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.

Implementazione e valutazione delle prestazioni di algoritmi di localizzazione Indoor basati su dispositivi Beacon

Questo elaborato di tesi ha lo scopo di illustrare un'applicazione realizzata per dispositivi Android in grado di localizzare l'utente all'interno di un ambiente indoor sfruttando l'utilizzo dei Beacon e dare una valutazione dei risultati ottenuti. L'utente potrà registrare i dispositivi Beacon in suo possesso all'interno dell'applicazione, caricare la planimetria di un ambiente e configurarlo indicando esattamente quale Beacon si trova in una determinata posizione. Infine potrà scegliere quale tra i tre algoritmi implementati (Prossimità, Triangolazione e Fingerprinting) utilizzare per visualizzare la propria posizione sulla mappa. I tre algoritmi sono stati sottoposti a vari test che hanno permesso di analizzare le differenze tra di essi in termini di accuratezza e le performance generali dell'applicativo.

Progetto e realizzazione di una applicazione mobile a supporto di iniziative ed eventi culturali

Obbiettivo di questa tesi è presentare l'applicazione per dispositivi mobili denominata “dPiP” (che sta per “di Piazza in Piazza“), il suo scopo, il suo funzionamento ed il processo che ha portato dalla sua ideazione al suo utilizzo nell'ambito delle iniziative dell'Università di Bologna in occasione dell'EXPO2015. In particolare, l'applicazione è strettamente correlata all'installazione "di Piazza in Piazza" che è stata ospitata presso la Biblioteca Malatestiana di Cesena, da Settembre 2015 a Maggio 2016.

Studio e sviluppo di un framework per il riconoscimento vocale nell'ambito di sistemi Hands-Free

Negli ultimi anni, l'avanzamento incredibilmente rapido della tecnologia ha portato allo sviluppo e alla diffusione di dispositivi elettronici portatili aventi dimensioni estremamente ridotte e, allo stesso tempo, capacità computazionali molto notevoli. Più nello specifico, una particolare categoria di dispositivi, attualmente in forte sviluppo, che ha già fatto la propria comparsa sul mercato mondiale è sicuramente la categoria dei dispositivi Wearable. Come suggerisce il nome, questi sono progettati per essere letteralmente indossati, pensati per fornire continuo supporto, in diversi ambiti, a chi li utilizza. Se per interagire con essi l’utente non deve ricorrere obbligatoriamente all'utilizzo delle mani, allora si parla di dispositivi Wearable Hands Free. Questi sono generalmente in grado di percepire e catture l’input dell'utente seguendo tecniche e metodologie diverse, non basate sul tatto. Una di queste è sicuramente quella che prevede di modellare l’input dell’utente stesso attraverso la sua voce, appoggiandosi alla disciplina dell’ASR (Automatic Speech Recognition), che si occupa della traduzione del linguaggio parlato in testo, mediante l’utilizzo di dispositivi computerizzati. Si giunge quindi all’obiettivo della tesi, che è quello di sviluppare un framework, utilizzabile nell’ambito dei dispositivi Wearable, che fornisca un servizio di riconoscimento vocale appoggiandosi ad uno già esistente, in modo che presenti un certo livello di efficienza e facilità di utilizzo. Più in generale, in questo documento si punta a fornire una descrizione approfondita di quelli che sono i dispositivi Wearable e Wearable Hands-Free, definendone caratteristiche, criticità e ambiti di utilizzo. Inoltre, l’intento è quello di illustrare i principi di funzionamento dell’Automatic Speech Recognition per passare poi ad analisi, progettazione e sviluppo del framework appena citato.

Realtà virtuale multiutente

L’obbiettivo di questa tesi è realizzare il prototipo di un’applicazione client-server che permetta di utilizzare in remoto applicazioni in Virtual Reality, fornendo allo stesso tempo supporto alla multiutenza. L’applicazione in realtà virtuale dovrà girare sul server, dispositivo con capacità di calcolo notevolmente superiori rispetto a quelle del client. Più utenti dovranno avere la possibilità di connettersi contemporaneamente e condividere lo stesso spazio virtuale. Il client sarà, in questo caso, un’applicazione Android che si connetterà al server e avrà il compito di mostrare all'utente l’output dell’applicazione in Virtual Reality e allo stesso tempo ricevere l’input da inviare al server. Un altro obbiettivo durante lo sviluppo del prototipo è quello di realizzare una libreria che offra le funzionalità sopraelencate, facilmente integrabile in nuovi progetti o in progetti già esistenti. Utilizzando questa struttura client-server sarà possibile sviluppare applicazioni che permettano a più persone di condividere lo stesso spazio virtuale, ognuno dal proprio punto di vista, utilizzando visori e sistemi operativi diversi.

Documentação automatizada de APIs com tutoriais gerados a partir do Stack Overflow

One of the most common forms of reuse is through API usage. However, one of the main challenges to effective usage is an accessible and easy to understand documentation. Several papers have proposed alternatives to make more understandable API documentation, or even more detailed. However, these studies have not taken into account the complexity of understanding of the examples to make these documentations adaptable to different levels of experience of developers. In this work we developed and evaluated four different methodologies to generate tutorials for APIs from the contents of Stack Overflow and organizing them according to the complexity of understanding. The methodologies were evaluated through tutorials generated for the Swing API. A survey was conducted to evaluate eight different features of the generated tutorials. The overall outcome of the tutorials was positive on several characteristics, showing the feasibility of the use of tutorials generated automatically. In addition, the use of criteria for presentation of tutorial elements in order of complexity, the separation of the tutorial in basic and advanced parts, the nature of tutorial to the selected posts and existence of didactic source had significantly different results regarding a chosen generation methodology. A second study compared the official documentation of the Android API and tutorial generated by the best methodology of the previous study. A controlled experiment was conducted with students who had a first contact with the Android development. In the experiment these students developed two tasks, one using the official documentation of Android and using the generated tutorial. The results of this experiment showed that in most cases, the students had the best performance in tasks when they used the tutorial proposed in this work. The main reasons for the poor performance of students in tasks using the official API documentation were due to lack of usage examples, as well as its difficult use.

Una plataforma móvil para la enseñanza de la literatura inglesa

Actualmente vivimos en una época de cambios en la que podemos ver como las tecnologías están presentes en todos lo ámbitos de nuestra vida y cada día avanzan más rápido. Es por eso que el objetivo principal de este trabajo de fin de grado es una propuesta para la innovación educativa, en colaboración con la Universidad Autónoma de Madrid, de actualizar la educación a los tiempos que corren, de utilizar las tecnologías que tenemos a nuestra disposición para facilitar tanto a profesores como a alumnos la labor de enseñanza y aprendizaje. Este proyecto es de nueva creación y se propone la creación de una plataforma móvil que incorpore información creada por los propios alumnos, para que puedan, estudiar o repasar contenidos vistos en clase directamente en sus propios móviles. Para ello se van a utilizar herramientas de desarrollo de aplicaciones móviles, en nuestro caso Android Studio. Como propósito se encuentra el crear una aplicación que sea funcional en la mayoría de los dispositivos actuales, y que por lo tanto no requiera de unas altas especificaciones para su correcto funcionamiento, ni tenga requerimientos excesivos de memoria y batería. También se ha diseñado una plataforma web a través del cual los usuario incluyan su propia información. Se propone estudiar también como los alumnos aceptan este tipo de propuesta.

API de servicios web orientados a accesibilidad

Hoy en día vivimos en una sociedad en la que las tecnologías son accesibles para gran parte de la población y las cuales tienen como finalidad, entre otras cosas, facilitar la vida de las personas en la medida de lo posible. Este proyecto busca hacer uso de esas tecnologías para facilitar la accesibilidad a textos para cualquiera que pueda tener dificultades con ellos, en mayor o menor medida. La finalidad de nuestro proyecto no es crear la aplicación para el uso directo de las personas sino desarrollar los servicios, y el acceso a los mismos, que faciliten la implementación de estas aplicaciones. Aún así en este proyecto se crea una aplicación de ejemplo para Android, en la cual se hace uso de los servicios como muestra de un posible uso de los mismos. Para facilitar el acceso a estos servicios y la comprensión de los mismos, en este proyecto se crea también una API web en la cual quedan todos ellos explicados, como acceder a ellos, su descripción, ejemplos de llamadas y de resultados de las llamadas, en definitiva, todo lo que pueda ayudar a un desarrollador interesado en ellos a utilizarlos sin mayor problema. Las aplicaciones posibles de estos servicios son de lo mas extensas. Así, por ejemplo, en un dispositivo móvil, si un usuario está leyendo un libro y no entiende una palabra o le resulta bastante complicada, tan solo tendría que sacar el móvil, introducir la palabra en una aplicación que llamara a uno de nuestros servicios y obtener el resultado requerido de esa palabra, de forma rápida y cómoda. El proyecto queda dividido en tres partes: el desarrollo de los servicios de accesibilidad, la web de la API explicando cada uno de estos servicios y una aplicación Android de ejemplo de utilización.

Desarrollo de una app para la generación preventiva de alertas sanitarias

Desde hace unos años, parece que la informática ha ido invadiendo numerosos campos de la ciencia, se ha ido consolidando como parte fundamental en el desarrollo y la tecnología y ya se puede ver como motor de la economía, las comunicaciones, el comercio e incluso, la medicina. Este trabajo se centra en la aplicación de la informática en el área de las enfermedades infecciosas, intentando contribuir con una nueva idea que revolucione el mundo de las mismas dentro de la medicina, en una situación en la que el término “Smart City” cada vez es más importante. Se trata de un sistema formado por una app para Android y una web controlada y gestionada por un médico, la cual permite identificar posibles usuarios contagiados, localizar focos de contagios y gestionar de una manera óptima, el estado y los avisos de cada usuario. En esta memoria se describe el trabajo realizado, la arquitectura del sistema, las tecnologías utilizadas, el diseño de la aplicación móvil y de la página web, su implementación, las pruebas realizadas, las conclusiones a las que se ha llegado y las posibles mejoras que se podrían incluir en el proyecto en un futuro.

Desarrollo de un sistema de detección de caídas basado en acelerómetros

Este proyecto tiene como finalidad el desarrollo de un sistema de detección de caídas para personas de edad avanzada basado en el uso de acelerómetros. El 30 % de los mayores se cae una vez al año y estas caídas causan el 70 % de los accidentes mortales en el colectivo de personas mayores de 75 años. Por esta razón, se pretende realizar un sistema fiable y que ofrezca una respuesta de emergencia efectiva, así como un sistema poco intrusivo y fácil de usar. Inicialmente, se realizó un análisis de los sistemas de este tipo propuestos o existentes en el mercado, con el objetivo de detectar las carencias de los mismos, así como identificar los requisitos a implementar en el sistema. La monitorización de las actividades y caídas tanto en el Virtual Living Lab AIDE como en el despliegue real del sistema permitió diseñar el algoritmo de detección. Este algoritmo se integra en un sistema compuesto por un dispositivo detector portable desarrollado sobre el microordenador Beaglebone Green. El dispositivo, poseedor de la autonomía y conectividad requeridos, está pensado para ser llevado sujeto a la cintura. Como parte de la respuesta de emergencia, se crearon dos aplicaciones Android. Una de ellas ideada para usuarios que vivan solos y la otra para los que estén acompañados de una persona encargada de su cuidado. El sistema persigue favorecer la autonomía de una persona que cuida a otra, pero también la de la persona cuidada. Mediante la monitorización no intrusiva, se consigue que la persona cuidada se sienta menos dependiente y tenga menos miedo, pues, si se cae, el sistema avisará a quien tenga que hacerlo. En el diseño de este sistema ha sido relevante contemplar ciertos aspectos particulares sobre el tipo de usuario final al que iba dirigido, que era, principalmente, personas mayores. Esto ha condicionado el aspecto de la interfaz y el diseño físico del aparato. Sobre todo, ha condicionado la interacción, siendo el objetivo requerir el menor número de acciones posible. El sistema se probó con los tipos de caída más frecuentes que son las frontales, traseras y laterales, lográndose un índice de acierto aproximado del 90’78 %, constituyendo un primer resultado prometedor. Aparte de mejorar el ratio de aciertos, se pueden llegar a alcanzar otros hitos como un diseño más ergonómico o el refinamiento del algoritmo de detección de caídas. Se espera que este proyecto contribuya de manera notable al ámbito de la detección automática de caídas, ya sea mediante la publicación del sistema o por la recopilación de información.

System to predict bipolar disorder crises analysing massive data

Durante el desarrollo del proyecto he aprendido sobre Big Data, Android y MongoDB mientras que ayudaba a desarrollar un sistema para la predicción de las crisis del trastorno bipolar mediante el análisis masivo de información de diversas fuentes. En concreto hice una parte teórica sobre bases de datos NoSQL, Streaming Spark y Redes Neuronales y después diseñé y configuré una base de datos MongoDB para el proyecto del trastorno bipolar. También aprendí sobre Android y diseñé y desarrollé una aplicación de móvil en Android para recoger datos para usarlos como entrada en el sistema de predicción de crisis. Una vez terminado el desarrollo de la aplicación también llevé a cabo una evaluación con usuarios.

Soporte de sistema operativo para ahorro de energía en plataformas móviles con procesadores multicore asimétricos

Los procesadores multicore asimétricos con repertorio común de instrucciones (AMPsAsymmetric Multicore Processors) han sido propuestos recientemente como alternativa de bajo consumo a los procesadores multicore simétricos convencionales. Los AMPs combinan, en un mismo chip, cores rápidos de alto rendimiento, con cores más lentos y sencillos de consumo reducido. Uno de los ejemplos más destacados de procesador multicore asimétrico es el procesador big.LITTLE de ARM, que incorporan algunos modelos de teléfonos móviles y tablets disponibles en la actualidad. Trabajos previos han demostrado que para explotar los beneficios potenciales de los procesadores multicore asimétricos, el sistema operativo debe tener en cuenta el beneficio relativo (speedup) que cada aplicación experimenta al ejecutar en un core rápido frente a un core lento. Actualmente, los planificadores por defecto de los sistemas operativos de propósito general no tienen en cuenta la diversidad de speedups entre aplicaciones que puede estar presente en una carga de trabajo multiprogramada. En consecuencia, la asignación de aplicaciones a cores que hacen estos planificadores no extrae el máximo rendimiento por vatio de la plataforma. Recientemente se han realizado extensiones en el kernel Linux para ofrecer un mejor soporte de planificación en multicore asimétricos. Sin embargo, estas extensiones del planificador, utilizadas fundamentalmente en dispositivos móviles con el sistema operativo Android, tampoco tienen en cuenta la diversidad de speedups en las aplicaciones de la carga de trabajo. Por lo tanto estas extensiones no constituyen una aproximación robusta desde el punto de vista de la eficiencia energética. En este proyecto se lleva a cabo la evaluación exhaustiva de distintos algoritmos de planificación para multicore asimétricos sobre una plataforma provista de un procesador ARM big.LITTLE. El principal objetivo del estudio es cuantificar el grado de eficiencia energética y el rendimiento global proporcionado por implementaciones de estos algoritmos en el kernel Linux sobre hardware multicore asimétrico real.

Culture_Arte : a Web 2.0 ao serviço das artes visuais

Relatório de estágio para obtenção do grau de mestre na área de Educação e Comunicação Multimédia

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.

RAGE Reusable Game Software Components and Their Integration into Serious Game Engines

This paper presents and validates a methodology for integrating reusable software components in diverse game engines. While conforming to the RAGE com-ponent-based architecture described elsewhere, the paper explains how the interac-tions and data exchange processes between a reusable software component and a game engine should be implemented for procuring seamless integration. To this end, a RAGE-compliant C# software component providing a difficulty adaptation routine was integrated with an exemplary strategic tile-based game “TileZero”. Implementa-tions in MonoGame, Unity and Xamarin, respectively, have demonstrated successful portability of the adaptation component. Also, portability across various delivery platforms (Windows desktop, iOS, Android, Windows Phone) was established. Thereby this study has established the validity of the RAGE architecture and its un-derlying interaction processes for the cross-platform and cross-game engine reuse of software components. The RAGE architecture thereby accommodates the large scale development and application of reusable software components for serious gaming.