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.

Tuning pattern classifier parameters using a genetic algorithm with an application in mobile robotics

Support vector machines (SVMs) have recently emerged as a powerful technique for solving problems in pattern classification and regression. Best performance is obtained from the SVM its parameters have their values optimally set. In practice, good parameter settings are usually obtained by a lengthy process of trial and error. This paper describes the use of genetic algorithm to evolve these parameter settings for an application in mobile robotics.

ALEX®: a mobile Adult Literacy Experiential Learning application

An alarmingly high number of adults in the world's most developed countries are linguistically functionally illiterate. The research presented in this paper describes ALEX©, an ongoing attempt to successfully develop an innovative assistive, mobile, experiential language-learning application to support the daily literacy education and needs of such adults, anywhere, anytime. We introduce a set of guidelines we have collated to inform the design of mobile assistive technologies, introduce our application and describe the design activities to date that have led to the development of our current application. We present this overview in the hope that it is useful to others working in the fledgling domains of mobile assistive technology design and/or mobile experiential language-learning technologies.

Designing a mobile diet diary application with and for older adults with AMD:a case ctudy

Age-Related Macular Degeneration (AMD) is the UK’s leading cause of severe visual impairment amongst the elderly. It accounts for 16,000 blind/partial sight registrations per year and is the leading cause of blindness among people aged 55 years and older in western countries (Bressler, 2004). Our research aims to design and develop a self-monitoring, ability-reactive technology (SMART) for users with AMD to support their dietary-based AMD risk mitigation and progression retardation over time. In this paper, we reflect on our experience of adapting and applying a participatory design (PD) approach to support the effective design of our application with and for older adults with AMD. We introduce the outcome of a series of PD sessions with older adults with AMD - that is, a paper prototype of our proposed application which focuses on accessibility for our target users - and discuss implications for the eventual prototype development

Mobile Exploring of the Bulgarian Iconography through QR Codes in the GUIDE@HAND Tourist Guide Application

The following paper presents an application of QR code marking of digital iconographical collections for their outdoor mobile access and exploring through the GUIDE@HAND audio tourist guide.

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.

Progettazione e sviluppo di un' applicazione mobile basata su Wi-Fi Direct per la comunicazione tra veicoli e pedoni

Questo documento di tesi si incentra principalmente sullo studio delle reti wireless mobili e dei relativi scenari di utilizzo. In particolare, come esse vengono applicate per il riconoscimento e la prevenzione di incidenti stradali. Vista l’importanza di questo problema a livello di sicurezza stradale, ho deciso di sviluppare un' applicazione per smartphone Android, in grado di riconoscere le attività di uso quotidiano dell’utente e associarle a dei comportamenti, come ad esempio quello di un ciclista, di un pedone o di un automobilista. Nel caso in cui, in uno scenario stradale i dispositivi si trovassero ad una distanza ravvicinata, possono comunicare tramite una connessione Wi-Fi Direct il loro ruolo e lanciare messaggi di pericolo per avvisare la loro presenza, in modo da prevenire collisioni stradali. La realtà in cui si vuole collocare questa applicazione è quella che viene chiamata Pedestrian Detection, già idea di General Motors, che la sta sviluppando sui futuri veicoli che metterà in produzione nei prossimi anni e che sicuramente integreranno funzionalità aggiuntive per la segnalazione di pericoli tramite smartphone e Wi-Fi Direct.

Sviluppo di un'applicazione Android per la comunicazione decentralizzata

L'utilizzo di percorsi non centralizzati per la comunicazione tra dispositivi mobili presenta notevoli vantaggi, tra i quali una maggiore sicurezza e segretezza e l'indipendenza da infrastrutture esterne (Internet). Gli studi e le implementazioni di questo tipo di funzionalità stanno emergendo recentemente di pari passo con i traguardi raggiunti nel campo della tecnologia mobile, ma si trovano ancora in uno stato sperimentale e poco fruibile in pratica. È stata sviluppata come proof of work un'applicazione che permette di diffondere messaggi tra dispositivi mobili senza connessione a internet, sfruttando un sistema di comunicazione (quasi) peer to peer. Viene descritta in generale l'architettura e il funzionamento dell'applicazione insieme a dei possibili casi d'uso. Inoltre vengono mostrati i metodi vagliati ed effettivamente utilizzati per implementare questo tipo di comunicazione, insieme ad altre caratteristiche secondarie (crittografia). Il risultato conseguito è a tutti gli effetti funzionante e viene ritenuto la soluzione migliore possibile tra tutte quelle trovate, ma presenta comunque diversi difetti. La conclusione raggiunta è che lo stato attuale dell'arte non permetta di raggiungere lo scopo prefissato in maniera ottimale, in quanto è necessario ricorrere a metodi poco funzionali a causa della mancanza di supporto alle tecnologie necessarie.

My Personal Trainer: applicazione di e-learning per il fitness su piattaforma Android

L’obiettivo della tesi è quello di mettere in pratica e approfondire le conoscenze acquisite durante il percorso universitario, al fine di avvicinarsi a quello che sarà poi il mondo del lavoro. Questa motivazione e la voglia di realizzare qualcosa di concreto hanno portato alla scelta di sviluppare un’applicazione per sistemi mobile, in questo modo è stato necessario affrontare le varie fasi di sviluppo di un software che comprendono in particolare la progettazione e l’implementazione. All'interno della tesi si darà uno sguardo al contesto in cui l’applicazione MyPersonalTrainer vuole andarsi ad inserire, si procederà con la descrizione della fase di progettazione che comprende l'analisi dei requisiti, poi si analizzerà la fase di implementazione e infine verranno effettuate delle considerazioni sui possibili sviluppi futuri.

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.

Investigation into a best practice model for providing an integrated user experience with mobile cloud applications

Mobile Cloud Computing promises to overcome the physical limitations of mobile devices by executing demanding mobile applications on cloud infrastructure. In practice, implementing this paradigm is difficult; network disconnection often occurs, bandwidth may be limited, and a large power draw is required from the battery, resulting in a poor user experience. This thesis presents a mobile cloud middleware solution, Context Aware Mobile Cloud Services (CAMCS), which provides cloudbased services to mobile devices, in a disconnected fashion. An integrated user experience is delivered by designing for anticipated network disconnection, and low data transfer requirements. CAMCS achieves this by means of the Cloud Personal Assistant (CPA); each user of CAMCS is assigned their own CPA, which can complete user-assigned tasks, received as descriptions from the mobile device, by using existing cloud services. Service execution is personalised to the user's situation with contextual data, and task execution results are stored with the CPA until the user can connect with his/her mobile device to obtain the results. Requirements for an integrated user experience are outlined, along with the design and implementation of CAMCS. The operation of CAMCS and CPAs with cloud-based services is presented, specifically in terms of service description, discovery, and task execution. The use of contextual awareness to personalise service discovery and service consumption to the user's situation is also presented. Resource management by CAMCS is also studied, and compared with existing solutions. Additional application models that can be provided by CAMCS are also presented. Evaluation is performed with CAMCS deployed on the Amazon EC2 cloud. The resource usage of the CAMCS Client, running on Android-based mobile devices, is also evaluated. A user study with volunteers using CAMCS on their own mobile devices is also presented. Results show that CAMCS meets the requirements outlined for an integrated user experience.

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.

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.