene, ethyl benzene, o-, m- and pxylenes, benzene, n-butanol, 1,2-propandiol, and n-butylacetate. Many of the 64 compounds usually included in the European Collaborative Action method of TVOC analysis were below detection limits in the samples analysed. In order to extract maximum amount of information from the data collected, multivariate data projection methods have been employed. The implications of the information extracted on source identification and exposure control are discussed.

A pilot study on the effect of indoor particle sources on indoor particle concentration in residential houses

Characterization of indoor particle sources from 14 residential houses in Brisbane, Australia, was performed. The approximation of PM2.5 and the submicrometre particle number concentrations were measured simultaneously for more than 48 h in the kitchen of all the houses by using a photometer (DustTrak) and a condensation particle counter (CPC), respectively. From the real time indoor particle concentration data and a diary of indoor activities, the indoor particle sources were identified. The study found that among the indoor activities recorded in this study, frying, grilling, stove use, toasting, cooking pizza, smoking, candle vaporizing eucalyptus oil and fan heater use, could elevate the indoor particle number concentration levels by more than five times. The indoor approximation of PM2.5 concentrations could be close to 90 times, 30 times and three times higher than the background levels during grilling, frying and smoking, respectively.

Indoor exposure to submicrometer particles and PM2.5 in residential houses in Brisbane, Australia

As part of a large study investigating indoor air in residential houses in Brisbane, Australia, the purpose of this work was to quantify indoor exposure to submicrometer particles and PM2.5 for the inhabitants of 14 houses. Particle concentrations were measured simultaneously for more than 48 hours in the kitchens of all the houses by using a condensation particle counter (CPC) and a photometer (DustTrak). The occupants of the houses were asked to fill in a diary, noting the time and duration of any activity occurring throughout the house during measurement, as well as their presence or absence from home. From the time series concentration data and the information about indoor activities, exposure to the inhabitants of the houses was calculated for the entire time they spent at home as well as during indoor activities resulting in particle generation. The results show that the highest median concentration level occurred during cooking periods for both particle number concentration (47.5´103 particles cm-3) and PM2.5 concentration (13.4 mg m-3). The highest residential exposure period was the sleeping period for both particle number exposure (31%) and PM2.5 exposure (45.6%). The percentage of the average residential particle exposure level in total 24h particle exposure level was approximating 70% for both particle number and PM2.5 exposure.

Relationship between indoor/outdoor concentrations of particles : a critical review

The relationship between indoor and outdoor concentration levels of particles in the absence and in the presence of indoor sources has been attracting an increasing level of attention. Understanding of the relationship and the mechanisms driving it, as well as the ability to quantify it, are of importance for assessment of source contribution, assessment of human exposure and for control and management of particles. It became particularly important to address this topic when evidence came from epidemiological studies on the close association between outdoor concentration levels of particles and health effects, yet with many studies showing that indoor concentrations could be significantly higher than those outdoors. This paper presents a summary of an extensive literature review on this topic conducted with an aim to identify general trends in relation to the I/O relationship emerging from studies conducted worldwide. The review considered separately a larger body of papers published on PM10, PM2.5, as well as the smaller database on particle number and number or volume size distribution. A specific focus of this paper is on naturally ventilated houses. The conclusion from the review is that despite the multiplicity of factors that play role in affecting the relationship, there are clear trends emerging in relation to the I/O relationship for particle mass concentration, enabling more general predictions to be made about the relationship. However, more research is still needed on particle number concentration and size distribution.

Pedestrians Effects on Indoor MIMO-OFDM Channel Capacity

Temporal variations caused by pedestrian movement can significantly affect the channel capacity of indoor MIMOOFDM wireless systems. This paper compares systematic measurements of MIMO-OFDM channel capacity in presence of pedestrians with predicted MIMO-OFDM channel capacity values using geometric optics-based ray tracing techniques. Capacity results are presented for a single room environment using 5.2 GHz with 2x2, 3x3 and 4x4 arrays as well as a 2.45 GHz narrowband 8x8 MIMO array. The analysis shows an increase of up to 2 b/s/Hz on instant channel capacity with up to 3 pedestrians. There is an increase of up to 1 b/s/Hz in the average capacity of the 4x4 MIMO-OFDM channel when the number of pedestrians goes from 1 to 3. Additionally, an increment of up to 2.5 b/s/Hz in MIMO-OFDM channel capacity was measured for a 4x4 array compared to a 2x2 array in presence of pedestrians. Channel capacity values derived from this analysis are important in terms of understanding the limitations and possibilities for MIMO-OFDM systems in indoor populated environments.

Effect of Pedestrian Movement on MIMO-OFDM Channel Capacity in an Indoor Environment

Effects of pedestrian movement on multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) channel capacity have been investigated using experiment and simulation. The experiment was conducted at 5.2 GHz by a MIMO-OFDM packet transmission demonstrator using four transmitters and four receivers built in-house. Geometric optics based ray tracing technique was used to simulate the experimental scenarios. Changes in the channel capacity dynamic range have been analysed for different number of pedestrian (0-3) and antennas (2-4). Measurement and simulation results show that the dynamic range increases with the number of pedestrian and the number of antennas on the transmitter and receiver array.