MATIW 1451 - monitoramento e acionamento de transdutores inteligentes através da Web (Padrão IEEE 1451)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Segurança em redes sem fio: estudo sobre o desenvolvimento de conjuntos de dados para comparação de IDS

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Progetto ed implementazione di protocolli a basso consumo energetico per reti wireless

"I computer del nuovo millennio saranno sempre più invisibili, o meglio embedded, incorporati agli oggetti, ai mobili, anche al nostro corpo. L'intelligenza elettronica sviluppata su silicio diventerà sempre più diffusa e ubiqua. Sarà come un'orchestra di oggetti interattivi, non invasivi e dalla presenza discreta, ovunque". [Mark Weiser, 1991] La visione dell'ubiquitous computing, prevista da Weiser, è ormai molto vicina alla realtà e anticipa una rivoluzione tecnologica nella quale l'elaborazione di dati ha assunto un ruolo sempre più dominante nella nostra vita quotidiana. La rivoluzione porta non solo a vedere l'elaborazione di dati come un'operazione che si può compiere attraverso un computer desktop, legato quindi ad una postazione fissa, ma soprattutto a considerare l'uso della tecnologia come qualcosa di necessario in ogni occasione, in ogni luogo e la diffusione della miniaturizzazione dei dispositivi elettronici e delle tecnologie di comunicazione wireless ha contribuito notevolmente alla realizzazione di questo scenario. La possibilità di avere a disposizione nei luoghi più impensabili sistemi elettronici di piccole dimensioni e autoalimentati ha contribuito allo sviluppo di nuove applicazioni, tra le quali troviamo le WSN (Wireless Sensor Network), ovvero reti formate da dispositivi in grado di monitorare qualsiasi grandezza naturale misurabile e inviare i dati verso sistemi in grado di elaborare e immagazzinare le informazioni raccolte. La novità introdotta dalle reti WSN è rappresentata dalla possibilità di effettuare monitoraggi con continuità delle più diverse grandezze fisiche, il che ha consentito a questa nuova tecnologia l'accesso ad un mercato che prevede una vastità di scenari indefinita. Osservazioni estese sia nello spazio che nel tempo possono essere inoltre utili per poter ricavare informazioni sull'andamento di fenomeni naturali che, se monitorati saltuariamente, non fornirebbero alcuna informazione interessante. Tra i casi d'interesse più rilevanti si possono evidenziare: - segnalazione di emergenze (terremoti, inondazioni) - monitoraggio di parametri difficilmente accessibili all'uomo (frane, ghiacciai) - smart cities (analisi e controllo di illuminazione pubblica, traffico, inquinamento, contatori gas e luce) - monitoraggio di parametri utili al miglioramento di attività produttive (agricoltura intelligente, monitoraggio consumi) - sorveglianza (controllo accessi ad aree riservate, rilevamento della presenza dell'uomo) Il vantaggio rappresentato da un basso consumo energetico, e di conseguenza un tempo di vita della rete elevato, ha come controparte il non elevato range di copertura wireless, valutato nell'ordine delle decine di metri secondo lo standard IEEE 802.15.4. Il monitoraggio di un'area di grandi dimensioni richiede quindi la disposizione di nodi intermedi aventi le funzioni di un router, il cui compito sarà quello di inoltrare i dati ricevuti verso il coordinatore della rete. Il tempo di vita dei nodi intermedi è di notevole importanza perché, in caso di spegnimento, parte delle informazioni raccolte non raggiungerebbero il coordinatore e quindi non verrebbero immagazzinate e analizzate dall'uomo o dai sistemi di controllo. Lo scopo di questa trattazione è la creazione di un protocollo di comunicazione che preveda meccanismi di routing orientati alla ricerca del massimo tempo di vita della rete. Nel capitolo 1 vengono introdotte le WSN descrivendo caratteristiche generali, applicazioni, struttura della rete e architettura hardware richiesta. Nel capitolo 2 viene illustrato l'ambiente di sviluppo del progetto, analizzando le piattaforme hardware, firmware e software sulle quali ci appoggeremo per realizzare il progetto. Verranno descritti anche alcuni strumenti utili per effettuare la programmazione e il debug della rete. Nel capitolo 3 si descrivono i requisiti di progetto e si realizza una mappatura dell'architettura finale. Nel capitolo 4 si sviluppa il protocollo di routing, analizzando i consumi e motivando le scelte progettuali. Nel capitolo 5 vengono presentate le interfacce grafiche utilizzate utili per l'analisi dei dati. Nel capitolo 6 vengono esposti i risultati sperimentali dell'implementazione fissando come obiettivo il massimo lifetime della rete.

Non-invasive and non-occlusive blood pressure estimation via a chest sensor

The clinical demand for a device to monitor Blood Pressure (BP) in ambulatory scenarios with minimal use of inflation cuffs is increasing. Based on the so-called Pulse Wave Velocity (PWV) principle, this paper introduces and evaluates a novel concept of BP monitor that can be fully integrated within a chest sensor. After a preliminary calibration, the sensor provides non-occlusive beat-by-beat estimations of Mean Arterial Pressure (MAP) by measuring the Pulse Transit Time (PTT) of arterial pressure pulses travelling from the ascending aorta towards the subcutaneous vasculature of the chest. In a cohort of 15 healthy male subjects, a total of 462 simultaneous readings consisting of reference MAP and chest PTT were acquired. Each subject was recorded at three different days: D, D+3 and D+14. Overall, the implemented protocol induced MAP values to range from 80 ± 6 mmHg in baseline, to 107 ± 9 mmHg during isometric handgrip maneuvers. Agreement between reference and chest-sensor MAP values was tested by using intraclass correlation coefficient (ICC = 0.78) and Bland-Altman analysis (mean error = 0.7 mmHg, standard deviation = 5.1 mmHg). The cumulative percentage of MAP values provided by the chest sensor falling within a range of ±5 mmHg compared to reference MAP readings was of 70%, within ±10 mmHg was of 91%, and within ±15mmHg was of 98%. These results point at the fact that the chest sensor complies with the British Hypertension Society (BHS) requirements of Grade A BP monitors, when applied to MAP readings. Grade A performance was maintained even two weeks after having performed the initial subject-dependent calibration. In conclusion, this paper introduces a sensor and a calibration strategy to perform MAP measurements at the chest. The encouraging performance of the presented technique paves the way towards an ambulatory-compliant, continuous and non-occlusive BP monitoring system.

Towards End-User Driven Power Saving Control in Android devices

Abstract. During the last decade mobile communications increasingly became part of people's daily routine. Such usage raises new challenges regarding devices' battery lifetime management when using most popular wireless access technologies, such as IEEE 802.11. This paper investigates the energy/delay trade-off of using an end-user driven power saving approach, when compared with the standard IEEE 802.11 power saving algorithms. The assessment was conducted in a real testbed using an Android mobile phone and high-precision energy measurement hardware. The results show clear energy benefits of employing user-driven power saving techniques, when compared with other standard approaches.

(Table 1) Species richness and diversity of tundra plants in herbivore exclosure and control plots near Barrow, Alaska

To determine the role lemmings play in structuring plant communities and their contribution to the 'greening of the Arctic', we measured plant cover and biomass in 50 + year old lemming exclosures and control plots in the coastal tundra near Barrow, Alaska. The response of plant functional types to herbivore exclusion varied among land cover types. In general, the abundance of lichens and bryophytes increased with the exclusion of lemmings, whereas graminoids decreased, although the magnitude of these responses varied among land cover types. These results suggest that sustained lemming activity promotes a higher biomass of vascular plant functional types than would be expected without their presence and highlights the importance of considering herbivory when interpreting patterns of greening in the Arctic. In light of the rapid environmental change ongoing in the Arctic and the potential regional to global implications of this change, further exploration regarding the long-term influence of arvicoline rodents on ecosystem function (e.g. carbon and energy balance) should be considered a research priority.