Una piattaforma collaborativa di urban-sensing basata su dispositivi android

Tesi di laurea volta a descrivere la realizzazione di un sistema che permette la condivisione dei dati dai sensori dei dispositivi android su un server centrale

Mobile phone-based electrochemiluminescence sensing exploiting the 'USB On-The-Go' protocol

A low-cost system to generate, control and detect electrochemiluminescence using a mobile smartphone is described. A simple tone-detection integrated circuit is used to switch power sourced from the phone's Universal Serial Bus (USB) 'On-The-Go' (OTG) port, using audible tone pulses played over the device's audio jack. We have successfully applied this approach to smartphones from different manufacturers and with different operating system versions. ECL calibrations of a common luminophore, tris(2,2′-bipyridine)ruthenium(II) ([Ru(bpy)3]²⁺), with 2-(dibutylamino)ethanol (DBAE) as a co-reactant, showed no significant difference in light intensities when an electrochemical cell was controlled by a mobile phone in this manner, compared to the same calibration generated using a conventional potentiostat. Combining this novel approach to control the applied potential with the measurement of the emitted light through the smart phone camera (using an in-house built Android app), we explored the ECL properties of a water-soluble iridium(III) complex that emits in the blue region of the spectrum. The iridium(III) complex exhibited superior co-reactant ECL intensities and limits of detection to that of the conventional [Ru(bpy)3]²⁺ luminophore.

Sviluppo di un'applicazione Android per l'accessibilità urbana degli edifici e della città

Il documento di tesi è composto da tre capitoli, che in successione analizzano gli aspetti teorici del progetto fino ad arrivare all’implementazione vera e propria dell’applicazione. Nel primo capitolo vediamo definito il tema dell’accessibilità accennando alle normative presenti in Italia e all’estero sull’argomento. Successivamente viene spiegato il concetto di Smart City e le tecniche che vengono utilizzate allo scopo di migliorare la qualità di vita nelle città. Vengono introdotti i concetti di crowdsourcing e participatory sensing, ideologie alla base delle Smart City. Al termine del capitolo viene introdotto uno studio sul grado di accessibilità degli smartphone presenti oggi sul mercato, analizzando anche le tecnologie assistive disponibili per questi dispositivi. Nel secondo capitolo si descrivono le tecnologie e i servizi utilizzati durante la creazione del progetto. In particolare viene presentato Android ed il suo funzionamento, essendo quest’ultimo il sistema operativo per cui è stata sviluppata l’applicazione. In seguito troviamo una breve analisi di tutti i servizi impiegati nel progetto: Foursquare, Fusion Table e Google Maps. Infine vengono descritte le tecnologie intermedie utilizzate per far comunicare fra loro gli strumenti spiegati in precedenza. Nel terzo capitolo viene presentata in modo dettagliato l’implementazione del progetto. Inizialmente vengono definite le classi principali create per progettare le funzionalità di base del software e per interagire con i servizi scelti. Successivamente viene descritto il funzionamento e l’aspetto dell’applicazione sviluppata insieme a degli screenshot, che permetteranno al lettore di avere un riferimento visivo di ciò che è stato esposto nel corso della tesi.

Sensing della presenza di scale tramite smartphone

Lo scopo di questa tesi è di usare i sensori dello smartphone per cercare di rilevare alcune tra le attività umane più frequenti, come il salire una scala. Si presenta quindi lo smartphone in termini di hardware elencando i possibili sensori contenuti in esso e descrivendone le qualità. Vengono presentati i principali sistemi operativi mobili adottati per questi tipi di dispositivi mostrando un confronto tra di essi in termini di pregi e difetti e viene narrata un minimo di storia relativa ai dispositivi mobili in generale spiegando come lo smartphone abbia sostituito il classico telefono cellulare. Nel documento di tesi verranno poi presentati i principali strumenti con cui verrà sviluppata l'applicazione di rilevamento e verranno presi in considerazione due programmi di sviluppo per due linguaggi e tipologie di smartphone differenti: Windows Phone e Android. Tuttavia per lo sviluppo del progetto di tesi verrà impiegata solo la strumentazione relativa a Windows Phone. In seguito verrà presentata l'applicazione d'ausilio alla progettazione dei metodi, Scilab. Per il rilevamento dell'attività verranno esposti due diversi metodi e ne verranno mostrati il codice per l'implementazione e i relativi risultati. Questi verranno poi discussi e confrontati per analizzare l'affidabilità di entrambi i metodi.

Design and Implementation of a Cloud-based Middleware for Persuasive Android Applications

Negli ultimi decenni, le tecnologie e i prodotti informatici sono diventati pervasivi e sono ora una parte essenziale delle nostre vite. Ogni giorno ci influenzano in maniera più o meno esplicita, cambiando il nostro modo di vivere e i nostri comportamenti più o meno intenzionalmente. Tuttavia, i computer non nacquero inizialmente per persuadere: essi furono costruiti per gestire, calcolare, immagazzinare e recuperare dati. Non appena i computer si sono spostati dai laboratori di ricerca alla vita di tutti i giorni, sono però diventati sempre più persuasivi. Questa area di ricerca è chiamata pesuasive technology o captology, anche definita come lo studio dei sistemi informatici interattivi progettati per cambiare le attitudini e le abitudini delle persone. Nonostante il successo crescente delle tecnologie persuasive, sembra esserci una mancanza di framework sia teorici che pratici, che possano aiutare gli sviluppatori di applicazioni mobili a costruire applicazioni in grado di persuadere effettivamente gli utenti finali. Tuttavia, il lavoro condotto dal Professor Helal e dal Professor Lee al Persuasive Laboratory all’interno dell’University of Florida tenta di colmare questa lacuna. Infatti, hanno proposto un modello di persuasione semplice ma efficace, il quale può essere usato in maniera intuitiva da ingegneri o specialisti informatici. Inoltre, il Professor Helal e il Professor Lee hanno anche sviluppato Cicero, un middleware per dispositivi Android basato sul loro precedente modello, il quale può essere usato in modo molto semplice e veloce dagli sviluppatori per creare applicazioni persuasive. Il mio lavoro al centro di questa tesi progettuale si concentra sull’analisi del middleware appena descritto e, successivamente, sui miglioramenti e ampliamenti portati ad esso. I più importanti sono una nuova architettura di sensing, una nuova struttura basata sul cloud e un nuovo protocollo che permette di creare applicazioni specifiche per smartwatch.

The effects of sensing and seizing of market opportunities and reconfiguring activities on the organisational resource base

This study has important implications for marketing theory and practice. In an era of turbulent market environments, the organisational ability to sense and seize market opportunities and to reconfigure the resource base accordingly, has significant effects on performance. This paper uses a dynamic capability framework to explain more explicitly the intricacies of the relationship between sensing and seizing of market opportunities and reconfiguring the resource base (i.e. dynamic capabilities) and the resource base. We investigate how the attributes of dynamic capability deployment, timing, frequency and speed, influence the resource base. We test the proposed framework using survey data from 228 large organisations. Findings show that the timing and frequency of dynamic capability deployment have significant effects on the resource base.

Microstructural characterization of electron beam evaporated tungsten oxide films for gas sensing applications

Tungsten trioxide is one of the potential semiconducting materials used for sensing NH3, CO, CH4 and acetaldehyde gases. The current research aims at development, microstructural characterization and gas sensing properties of thin films of Tungsten trioxide (WO3). In this paper, we intend to present the microstructural characterization of these films as a function of post annealing heat treatment. Microstructural and elemental analysis of electron beam evaporated WO3 thin films and iron doped WO3 films (WO3:Fe) have been carried out using analytical techniques such as Transmission electron microscopy, Rutherford Backscattered Spectroscopy and XPS analysis. TEM analysis revealed that annealing at 300oC for 1 hour improves cyrstallinity of WO3 film. Both WO3 and WO3:Fe films had uniform thickness and the values corresponded to those measured during deposition. RBS results show a fairly high concentration of oxygen at the film surface as well as in the bulk for both films, which might be due to adsorption of oxygen from atmosphere or lattice oxygen vacancy inherent in WO3 structure. XPS results indicate that tungsten exists in 4d electronic state on the surface but at a depth of 10 nm, both 4d and 4f electronic states were observed. Atomic force microscopy reveals nanosize particles and porous structure of the film. This study shows e-beam evaporation technique produces nanoaparticles and porous WO3 films suitable for gas sensing applications and doping with iron decreases the porosity and particle size which can help improve the gas selectivity.

Comparison of high-speed videokeratoscopy and ultrasound distance sensing for measuring the longitudinal corneal apex movements

Two different methods to measure binocular longitudinal corneal apex movements were synchronously applied. High-speed videokeratoscopy at a sampling frequency of 15 Hz and a customdesigned ultrasound distance sensor at 100 Hz were used for the left and the right eye, respectively. Four healthy subjects participated in the study. Simultaneously, cardiac electric cycle (ECG) was registered for each subject at 100 Hz. Each measurement took 20 s. Subjects were asked to suppress blinking during the measurements. A rigid headrest and a bite-bar were used to minimize undesirable head movements. Time, frequency and time-frequency representations of the acquired signals were obtained to establish their temporal and spectral contents. Coherence analysis was used to estimate the correlation between the measured signals. The results showed close correlation between both corneal apex movements and the cardiopulmonary system. Unraveling these relationships could lead to better understanding of interactions between ocular biomechanics and vision. The advantages and disadvantages of the two methods in the context of measuring longitudinal movements of the corneal apex are outlined.

Evaluation of aerial remote sensing techniques for vegetation management in power line corridors

The following paper presents an evaluation of airborne sensors for use in vegetation management in powerline corridors. Three integral stages in the management process are addressed including, the detection of trees, relative positioning with respect to the nearest powerline and vegetation height estimation. Image data, including multi-spectral and high resolution, are analyzed along with LiDAR data captured from fixed wing aircraft. Ground truth data is then used to establish the accuracy and reliability of each sensor thus providing a quantitative comparison of sensor options. Tree detection was achieved through crown delineation using a Pulse-Coupled Neural Network (PCNN) and morphologic reconstruction applied to multi-spectral imagery. Through testing it was shown to achieve a detection rate of 96%, while the accuracy in segmenting groups of trees and single trees correctly was shown to be 75%. Relative positioning using LiDAR achieved a RMSE of 1.4m and 2.1m for cross track distance and along track position respectively, while Direct Georeferencing achieved RMSE of 3.1m in both instances. The estimation of pole and tree heights measured with LiDAR had a RMSE of 0.4m and 0.9m respectively, while Stereo Matching achieved 1.5m and 2.9m. Overall a small number of poles were missed with detection rates of 98% and 95% for LiDAR and Stereo Matching.

Helicopter automation using a low-cost sensing system

This paper details the design of an autonomous helicopter control system using a low cost sensor suite. Control is maintained using simple nested PID loops. Aircraft attitude, velocity, and height is estimated using an in-house designed IMU and vision system. Information is combined using complimentary filtering. The aircraft is shown to be stabilised and responding to high level demands on all axes, including heading, height, lateral velocity and longitudinal velocity.

Helicopter automation using a low-cost sensing system

This paper details the design of an autonomous helicopter control system using a low cost sensor suite. Control is maintained using simple nested PID loops. Aircraft attitude, velocity, and height is estimated using an in-house designed IMU and vision system. Information is combined using complimentary filtering. The aircraft is shown to be stabilised and responding to high level demands on all axes, including heading, height, lateral velocity and longitudinal velocity.

Sensing and control on the sphere

The advantages of a spherical imaging model are increasingly well recognized within the robotics community. Perhaps less well known is the use of the sphere for attitude estimation, control and scene structure estimation. This paper proposes the sphere as a unifying concept, not just for cameras, but for sensor fusion, estimation and control. We review and summarize relevant work in these areas and illustrate this with relevant simulation examples for spherical visual servoing and scene structure estimation.