The physical activity loyalty card scheme:Development and application of a novel system for incentivizing behaviour change

In the Public Health White Paper "Healthy Lives, Healthy People" (2010), the UK Government emphasised using incentives and "nudging" to encourage positive, healthy behaviour changes. However, there is little evidence that nudging is effective, in particular for increasing physical activity. We have created a platform to research the effectiveness of health-related behaviour change interventions and incentive schemes. The system consists of an outward-facing website, incorporating tools for incentivizing behaviour change, and a novel physical activity monitoring system. The monitoring system consists of the "Physical Activity Loyalty Card", which contains a passive RFID tag, and a contactless sensor network to detect the cards. This paper describes the application of this novel web-based system to investigate the effectiveness of non-cash incentives to "nudge" adults to undertake more physical activity. © 2012 ICST Institute for Computer Science, Social Informatics and Telecommunications Engineering.

A Low Power CMOS Voltage Regulator for a Wireless Blood Pressure Biosensor

This paper describes a CMOS implementation of a linear voltage regulator (LVR) used to power up implanted physiological signal systems, as it is the case of a wireless blood pressure biosensor. The topology is based on a classical structure of a linear low-dropout regulator. The circuit is powered up from an RF link, thus characterizing a passive radio frequency identification (RFID) tag. The LVR was designed to meet important features such as low power consumption and small silicon area, without the need for any external discrete components. The low power operation represents an essential condition to avoid a high-energy RF link, thus minimizing the transmitted power and therefore minimizing the thermal effects on the patient's tissues. The project was implemented in a 0.35-mu m CMOS process, and the prototypes were tested to validate the overall performance. The LVR output is regulated at 1 V and supplies a maximum load current of 0.5 mA at 37 degrees C. The load regulation is 13 mV/mA, and the line regulation is 39 mV/V. The LVR total power consumption is 1.2 mW.

Lifecycle analysis for surgery instruments at a hospital

Gli strumenti chirurgici sono importanti “devices” utilizzati come supporto indi-spensabile nella cura di pazienti negli ospedali. Essi sono caratterizzati da un intero ciclo di vita che inizia convenzionalmente nello “Store”, dove gli strumenti sterilizzati sono prelevati per essere utilizzati all’interno delle sale operatorie, e termina nuovamente nello “Store”, dove gli strumenti vengono immagazzinati per essere riutilizzati in un nuovo ciclo. Può accadere che le singole fasi del ciclo subiscano ritardi rispetto ai tempi previ-sti, non assicurando, pertanto, nelle sale operatorie, il corretto numero degli stru-menti secondo i tempi programmati. Il progetto che vado ad illustrare ha come obiettivo l’ottimizzazione del ciclo degli strumenti chirurgici all’interno di un nuovo ospedale, applicando i principi della Lean philosophy ed in particolare i metodi: “Poke Yoke, 5S e tracciabilità”. Per raggiungere tale scopo, il progetto è stato articolato come segue. In un primo momento si è osservato l’intero ciclo di vita degli strumenti nei due principali ospedali di Copenhagen (Hervel e Gentofte hospital). Ciò ha permesso di rilevare gli steps del ciclo, nonché di riscontrare sul campo i principali problemi relativi al ciclo stesso quali: bassa flessiblità, decentramento dei differenti reparti di cleaning e di store rispetto alle operation theatres ed un problema nel solleva-mento degli strumenti pesanti. Raccolte le dovute informazioni, si è passati alla fase sperimentale, in cui sono stati mappati due cicli di vita differenti, utilizzando tre strumenti di analisi: • Idef0 che consente di avere una visione gerarchica del ciclo; • Value stream Mapping che permette di evidenziare i principali sprechi del ciclo; • Simulator Tecnomatix che favorisce un punto di vista dinamico dell’analisi. Il primo ciclo mappato è stato creato con il solo scopo di mettere in risalto gli steps del ciclo e alcuni problemi rincontrati all’interno degli ospedali visitati. Il secondo ciclo, invece, è stato creato in ottica Lean al fine di risolvere alcuni tra i principali problemi riscontrati nei due ospedali e ottimizzare il primo ciclo. Si ricordi, infatti, che nel secondo ciclo le principali innovazioni introdotte sono state: l’utilizzo del Barcode e Rfid Tag per identificare e tracciare la posizione degli items, l’uso di un “Automatic and Retrievial Store” per minimizzare i tempi di inserimento e prelievo degli items e infine l’utilizzo di tre tipologie di carrello, per consentire un flessibile servizio di cura. Inoltre sono state proposte delle solu-zioni “Poke-Yoke” per risolvere alcuni problemi manuali degli ospedali. Per evidenziare il vantaggio del secondo ciclo di strumenti, è stato preso in consi-derazione il parametro “Lead time”e le due simulazioni, precedentemente create, sono state confrontate. Tale confronto ha evidenziato una radicale riduzione dei tempi (nonché dei costi associati) della nuova soluzione rispetto alla prima. Alla presente segue la trattazione in lingua inglese degli argomenti oggetto di ri-cerca. Buona lettura.

Sistemi innovativi per il miglioramento della qualità e della sicurezza degli alimenti

Nell’attuale contesto, caratterizzato da un’elevata attenzione alla qualità e alla sicurezza degli alimenti e alle soluzioni tese a garantirli, l’implementazione di sistemi microelettronici per il controllo del prodotto attraverso supporti miniaturizzati e a basso costo può risultare un’opportunità strategica. Oggetto della ricerca di dottorato sono stati lo studio dell’utilizzo di sensori e strumentazione innovativi per la misurazione ed il controllo di parametri ambientali di conservazione di prodotti alimentari e per la loro identificazione mediante la tecnologia della radiofrequenza. Allo scopo è stato studiato il contesto in cui operano gli attori principali della filiera agroalimentare ed è stata sviluppata un’idea di etichetta progettata per essere in grado di emettere attivamente segnale di allarme in caso di necessità (etichetta RFID intelligente semi-passiva). Il prototipo di chip, realizzato in via sperimentale, è stato validato positivamente, sia come strumento di misura, sia in termini di prestazione nel caso studio del monitoraggio della conservazione di un prodotto alimentare in condizioni controllate di temperatura e radiazione luminosa. Le significative evidenze analitiche di reazioni di degradazione dello stato qualitativo del prodotto, quali analisi di pH e colore, raccolte durante il periodo di osservazione di 64 giorni, hanno trovato riscontro con le misure rilevate dal chip prototipo. I risultati invitano ad individuare un partner industriale, con il quale sperimentare l’applicazione della tecnologia proposta.

Realtime Logistics : echtzeitnahe Steuerung von Materialflusssystemen auf Basis autonomer Agenten und Entitäten

Die Steuerung logistischer und produktionstechnischer Systeme ist heute durchgängig hierarchisch organisiert. Auch dezentrale und wandelbare Systeme mit eingebetteten fraktalen oder adaptiven Elementen oder Regelkreisen lassen sich in ihrer Gesamtheit stets auf eine zeitgenaue zentrale Planung zurückführen. „Realtime Logistics“ bezeichnet im Gegensatz hierzu die echtzeitnahe Materialflusssteuerung auf Basis einer autonomen, selbstgesteuerten Abwicklung der im einzelnen logistischen Objekt implementierten Mission. Hierzu werden mobile Softwareagenten eingesetzt, die zunächst synchron zum Objekt, und in Zukunft eingebettet im logistischen Objekt, laufen werden.

InUse – Intelligente Unterlegscheibe zur Messung der Kräfte in Schraubverbindungen

Die lösbare Verbindung von mechanischen Komponenten innerhalb von Maschinen und Anlagen wird zumeist über Schraubverbindungen realisiert. Um eine ausreichende Verbindung zu erzielen werden derzeit die Klemmkräfte durch ein definiertes Anzugsmoment aufgebracht. Bei der Berechnung des Momentes entsprechend der benötigten Kraft finden Reibbeiwerte innerhalb der Schraubverbindung Berücksichtigung, welche nur bedingt ermittelt werden können. In kritischen Maschinenkomponenten wird daher eine Überdimensionierung der Schrauben zur Erhöhung der Sicherheit akzeptiert. Die direkte Kraftmessung mittels einer intelligenten Unterlegscheibe und eine transpondergestützte Datenübertragung ermöglicht es, die Kräfte genau einzustellen und somit die Sicherheit zu erhöhen.

A Mobile High Sensitivity On-field Organophosphorous Compounds Detecting System for IoT Based Food Safety Tracking

Food safety has always been a social issue that draws great public attention. With the rapid development of wireless communication technologies and intelligent devices, more and more Internet of Things (IoT) systems are applied in the food safety tracking field. However, connection between things and information system is usually established by pre-storing information of things into RFID Tag, which is inapplicable for on-field food safety detection. Therefore, considering pesticide residue is one of the severe threaten to food safety, a new portable, high-sensitivity, low-power, on-field organophosphorus (OP) compounds detection system is proposed in this thesis to realize the on-field food safety detection. The system is designed based on optical detection method by using a customized photo-detection sensor. A Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) module are used to quantize and transmit detection result. An Android Application (APP) is also developed for the system to processing and display detection result as well as control the detection process. Besides, a quartzose sample container and black system box are also designed and made for the system demonstration. Several optimizations are made in wireless communication, circuit layout, Android APP and industrial design to realize the mobility, low power and intelligence.

Electrical characterization of electronic circuits produced by inkjet printing

Dissertação de Mestrado, Engenharia Electrónica e Telecomunicações, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Tecnologie RFId: dal tag ai sistemi back-end

I sistemi di identificazione tramite radiofrequenza hanno acquistato negli ultimi tempi una sempre maggiore importanza per il mondo produttivo, soprattutto nel settore della movimentazione delle merci, evolvendo verso applicazioni di tracciamento sempre più avanzate. La tesi si propone di analizzare in dettaglio la tecnologia RFId, chiarendone gli aspetti fondamentali ed esponendo criticità e punti di forza.

Progetto di un sistema di collaudo per un tag RFID uwb integrato

La tesi è incentrata sul progetto di un PCB in grado di testare il corretto funzionamento del chip GRETA, un integrato dedicato, che implementa un nodo intelligente basato su harvesting RF. L'integrato implementa un sistema innovativo di comunicazione per RFID, che sfrutta la metodologia Green Tagging, per la trasmissione di sequenze RF. Vengono elaborate le diverse fasi di progettazione e di design pcb attraverso un programma di cad. Lo scopo è quello di realizzare un unico sistema perfettamente controllabile dall'utente, che attraverso i componenti messi a disposizione dalla scheda di testing, permetta di ricevere, inviare o escludere i segnali che afferiscono ai pin di Input/output del chip integrato. E' stata introdotta la possibilità di pilotare/testare separatamente le sottoparti interne al chip, con lo scopo di isolare eventuali malfunzionamenti.

A two-step mutual authentication protocol based on randomized hash-lock for small RFID networks

RFID has been widely used in today's commercial and supply chain industry, due to the significant advantages it offers and the relatively low production cost. However, this ubiquitous technology has inherent problems in security and privacy. This calls for the development of simple, efficient and cost effective mechanisms against a variety of security threats. This paper proposes a two-step authentication protocol based on the randomized hash-lock scheme proposed by S. Weis in 2003. By introducing additional measures during the authentication process, this new protocol proves to enhance the security of RFID significantly, and protects the passive tags from almost all major attacks, including tag cloning, replay, full-disclosure, tracking, and eavesdropping. Furthermore, no significant changes to the tags is required to implement this protocol, and the low complexity level of the randomized hash-lock algorithm is retained.

On the Security of Two RFID Mutual Authentication Protocols

In this paper, the security of two recent RFID mutual authentication protocols are investigated. The first protocol is a scheme proposed by Huang et al. [7] and the second one by Huang, Lin and Li [6]. We show that these two protocols have several weaknesses. In Huang et al.’s scheme, an adversary can determine the 32-bit secret password with a probability of 2−2 , and in Huang-Lin-Li scheme, a passive adversary can recognize a target tag with a success probability of 1−2−4 and an active adversary can determine all 32 bits of Access password with success probability of 2−4 . The computational complexity of these attacks is negligible.

An error free passive UHF RFID system using a new form of wireless signal distribution

A wide area and error free ultra high frequency (UHF) radio frequency identification (RFID) interrogation system based on the use of multiple antennas used in cooperation to provide high quality ubiquitous coverage, is presented. The system uses an intelligent distributed antenna system (DAS) whereby two or more spatially separated transmit and receive antenna pairs are used to allow greatly improved multiple tag identification performance over wide areas. The system is shown to increase the read accuracy of 115 passive UHF RFID tags to 100% from <60% over a 10m × 8m open plan office area. The returned signal strength of the tag backscatter signals is also increased by an average of 10dB and 17dB over an area of 10m 8m and 10m × 4m respectively. Furthermore, it is shown that the DAS RFID system has improved immunity to tag orientation. Finally, the new system is also shown to increase the tag read speed/rate of a population of tags compared with a conventional RFID system. © 2012 IEEE.

Wide Area Passive UHF RFID System using Antenna Diversity Combined with Phase and Frequency Hopping

This paper presents a long range and effectively error-free ultra high frequency (UHF) radio frequency identification (RFID) interrogation system. The system is based on a novel technique whereby two or more spatially separated transmit and receive antennas are used to enable greatly enhanced tag detection performance over longer distances using antenna diversity combined with frequency and phase hopping. The novel technique is first theoretically modelled using a Rician fading channel. It is shown that conventional RFID systems suffer from multi-path fading resulting in nulls in radio environments. We, for the first time, demonstrate that the nulls can be moved around by varying the phase and frequency of the interrogation signals in a multi-antenna system. As a result, much enhanced coverage can be achieved. A proof of principle prototype RFID system is built based on an Impinj R2000 transceiver. The demonstrator system shows that the new approach improves the tag detection accuracy from <50% to 100% and the tag backscatter signal strength by 10dB over a 20 m x 9 m area, compared with a conventional switched multi-antenna RFID system.