TinyDomus

TinyDomus es un proyecto desarrollado para el TFC Sistemas Empotrados. Utiliza la plataforma TinyOS para gestionar una red inalámbrica de sensores (motas COU), que nos permitirán monitorizar ciertos aspectos físicos (picos magnéticos), y ambientales (temperatura y luminosidad). La funcionalidad de TinyDomus es la de simular un hogar domótico. Para ello dispone de una aplicación de escritorio con la que podemos visualizar la información de los sensores de las motas, controlar el funcionamiento del sistema y solicitar información a la red de sensores.

enControl wear

Aquest projecte s'endinsa en l'ecosistema Android Wear, ampliant l'aplicació d'smart home "enControl" als dispositius smart watch. Durant el projecte s'han seguit totes les fases de desenvolupament de l'aplicació: des dels primers dissenys fins a la implementació final que funciona correctament.

Reframing the relationship between service design and operations: a service engineering approach

The significance of services as business and human activities has increased dramatically throughout the world in the last three decades. Becoming a more and more competitive and efficient service provider while still being able to provide unique value opportunities for customers requires new knowledge and ideas. Part of this knowledge is created and utilized in daily activities in every service organization, but not all of it, and therefore an emerging phenomenon in the service context is information awareness. Terms like big data and Internet of things are not only modern buzz-words but they are also describing urgent requirements for a new type of competences and solutions. When the amount of information increases and the systems processing information become more efficient and intelligent, it is the human understanding and objectives that may get separated from the automated processes and technological innovations. This is an important challenge and the core driver for this dissertation: What kind of information is created, possessed and utilized in the service context, and even more importantly, what information exists but is not acknowledged or used? In this dissertation the focus is on the relationship between service design and service operations. Reframing this relationship refers to viewing the service system from the architectural perspective. The selected perspective allows analysing the relationship between design activities and operational activities as an information system while maintaining the tight connection to existing service research contributions and approaches. This type of an innovative approach is supported by research methodology that relies on design science theory. The methodological process supports the construction of a new design artifact based on existing theoretical knowledge, creation of new innovations and testing the design artifact components in real service contexts. The relationship between design and operations is analysed in the health care and social care service systems. The existing contributions in service research tend to abstract services and service systems as value creation, working or interactive systems. This dissertation adds an important information processing system perspective to the research. The main contribution focuses on the following argument: Only part of the service information system is automated and computerized, whereas a significant part of information processing is embedded in human activities, communication and ad-hoc reactions. The results indicate that the relationship between service design and service operations is more complex and dynamic than the existing scientific and managerial models tend to view it. Both activities create, utilize, mix and share information, making service information management a necessary but relatively unknown managerial task. On the architectural level, service system -specific elements seem to disappear, but access to more general information elements and processes can be found. While this dissertation focuses on conceptual-level design artifact construction, the results provide also very practical implications for service providers. Personal, visual and hidden activities of service, and more importantly all changes that take place in any service system have also an information dimension. Making this information dimension visual and prioritizing the processed information based on service dimensions is likely to provide new opportunities to increase activities and provide a new type of service potential for customers.

Kiihtyvyyteen perustuva langaton iskuvoimanmittausjärjestelmä

Tämä lopputyö esittelee Diter Oy:n toimeksiannosta läpiviedyn projektin, jonka tarkoituksena oli luoda langaton etäluettava ja -ohjattava kiihtyvyyden mittaukseen perustuva iskuvoimanmittausjärjestelmän prototyyppi. Projektin tarkoitus ei ollut luoda viimeisteltyä mittausjärjestelmää, vaan selvittää onko tällaista järjestelmää ylipäätään mahdollista toteuttaa järkevästi. Mittajärjestelmän idean taustalla oli vahvasti Internet-of-Things (IoT) -konsepti, minkä seurauksena hallinta ja seuraaminen toteutettiin esitettyjen vaatimusten mukaan Android-pohjaiselle mobiililaitteelle. Langaton tiedonsiirto toteutettiin Bluetoothyhteydellä, jonka välityksellä mobiililaitteelle toteutetun sovelluksen avulla pystytään ohjaamaan Bluetooth-moduulin kytkettyä mikrokontrolleria. Mikrokontrolleri lukee AD-muuntimeen kytkettyä analogista kiihtyvyysanturia, jota käytetään tallentamaan kappaleeseen kohdistuvien voimien aiheuttama kiihtyvyys. Toimeksiantoon kuului koko laitteisto- ja ohjelmistoarkkitehtuurin suunnittelu ja toteutus alusta alkaen. Järjestelmän lisäksi projektiin kuului verifiointitestausten suunnitellu ja toteutus, jotka ovat myös kuvattuna tässä työssä. Tärkeänä osana verifiointia olivat kiihtyvyysanturin kalibroinnin tarkastaminen sekä kalibrointimenetelmän toteutus. Verifiointitestauksissa käytettiin servo-ohjattua sähkömoottoria luomaan ympyräliike, josta voitiin vertaamalla kierrostaajuutta ja kiihtyvyysarvoja toisiinsa todentaa kiihtyvyysanturin kalibrointi. Lisäksi rakennettiin Newtonin kehtoon perustuva testipenkki, jonka avulla pyrittiin selvittämään järjestelmän mahdollista iskuvoimanmittauskykyä. Vaikka suoritettujen testausten tulokset olivat aluksi lupaavia, eivät ne lopulta olleet yksiselitteiset. Tämän seurauksena työ ei pystynyt sille kohdennettujen resurssien puittessa ottamaan kantaa annettuun tutkimuskysymykseen. Tulokset kuitenkin osoittivat, mitä on otettava huomioon jatkosuunnittelussa ja verifiointitestausten kehittämisessä.

Prof Les Carr interviews Bebo White

Prof Les Carr interviews Bebo White about the Early Web and the Future Web – the Internet of Things

En jämförelse av molnbaserade realtidsanalystjänster : Skillnader i användbarhet mellan multi-tenant och single-tenant arkitekturer

Internet of Things är ett samlingsbegrepp för den utveckling som innebär att olika typer av enheter kan förses med sensorer och datachip som är uppkopplade mot internet. En ökad mängd data innebär en ökad förfrågan på lösningar som kan lagra, spåra, analysera och bearbeta data. Ett sätt att möta denna förfrågan är att använda sig av molnbaserade realtidsanalystjänster. Multi-tenant och single-tenant är två typer av arkitekturer för molnbaserade realtidsanalystjänster som kan användas för att lösa problemen med hanteringen av de ökade datamängderna. Dessa arkitekturer skiljer sig åt när det gäller komplexitet i utvecklingen. I detta arbete representerar Azure Stream Analytics en multi-tenant arkitektur och HDInsight/Storm representerar en single-tenant arkitektur. För att kunna göra en jämförelse av molnbaserade realtidsanalystjänster med olika arkitekturer, har vi valt att använda oss av användbarhetskriterierna: effektivitet, ändamålsenlighet och användarnöjdhet. Vi kom fram till att vi ville ha svar på följande frågor relaterade till ovannämnda tre användbarhetskriterier: • Vilka likheter och skillnader kan vi se i utvecklingstider? • Kan vi identifiera skillnader i funktionalitet? • Hur upplever utvecklare de olika analystjänsterna? Vi har använt en design and creation strategi för att utveckla två Proof of Concept prototyper och samlat in data genom att använda flera datainsamlingsmetoder. Proof of Concept prototyperna inkluderade två artefakter, en för Azure Stream Analytics och en för HDInsight/Storm. Vi utvärderade dessa genom att utföra fem olika scenarier som var för sig hade 2-5 delmål. Vi simulerade strömmande data genom att låta en applikation kontinuerligt slumpa fram data som vi analyserade med hjälp av de två realtidsanalystjänsterna. Vi har använt oss av observationer för att dokumentera hur vi arbetade med utvecklingen av analystjänsterna samt för att mäta utvecklingstider och identifiera skillnader i funktionalitet. Vi har även använt oss av frågeformulär för att ta reda på vad användare tyckte om analystjänsterna. Vi kom fram till att Azure Stream Analytics initialt var mer användbart än HDInsight/Storm men att skillnaderna minskade efter hand. Azure Stream Analytics var lättare att arbeta med vid simplare analyser medan HDInsight/Storm hade ett bredare val av funktionalitet.

WISE-MANager: criação e gestão de sessões colaborativas em redes de sensores sem fio

As redes de sensores sem fios (WSN- WSN-Wireless Sensor Network) utilizam um grande número de dispositivos sem fios (sensores), que são de baixo custo e equipados com interfaces wireless. Utilizam um conjunto de sensores autónomos que colaboram entre si para efectuar a monitorização das condições ambientais, tais como: temperatura, oxigénio, luz, humidade, pressão, gases poluentes, entre outras. Estas redes podem operar durante largos períodos de tempo, sem intervenção humana, sendo que esse tempo depende do nível de bateria desses nós. De modo a que os gestores de um Museu possam gerir de forma mais adequada as obras de arte e arquivos históricos, surge o projecto WISE-MUSE – Environmental Monitoring based on Wireless Sensor Networks, que permite implementar soluções para a monitorização museológica, com a utilização de redes de sensores sem fios. Actualmente, a colaboração entre o utilizador e a WSN é muito ténue, sendo que apenas existe colaboração entre os nós sensores. De forma a aumentar esta colaboração, e no âmbito do projecto WISE-MUSE surge o CWSN – Collaborative Wireless Sensor Network Model, que define um modelo de colaboração na rede de sensores sem fios, permitindo a utilização de sessões colaborativas para a monitorização da rede. Com o intuito de obter o máximo rendimento da rede, é necessário definir qual o deployment a utilizar. O tipo de deployment de uma WSN é a forma como os nós são distribuídos pela rede. Em zonas longínquas, ou de difícil acesso, os nós são colocados de forma aleatória, por exemplo, caiem de um avião. Nos locais de fácil acesso, podem ser colocados no local exacto. Portanto, este projecto de Mestrado de Engenharia Informática apresenta duas contribuições principais: (i) um estudo de propagação no Museu da Baleia; e; (ii) o WISE-MANager, um sistema de gestão de sessões colaborativas. De forma a definir qual o deployment da rede a instalar no Museu da Baleia, será apresentado um estudo de propagação do sinal empírico, que determinou a melhor posição física dos nós, para que a rede tenha uma boa performance. O sistema WISE-MANager permite a criação, monitorização e gestão de sessões colaborativas numa WSN baseada no protocolo Zigbee. O intuito da utilização de sessões colaborativas é proporcionar uma melhor interacção entre o utilizador e a WSN, visto que o utilizador pode personalizar o tipo de monitorização a efectuar (por nó sensor, por fenómeno ou por intervalo de tempo), e interrogar à rede e aos seus componentes, aumentando assim a flexibilidade da WSN.A gestão de redes de sensores sem fios é muito importante para que o utilizador tenha controlo sobre a mesma ao saber quais os dispositivos da rede, assim como o seu nível de energia. Por tanto, através de WISE-MANager, os gestores do Museu serão capazes de analisar a rede, detectar eventuais problemas e obter parâmetros específicos.

Planejamento de redes de comunicação sem fio para ambiente indoor considerando os efeitos da polarização das antenas: abordagem baseada em medições

Uma das principais aplicações de ondas eletromagnéticas, na atualidade, na área de telecomunicações trata dos enlaces em sistemas móveis sem fio. Sejam estes terrestres (indoor/outdoor) ou via satélites, o projetista do sistema de telecomunicações tem que ser capaz de determinar os sistemas irradiantes, as potências envolvidas, a frequência de operação do sistema, a área de cobertura e os parâmetros de qualidade do serviço. O planejamento das novas redes de comunicações sem fio representa um grande desafio ao incluir serviços cada vez mais avançados com diferentes requisitos de qualidade, suporte a mobilidade, altas taxas de transmissão e capacidades elevadas de tráfego. Os diversos ambientes nos quais essas redes operam, os fenômenos associados produzem diversos efeitos no comportamento do sinal recebido e, consequentemente, uma variação no desempenho do enlace de comunicação entre os pontos de acesso, a rede e os usuários. Por conseguinte, esses efeitos devem ser avaliados corretamente, de tal forma que o dimensionamento da rede atenda aos requisitos de qualidade regulamentados. O presente trabalho objetiva estabelecer uma metodologia para o planejamento de redes de comunicação sem fio para ambientes indoor, considerando os parâmetros de qualidade de serviços e os efeitos da polarização das antenas. Foi proposto um modelo empírico para determinar a área de cobertura desse ambiente a partir de uma abordagem baseada em medições. Como resultado de campanhas de medições, foram identificados os principais parâmetros que interferem nas perdas no enlace de propagação, destacando-se os materiais envolvidos no ambiente bem como os efeitos da polarização das antenas transmissora, entre outros. Tais efeitos, avaliados corretamente, permitirão ao projetista da rede, de uma forma crítica e com base em dados obtidos em campo, definir a melhor configuração de parâmetros e critérios de projeto para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. As medições para determinação dos parâmetros de cobertura e de qualidade de serviços foram realizadas no prédio do Laboratório de Engenharia Elétrica e de Computação e no prédio de aulas do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal do Pará. Nas campanhas de medição foram utilizadas algumas frequências, escolhidas devido à importância dos serviços disponibilizados: 2,4 GHz - redes locais sem fio (WLAN’s); 3,5 GHz - Wimax licenciado; 5,85 GHz - Wimax livre e 10 GHz (a faixa de 9,8 a 10 GHz não está ainda regulamentada, de 10 - 10,15 GHz-radioamador (Resolução Anatel, Nº 452/2006 - D.O.U. de 20.12.2006) ou serviços de comunicações multimídias (SCM) para sistemas em banda larga). Os principais resultados obtidos com o modelo proposto foram avaliados e comparados com os principais modelos da literatura e mostraram que a metodologia adotada para o planejamento de redes de comunicação sem fio em ambientes indoor teve um bom desempenho.

Infraestrutura de data center e suas tendências com foco em eficiência energética

With the Big Data development and the growth of cloud computing and Internet of Things, data centers have been multiplying in Brazil and the rest of the world. Designing and running this sites in an efficient way has become a necessary challenge and to do so, it's essential a better understanding of its infrastructure. Thus, this paper presents a bibliography study using technical concepts in order to understand the specific needs related to this environment and the best forms address them. It discusses the data center infrastructure main systems, methods to improve their energy efficiency and their future trends

Infraestrutura de data center e suas tendências com foco em eficiência energética

With the Big Data development and the growth of cloud computing and Internet of Things, data centers have been multiplying in Brazil and the rest of the world. Designing and running this sites in an efficient way has become a necessary challenge and to do so, it's essential a better understanding of its infrastructure. Thus, this paper presents a bibliography study using technical concepts in order to understand the specific needs related to this environment and the best forms address them. It discusses the data center infrastructure main systems, methods to improve their energy efficiency and their future trends

Contribución al estudio de estrategias de acceso al medio en redes ópticas no guiadas

Programa de doctorado: Cibernética y telecomunicación

Tecnologie ad agenti e sistemi embedded

Information technology (IT) is on the verge of another revolution. Driven by the increasing capabilities and ever declining costs of computing and communications devices, IT is being embedded into a growing range of physical devices linked together through networks and will become ever more pervasive as the component technologies become smaller, faster, and cheaper. [..] These networked systems of embedded computers, referred to as EmNets throughout this report, have the potential to change radically the way people interact with their environment by linking together a range of devices and sensors that will allow information to be collected, shared, and processed in unprecedented ways.[..] The use of EmNets throughout society could well dwarf previous milestones in the information revolution.[..] IT will eventually become \textbf{an invisible component of almost everything} in everyone`s surroundings. Con il ridursi dei costi e l'aumentare della capacità di computazione dei componenti elettronici sono proliferate piattaforme che permettono al bambino come all'ingegnere di sviluppare un'idea che trasversalmente taglia il mondo reale e quello virtuale. Una collisione tra due mondi che fino a poco tempo fa era consentita esclusivamente a professionisti. Oggetti che possono acquisire o estendere funzionalità, che ci permettono di estendere la nostra percezione del mondo e di rivalutarne i suoi limiti. Oggetti connessi alla 'rete delle reti' che condividono ed elaborano dati per un nuovo utilizzo delle informazioni. Con questa tesi si vuole andare ad esplorare l'applicazione degli agenti software alle nuove piattaforme dei sistemi embedded e dell'Internet of Things, tecnologie abbastanza mature eppure non ancora esplorate a fondo. Ha senso modellare un sistema embedded con gli agenti?

Un'applicazione mobile per controllo e monitoraggio della qualità dell'acqua di una piscina

Questo elaborato ha come argomento lo sviluppo di un progetto informatico creato per mettere in comunicazione tra di loro un sistema di gestione e controllo del ricambio di acqua in una piscina e un dispositivo mobile. Per la realizzazione del sistema di controllo è stata utilizzata una scheda Arduino Mega 2560 munita di modulo Ethernet, mentre, per quello che concerne il dispositivo mobile, la scelta è ricaduta su un device dotato di sistema operativo Android. La comunicazione tra questi due attori è mediata attraverso un server scritto in Java che gira nella stessa rete locale in cui è presente la scheda Arduino. Il progetto può essere inserito nell'ambito dell'Internet of Things, dove ogni oggetto è caratterizzato dalla possibilità di connettersi ad Internet e scambiare informazioni con ogni altro oggetto creando una rete. Questo progetto è suddiviso in tre parti: la prima si occupa della definizione di due protocolli di comunicazione tra le varie componenti, uno per lo scambio di messaggi tra client Android e Server Java e un secondo per quello tra scheda Arduino e Server; la seconda parte è incentrata sulla realizzazione del server Java che rende accessibile la scheda da qualsiasi luogo e permette la raccolta dei dati rilevanti provenienti dalla centralina. L’ultima parte infine è quella relativa allo sviluppo di una applicazione per Android che permette di monitorare il tutto e interagire con la centralina stessa.

Midi networking: Metodologie di interconnessione di strumenti musicali tramite reti fisiche e virtuali

Il lavoro che si presenta ha la principale funzione di proporre un metodo di interconnessione di strumenti musicali digitali che utilizzi i più comuni protocolli e strumenti hardware di rete. Nell'ottica di Internet of Things, si vuole rendere MIDI un sotto-protocollo di rete.