Strategie di elaborazione di tracciati GPS per reti veicolari

Il proliferare di dispositivi di elaborazione e comunicazione mobili (telefoni cellulari, computer portatili, PDA, wearable devices, personal digital assistant) sta guidando un cambiamento rivoluzionario nella nostra societ�� dell'informazione. Si sta migrando dall'era dei Personal Computer all'era dell'Ubiquitous Computing, in cui un utente utilizza, parallelamente, svariati dispositivi elettronici attraverso cui pu�� accedere a tutte le informazioni, ovunque e quantunque queste gli si rivelino necessarie. In questo scenario, anche le mappe digitali stanno diventando sempre pi�� parte delle nostre attivit�� quotidiane; esse trasmettono informazioni vitali per una pletora di applicazioni che acquistano maggior valore grazie alla localizzazione, come Yelp, Flickr, Facebook, Google Maps o semplicemente le ricerche web geo-localizzate. Gli utenti di PDA e Smartphone dipendono sempre pi�� dai GPS e dai Location Based Services (LBS) per la navigazione, sia automobilistica che a piedi. Gli stessi servizi di mappe stanno inoltre evolvendo la loro natura da uni-direzionale a bi-direzionale; la topologia stradale �� arricchita da informazioni dinamiche, come traffico in tempo reale e contenuti creati dagli utenti. Le mappe digitali aggiornabili dinamicamente sono sul punto di diventare un saldo trampolino di lancio per i sistemi mobili ad alta dinamicit�� ed interattivit��, che poggiando su poche informazioni fornite dagli utenti, porteranno una moltitudine di applicazioni innovative ad un'enorme base di consumatori. I futuri sistemi di navigazione per esempio, potranno utilizzare informazioni estese su semafori, presenza di stop ed informazioni sul traffico per effettuare una ottimizzazione del percorso che valuti simultaneamente fattori come l'impronta al carbonio rilasciata, il tempo di viaggio effettivamente necessario e l'impatto della scelta sul traffico locale. In questo progetto si mostra come i dati GPS raccolti da dispositivi fissi e mobili possano essere usati per estendere le mappe digitali con la locazione dei segnali di stop, dei semafori e delle relative temporizzazioni. Queste informazioni sono infatti oggi rare e locali ad ogni singola municipalit��, il che ne rende praticamente impossibile il pieno reperimento. Si presenta quindi un algoritmo che estrae utili informazioni topologiche da agglomerati di tracciati gps, mostrando inoltre che anche un esiguo numero di veicoli equipaggiati con la strumentazione necessaria sono sufficienti per abilitare l'estensione delle mappe digitali con nuovi attributi. Infine, si mostrer�� come l'algoritmo sia in grado di lavorare anche con dati mancanti, ottenendo ottimi risultati e mostrandosi flessibile ed adatto all'integrazione in sistemi reali.

Sincronizzazione e condivisione di file system tra sistemi operativi

La necessit�� di sincronizzare i propri dati si presenta in una moltitudine di situazioni, infatti il numero di dispositivi informatici a nostra disposizione �� in continua crescita e, all' aumentare del loro numero, cresce l' esigenza di mantenere aggiornate le multiple copie dei dati in essi memorizzati. Vi sono diversi fattori che complicano tale situazione, tra questi la variet�� sempre maggiore dei sistemi operativi utilizzati nei diversi dispositivi, si parla di Microsoft Windows, delle tante distribuzioni Linux, di Mac OS X, di Solaris o di altri sistemi operativi UNIX, senza contare i sistemi operativi pi�� orientati al settore mobile come Android. Ogni sistema operativo ha inoltre un modo particolare di gestire i dati, si pensi alla differente gestione dei permessi dei file o alla sensibilit�� alle maiuscole. Bisogna anche considerare che se gli aggiornamenti dei dati avvenissero soltanto su di uno di questi dispositivi sarebbe richiesta una semplice copia dei dati aggiornati sugli altri dispositivi, ma che non �� sempre possibile utilizzare tale approccio. Infatti i dati vengono spesso aggiornati in maniera indipendente in pi�� di un dispositivo, magari nello stesso momento, �� pertanto necessario che le applicazioni che si occupano di sincronizzare tali dati riconoscano le situazioni di conflitto, nelle quali gli stessi dati sono stati aggiornati in pi�� di una copia ed in maniera differente, e permettano di risolverle, uniformando lo stato delle repliche. Considerando l' importanza e il valore che possono avere i dati, sia a livello lavorativo che personale, �� necessario che tali applicazioni possano garantirne la sicurezza, evitando in ogni caso un loro danneggiamento, perch�� sempre pi�� spesso il valore di un dispositivo dipende pi�� dai dati in esso contenuti che dal costo dello hardware. In questa tesi verranno illustrate alcune idee alternative su come possa aver luogo la condivisione e la sincronizzazione di dati tra sistemi operativi diversi, sia nel caso in cui siano installati nello stesso dispositivo che tra dispositivi differenti. La prima parte della tesi descriver�� nel dettaglio l' applicativo Unison. Tale applicazione, consente di mantenere sincronizzate tra di loro repliche dei dati, memorizzate in diversi dispositivi che possono anche eseguire sistemi operativi differenti. Unison funziona a livello utente, analizzando separatamente lo stato delle repliche al momento dell' esecuzione, senza cio�� mantenere traccia delle operazioni che sono state effettuate sui dati per modificarli dal loro stato precedente a quello attuale. Unison permette la sincronizzazione anche quando i dati siano stati modificati in maniera indipendente su pi�� di un dispositivo, occupandosi di risolvere gli eventuali conflitti che possono verificarsi rispettando la volont�� dell' utente. Verranno messe in evidenza le strategie utilizzate dai suoi ideatori per garantire la sicurezza dei dati ad esso affidati e come queste abbiano effetto nelle pi�� diverse condizioni. Verr�� poi fornita un' analisi dettagiata di come possa essere utilizzata l' applicazione, fornendo una descrizione accurata delle funzionalit�� e vari esempi per renderne pi�� chiaro il funzionamento. Nella seconda parte della tesi si descriver�� invece come condividere file system tra sistemi operativi diversi all' interno della stessa macchina, si tratta di un approccio diametralmente opposto al precedente, in cui al posto di avere una singola copia dei dati, si manteneva una replica per ogni dispositivo coinvolto. Concentrando l' attenzione sui sistemi operativi Linux e Microsoft Windows verranno descritti approfonditamente gli strumenti utilizzati e illustrate le caratteristiche tecniche sottostanti.

Applicazioni di marketing per i geo-social network: il caso Foursquare

La geolocalizzazione e i LBS (Location-based services), servizi associati a questi tecnologia stanno trasformando radicalmente il modo in cui i consumatori interagiscono con brand, prodotti e aziende, sia online che nel mondo reale. L 'esplosione nell'utilizzo degli smartphone ha causato un notevole aumento dell'interesse degli utenti per i servizi geolocalizzati, che aprono nuove frontiere sia ai consumatori che ai marketers. Questa tesi di laurea analizza in particolare il fenomeno Foursquare nel mondo e in Italia definendo il modello di business associato a questa tecnologia, servendosi di numerose case history e testimonianze.

Un'applicazione VoIP per Symbian: un'interfaccia utente

Nel campo della tecnologia, l���ultimo decennio �� stato caratterizzato da significativi sviluppi nel mondo dei dispositivi mobili. Si �� passati dal tradizionale telefono cellulare, ai pi�� recenti palmari e Smartphone che integrano al tradizionale stereotipo di telefono cellulare, funzionalit�� avanzate su hardware molto sofisticato. Con un moderno dispositivo mobile infatti, �� possibile collegarsi ad Internet, leggere mail, guardare video, scaricare applicazioni e installarle per poterne cos�� fruire. L���International Telecommunications Union (ITU-T) ha stimato che alla fine del 2010 il numero di utenti Internet a livello mondiale ha raggiunto i 2 mi- liardi e che gli accessi alla rete cellulare hanno raggiunto circa 5,3 miliardi di sottoscrizioni. Se si considera inoltre che le reti 2G verranno sostituite da quelle 3G (che consente una connessione alla rete a banda larga tramite dispositivi cellulari), �� inevitabile che nel prossimo futuro, gli utilizzatori di Internet tramite rete mobile potranno arrivare ad essere anche qualche miliardo. Le applicazioni disponibili in rete sono spesso scritte in linguaggio Java che su dispositivi embedded, dove �� cruciale il consumo di energia, mettono in crisi la durata della batteria del dispositivo. Altre applicazioni scritte in linguaggi meno dispendiosi in termini di consumi energetici, hanno un���interfaccia scarna, a volte addirittura ridotta a semplice terminale testuale, che non �� indicata per utenti poco esperti. Infine altre applicazioni sono state eseguite solo su simulatori o emulatori, perci�� non forniscono riscontri su dispositivi reali. In questa tesi verr�� mostrato come su un dispositivo mobile sia possibile utilizzare, tramite un���interfaccia ���user-friendly���, una tecnologia gi�� esistente e diffusa come il VoIP in maniera tale che qualunque tipologia di utente possa utilizzarla senza conoscerne i dettagli tecnici. Tale applicazione, dovendo utilizzare una connessione dati, sfrutter�� o una connessione a una rete WLAN o una connessione a una rete cellulare (GPRS, UMTS e HSDPA ad esempio) a seconda della dotazione hardware dell���apparecchio mobile e della locazione dello stesso in una rete accessibile dall���utente.

Rassegna dei framework per lo sviluppo di applicazioni mobili

Lo stato attuale del mercato continua a dimostrare come l'interesse del pubblico verso i dispositivi mobili sia in costante crescita; se fino a pochi anni fa il termine smartphone era ai piu' privo di significato, ora e' abbastanza comune per giovani e adulti essere concentrati su piccoli dispositivi dove si possono contattare i clienti via e-mail, verificare lo stato di avanzamento dei processi aziendali, consultare il web e cosi' via. L'obiettivo di questa tesi e' introdurre l'utilizzo di diverse tipologie di framework, prendendo come riferimento i sistemi operativi per i dispositivi mobili e quello di presentare soluzioni (attraverso i framework) per lo sviluppo di applicazioni mobili su diverse piattaforme software.

Body ares networks for human motor assessment

Healthcare, Human Computer Interfaces (HCI), Security and Biometry are the most promising application scenario directly involved in the Body Area Networks (BANs) evolution. Both wearable devices and sensors directly integrated in garments envision a word in which each of us is supervised by an invisible assistant monitoring our health and daily-life activities. New opportunities are enabled because improvements in sensors miniaturization and transmission efficiency of the wireless protocols, that achieved the integration of high computational power aboard independent, energy-autonomous, small form factor devices. Application���s purposes are various: (I) data collection to achieve off-line knowledge discovery; (II) user notification of his/her activities or in case a danger occurs; (III) biofeedback rehabilitation; (IV) remote alarm activation in case the subject need assistance; (V) introduction of a more natural interaction with the surrounding computerized environment; (VI) users identification by physiological or behavioral characteristics. Telemedicine and mHealth [1] are two of the leading concepts directly related to healthcare. The capability to borne unobtrusiveness objects supports users��� autonomy. A new sense of freedom is shown to the user, not only supported by a psychological help but a real safety improvement. Furthermore, medical community aims the introduction of new devices to innovate patient treatments. In particular, the extension of the ambulatory analysis in the real life scenario by proving continuous acquisition. The wide diffusion of emerging wellness portable equipment extended the usability of wearable devices also for fitness and training by monitoring user performance on the working task. The learning of the right execution techniques related to work, sport, music can be supported by an electronic trainer furnishing the adequate aid. HCIs made real the concept of Ubiquitous, Pervasive Computing and Calm Technology introduced in the 1988 by Marc Weiser and John Seeley Brown. They promotes the creation of pervasive environments, enhancing the human experience. Context aware, adaptive and proactive environments serve and help people by becoming sensitive and reactive to their presence, since electronics is ubiquitous and deployed everywhere. In this thesis we pay attention to the integration of all the aspects involved in a BAN development. Starting from the choice of sensors we design the node, configure the radio network, implement real-time data analysis and provide a feedback to the user. We present algorithms to be implemented in wearable assistant for posture and gait analysis and to provide assistance on different walking conditions, preventing falls. Our aim, expressed by the idea to contribute at the development of a non proprietary solutions, driven us to integrate commercial and standard solutions in our devices. We use sensors available on the market and avoided to design specialized sensors in ASIC technologies. We employ standard radio protocol and open source projects when it was achieved. The specific contributions of the PhD research activities are presented and discussed in the following. ��� We have designed and build several wireless sensor node providing both sensing and actuator capability making the focus on the flexibility, small form factor and low power consumption. The key idea was to develop a simple and general purpose architecture for rapid analysis, prototyping and deployment of BAN solutions. Two different sensing units are integrated: kinematic (3D accelerometer and 3D gyroscopes) and kinetic (foot-floor contact pressure forces). Two kind of feedbacks were implemented: audio and vibrotactile. ��� Since the system built is a suitable platform for testing and measuring the features and the constraints of a sensor network (radio communication, network protocols, power consumption and autonomy), we made a comparison between Bluetooth and ZigBee performance in terms of throughput and energy efficiency. Test in the field evaluate the usability in the fall detection scenario. ��� To prove the flexibility of the architecture designed, we have implemented a wearable system for human posture rehabilitation. The application was developed in conjunction with biomedical engineers who provided the audio-algorithms to furnish a biofeedback to the user about his/her stability. ��� We explored off-line gait analysis of collected data, developing an algorithm to detect foot inclination in the sagittal plane, during walk. ��� In collaboration with the Wearable Lab ��� ETH, Zurich, we developed an algorithm to monitor the user during several walking condition where the user carry a load. The remainder of the thesis is organized as follows. Chapter I gives an overview about Body Area Networks (BANs), illustrating the relevant features of this technology and the key challenges still open. It concludes with a short list of the real solutions and prototypes proposed by academic research and manufacturers. The domain of the posture and gait analysis, the methodologies, and the technologies used to provide real-time feedback on detected events, are illustrated in Chapter II. The Chapter III and IV, respectively, shown BANs developed with the purpose to detect fall and monitor the gait taking advantage by two inertial measurement unit and baropodometric insoles. Chapter V reports an audio-biofeedback system to improve balance on the information provided by the use centre of mass. A walking assistant based on the KNN classifier to detect walking alteration on load carriage, is described in Chapter VI.

Healthcare for anyone, anywhere, anytime

Gli sviluppi in campo scientifico e nella medicina sono fortemente collegati. L'innovazione tecnologica ci aiuta a rendere pi�� semplici le operazioni che potrebbero essere complesse, riuscendo a dare un grande aiuto in qualsiasi campo. In questo lavoro si approfondir�� il contributo che pu�� dare l'innovazione all'assistenza sanitaria, con lo scopo di riuscire a fornire un'assistenza sanitaria in qualsiasi luogo, in qualsiasi momento, a chiunque. Per fare questo ci si basa sull'mHealth e quindi sull'interazione tra la medicina e i dispositivi mobili. Si definir�� una architettura che abbia le potenzialit�� di essere integrata con le procedure di assistenza sanitaria riuscendo a diminuire i costi aumentando i benefici percepiti da medici e pazienti. Lo strumento base utilizzato per fornire una assistenza sanitaria in mobilit�� saranno i sensori e gli attuatori impiantabili o indossabili.

Trasformazione di un ambiente fisico in Cyber-Physical Ecosystem

Obiettivo di questo lavoro di tesi �� il perfezionamento di un sistema di Health Smart Home, ovvero un ambiente fisico (ad esempio un'abitazione) che incorpora una rete di comunicazione in grado di connettere apparecchi elettronici e servizi controllabili da remoto, con l'obiettivo di facilitare la vita ad anziani, malati o disabili nelle loro case. Questo lavoro di tesi mostrer�� come �� stato possibile realizzare tale sistema partendo dalle teorie e dalle tecnologie sviluppate per il Web Semantico, al fine di trasformare l'ambiente fisico in un Cyber Physical (Eco)System perfettamente funzionante.

Un Framework per il controllo e la gestione automatica dello spostamento di sensori mobili

Il progetto descritto in questo documento consiste nello sviluppo di un Framework composto da un'applicazione Android in grado di comandare il movimento di un robot collegato ad una scheda Arduino tramite interfaccia di comunicazione Bluetooth

Framework mobile per lo sviluppo di sistemi coordinati

Il campo della coordinazione pu�� beneficiare di nuovi strumenti e tecnologie per il proprio sviluppo o per rendere accessibili le sue funzionalit�� ad un pubblico pi�� vasto. Il progetto TuCSoN, in particolare, include lo strumento Inspector tramite il quale �� possibile monitorare ed interagire con l'intero spazio di coordinazione. Al fine di rendere disponibili queste funzionalit�� anche al mondo mobile �� necessario eseguire il porting dell'applicazione. In questa tesi, perci��, verranno prima di tutto analizzate le caratteristiche principali dei modelli di coordinazione e, in particolare, del modello TuCSoN. In seguito eseguiremo un'introduzione sulla tecnologia Android, che ci fornir�� gli strumenti necessari per la creazione di un framework mobile equivalente all'Inspector. Infine verranno affrontate le problematiche principali per eseguire con successo il porting, come ad esempio la necessit�� di ridefinire l'intera interfaccia grafica o l'utilizzo di nuovi componenti quali i service e le activity. Questa operazione, quindi, dimostrer�� l'esigenza di adattare l'Inspector ai meccanismi appartenenti al nuovo ambiente di esecuzione.