Attenuazione del multipath attraverso tecniche di diversità per applicazioni beacon tramite segnali Bluetooth Low Energy

In questo elaborato è stato effettuato uno studio di soluzioni tecnologiche per eseguire una localizzazione di prossimità in ambienti indoor tramite la percezione di segnali Bluetooth Low Energy. Il sistema analizzato e sperimentato è composto da un dispositivo in ricezione che effettua una stima della distanza che intercorre con il trasmettitore, tramite la valutazione della potenza del segnale ricevuto. A causa della propagazione indoor, tale stima risulta poco accurata in termini di ranging in quanto vengono a generarsi delle fluttuazioni istantanee del segnale ricevuto dovute a fenomeni di multipath. L’obiettivo di questo progetto è stato quello di mitigare queste oscillazioni sfruttando due trasmettitori al posto di uno, effettuando quindi in ricezione opportune combinazioni fra i segnali ricevuti (Diversity Combining Techniques).

Prototipo di schermo adattativo basato su Android e Bluetooth Low Energy

La tesi nasce da un'attività di ricerca approfondita su alcune tecnologie innovative e all'avanguardia nell'ambito del mobile computing e dell'Internet of Things. Tra queste il focus principale è orientato allo studio del Bluetooth Low Energy, nuova specifica di Bluetooth caratterizzata principalmente da un consumo di energia assai ridotto. In particolare, si è approfondito il suo funzionamento nel caso dei beacon, piccoli dispositivi che permettono una localizzazione mediante l'invio di un segnale BLE. Inoltre è stata analizzata la possibilità di interazione con Android, poiché oggigiorno non si può evitare di pensare a come queste tecnologie possano interfacciarsi con il mondo degli smartphone e dei tablet. Come conseguenza di tale attività di ricerca è stato analizzato un caso di studio che permettesse di applicare le tecnologie studiate e la loro interazione. Si è pensato quindi a un piccolo sistema distribuito per schermi adattativi (capaci di modificare i contenuti visualizzati in relazione ad eventi esterni) affinché ogni schermo mostrasse dinamicamente l'orario delle lezioni di ciascuno studente all'avvicinarsi di quest'ultimo, e solo per il tempo di permanenza nei pressi dello schermo. Si è quindi progettato e sviluppato un prototipo, e infine durante il testing si sono potute verificare le attuali potenzialità di queste tecnologie e trarre conclusioni sulla possibilità della loro futura diffusione e di impiego in contesti differenti.

Realizzazione di un'interfaccia universale in tecnologia Bluetooth Low Energy per sensori integrati

Lo scopo dell’elaborato di tesi è la progettazione e lo sviluppo di un’applicazione per il modulo Bluetooth Low Energy (BLE) Texas Instrument CC2650 in grado di leggere le informazioni da un sensore analogico, tramite un Analog-Digital- Converter (ADC), e di scambiare i dati con uno smartphone Android in tempo reale. L’interfaccia realizzata deve essere universale, ovvero dovrà essere compatibile con sensori di diverso tipo, facilmente estensibile per l’aggiunta di un numero maggiore di periferiche di lettura e utilizzabile con un ampio numero di dispositivi.

Confronto tra Bluetooth classic e Bluetooth low energy nelle comunicazioni tra sensori inerziali e dispositivi mobili in applicazioni biomeccaniche in ambito medico e sportivo

In questo elaborato sono stati confrontati i moduli bluetooth WT11, BLE113 , BT121 rispetto alle loro caratteristiche di banda, consumo, range e utilizzabilita in un contesto applicativo stringente come quello degli utilizzi biomeccanici. Si sono prima elencati i settori di riferimento, per poi descrivere il contesto applicativo in ambito medico e sportivo. Il confronto finale ha tenuto conto delle modalita di comunicazione bluetooth classic e bluetooth low energy, cercando di motivare quale modulo risulti migliore per questo particolare e innovativo contesto.

Proposta de arquitetura para monitorização de parâmetros vitais com recurso à tecnologia Bluetooth Low Energy

Atualmente, com o crescimento exponencial das tecnologias de comunicação móveis, cada vez mais existe uma utilização generalizada de dispositivos móveis que adotam normas de última geração para redes de área corporal (BAN), como o Bluetooth Low Energy. Estas normas vieram revolucionar a monitorização de parâmetros vitais, permitindo que esta seja efetuada em qualquer lugar e momento e que ocorra uma redução do consumo energético. Se tivermos em consideração as doenças mais causadoras de morte, a tendência de envelhecimento da população e a dificuldade de acesso e acompanhamento médico por parte de pacientes com incapacidades, a monitorização remota de parâmetros vitais surge como um auxiliar clínico para um diagnóstico melhor, mais rápido e mais fiável. O presente projeto tem como objetivo especificar uma arquitetura para monitorização remota de parâmetros vitais no sentido de criar uma solução pronta a usar, simples, eficiente, segura, de baixo custo e compatível com dispositivos móveis de última geração. A monitorização remota será efetuada com recurso ao dispositivo móvel, que o paciente já possui, através de uma aplicação que atua como intermediária entre os sensores biofísicos que efetuam a recolha de dados vitais e a plataforma onde estes serão armazenados. Após o envio dos dados para a plataforma é possível o seu acesso pelos profissionais de saúde para que assim os tenham em consideração ao efetuar diagnósticos. Os testes realizados mostram a facilidade e simplicidade de utilização do sistema, fatores muito importantes, bem como a fiabilidade na leitura de parâmetros vitais.

Proposta de arquitetura para monitorização de parâmetros vitais com recurso à tecnologia Bluetooth Low Energy

Atualmente, com o crescimento exponencial das tecnologias de comunicação móveis, cada vez mais existe uma utilização generalizada de dispositivos móveis que adotam normas de última geração para redes de área corporal (BAN), como o Bluetooth Low Energy. Estas normas vieram revolucionar a monitorização de parâmetros vitais, permitindo que esta seja efetuada em qualquer lugar e momento e que ocorra uma redução do consumo energético. Se tivermos em consideração as doenças mais causadoras de morte, a tendência de envelhecimento da população e a dificuldade de acesso e acompanhamento médico por parte de pacientes com incapacidades, a monitorização remota de parâmetros vitais surge como um auxiliar clínico para um diagnóstico melhor, mais rápido e mais fiável. O presente projeto tem como objetivo especificar uma arquitetura para monitorização remota de parâmetros vitais no sentido de criar uma solução pronta a usar, simples, eficiente, segura, de baixo custo e compatível com dispositivos móveis de última geração. A monitorização remota será efetuada com recurso ao dispositivo móvel, que o paciente já possui, através de uma aplicação que atua como intermediária entre os sensores biofísicos que efetuam a recolha de dados vitais e a plataforma onde estes serão armazenados. Após o envio dos dados para a plataforma é possível o seu acesso pelos profissionais de saúde para que assim os tenham em consideração ao efetuar diagnósticos. Os testes realizados mostram a facilidade e simplicidade de utilização do sistema, fatores muito importantes, bem como a fiabilidade na leitura de parâmetros vitais.

Sistema Bluetooth-based di remarketing pervasivo

Il progetto si propone di dotare la realta fisica di un estensione digitale. Sensori, attuatori e tecnologie embedded hanno cambiato il nostro modo di lavorare, allenarci e seguire i nostri interessi. Il mondo del commercio non e rimasto a guardare ed ha dovuto adattarsi alla metamorfosi high-tech del settore dei servizi. Il sistema proposto costituisce un promotore per acquisti ed un raccoglitore intelligente di abitudini sullo shopping e si compone di applicazione mobile, microcontroller e web server. Caratteristica prima e principale del progetto e sicuramente la pervasivita. All'utente ed utilizzatore dell'app dello shopping center deve essere certamente resa nota la collaborazione al fine di raccogliere dati statistici sulle sue abitudini, tuttavia sono le modalita di tale operazione a dover rimanere velate, in modo da non appesantire il cliente con tediose operazioni di invio di feedback e valutazioni ed allo stesso tempo permettere una raccolta capillare delle informazioni. Parallelamente alla raccolta di dati funzionali al producer, sono state implementate features per il consumatore, come notifiche promozionali place-triggered e pubblicita mirata. Tra tutte le tecnologie adibite allo scambio di informazioni, si e scelto l'utilizzo del Bluetooth e del piu recente Bluetooth Low Energy (BLE) per permettere ai dispositivi di comunicare tra loro.

Structural properties of buried conducting layers formed by very low energy ion implantation of gold into polymer

We have investigated the fundamental structural properties of conducting thin films formed by implanting gold ions into polymethylmethacrylate (PMMA) polymer at 49 eV using a repetitively pulsed cathodic arc plasma gun. Transmission electron microscopy images of these composites show that the implanted ions form gold clusters of diameter similar to 2-12 nm distributed throughout a shallow, buried layer of average thickness 7 nm, and small angle x-ray scattering (SAXS) reveals the structural properties of the PMMA-gold buried layer. The SAXS data have been interpreted using a theoretical model that accounts for peculiarities of disordered systems.

Conducting polymer formed by low energy gold ion implantation

A buried conducting layer of metal/polymer nanocomposite was formed by very low energy gold ion implantation into polymethylmethacrylate. The conducting layer is similar to 3 nm deep and of width similar to 1 nm. In situ resistivity measurements were performed as the implantation proceeded, and the conductivity thus obtained as a function of buried gold concentration. The measured conductivity obeys the behavior well established for composites in the percolation regime. The critical concentration, below which the polymer remains an insulator, is attained at a dose similar to 1.0 x 10(16) atoms/cm(2) of implanted gold ions. (C) 2008 American Institute of Physics.

Unusual magneto-optical phenomenon reveals low energy spin dispersion in the spin-1 anisotropic Heisenberg antiferromagnetic chain system NiCl(2)-4SC(NH(2))(2)

Electron paramagnetic resonance measurements of NiCl(2)-4SC(NH(2))(2) reveal the low-energy spin dispersion, including a magnetic-field interval in which the two-magnon continuum is within k(B)T of the ground state, allowing a continuum of excitations over a range of k states, rather than only the k=0 single-magnon excitations. This produces a novel Y shape in the frequency-field EPR spectrum measured at T >= 1.5 K. Since the interchain coupling J(perpendicular to)< k(B)T, this shape can be reproduced by a single S=1 antiferromagnetic Heisenberg chain with a strong easy-plane single-ion anisotropy. Importantly, the combination of experiment and modeling we report herein demonstrates a powerful approach to probing spin dispersion in a wide range of interacting magnetic systems without the stringent sample requirements and complications associated with inelastic scattering experiments.

Entanglement of Low-Energy Excitations in Conformal Field Theory

In a quantum critical chain, the scaling regime of the energy and momentum of the ground state and low-lying excitations are described by conformal field theory (CFT). The same holds true for the von Neumann and Renyi entropies of the ground state, which display a universal logarithmic behavior depending on the central charge. In this Letter we generalize this result to those excited states of the chain that correspond to primary fields in CFT. It is shown that the nth Renyi entropy is related to a 2n-point correlator of primary fields. We verify this statement for the critical XX and XXZ chains. This result uncovers a new link between quantum information theory and CFT.

Low-energy electron scattering from methanol and ethanol

Measured and calculated differential cross sections for elastic (rotationally unresolved) electron scattering from two primary alcohols, methanol (CH(3)OH) and ethanol (C(2)H(5)OH), are reported. The measurements are obtained using the relative flow method with helium as the standard gas and a thin aperture as the collimating target gas source. The relative flow method is applied without the restriction imposed by the relative flow pressure conditions on helium and the unknown gas. The experimental data were taken at incident electron energies of 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 50, and 100 eV and for scattering angles of 5 degrees-130 degrees. There are no previous reports of experimental electron scattering differential cross sections for CH(3)OH and C(2)H(5)OH in the literature. The calculated differential cross sections are obtained using two different implementations of the Schwinger multichannel method, one that takes all electrons into account and is adapted for parallel computers, and another that uses pseudopotentials and considers only the valence electrons. Comparison between theory and experiment shows that theory is able to describe low-energy electron scattering from these polyatomic targets quite well.

Acute high-intensity exercise with low energy expenditure reduced LDL-c and total cholesterol in men

A reduction in LDL cholesterol and an increase in HDL cholesterol levels are clinically relevant parameters for the treatment of dyslipidaemia, and exercise is often recommended as an intervention. This study aimed to examine the effects of acute, high-intensity exercise (similar to 90% VO(2max)) and varying carbohydrate levels (control, low and high) on the blood lipid profile. Six male subjects were distributed randomly into exercise groups, based on the carbohydrate diets (control, low and high) to which the subjects were restricted before each exercise session. The lipid profile (triglycerides, VLDL, HDL cholesterol, LDL cholesterol and total cholesterol) was determined at rest, and immediately and 1 h after exercise bouts. There were no changes in the time exhaustion (8.00 +/- A 1.83; 7.82 +/- A 2.66; and 9.09 +/- A 3.51 min) and energy expenditure (496.0 +/- A 224.8; 411.5 +/- A 223.1; and 592.1 +/- A 369.9 kJ) parameters with the three varying carbohydrate intake (control, low and high). Glucose and insulin levels did not show time-dependent changes under the different conditions (P > 0.05). Total cholesterol and LDL cholesterol were reduced after the exhaustion and 1 h recovery periods when compared with rest periods only in the control carbohydrate intake group (P < 0.05), although this relation failed when the diet was manipulated. These results indicate that acute, high-intensity exercise with low energy expenditure induces changes in the cholesterol profile, and that influences of carbohydrate level corresponding to these modifications fail when carbohydrate (low and high) intake is manipulated.

Cyclotech - contribution to solve the Technetium shortage by using low energy medical cyclotrons

This paper presents work in progress, to develop an efficient and economic way to directly produce Technetium 99metastable (99mTc) using low-energy cyclotrons. Its importance is well established and relates with the increased global trouble in delivering 99mTc to Nuclear Medicine Departments relying on this radioisotope. Since the present delivery strategy has clearly demonstrated its intrinsic limits, our group decided to follow a distinct approach that uses the broad distribution of the low energy cyclotrons and the accessibility of Molybdenum 100 (100Mo) as the Target material. This is indeed an important issue to consider, since the system here presented, named CYCLOTECH, it is not based on the use of Highly Enriched (or even Low Enriched) Uranium 235 (235U), so entirely complying with the actual international trends and directives concerning the use of this potential highly critical material. The production technique is based on the nuclear reaction 100Mo (p,2n) 99mTc whose production yields have already been documented. Until this moment two Patent requests have already been submitted (the first at the INPI, in Portugal, and the second at the USPTO, in the USA); others are being prepared for submission on a near future. The object of the CYCLOTECH system is to present 99mTc to Nuclear Medicine radiopharmacists in a routine, reliable and efficient manner that, remaining always flexible, entirely blends with established protocols. To facilitate workflow and Radiation Protection measures, it has been developed a Target Station that can be installed on most of the existing PET cyclotrons and that will tolerate up to 400 μA of beam by allowing the beam to strike the Target material at an adequately oblique angle. The Target Station permits the remote and automatic loading and discharge of the Targets from a carriage of 10 Target bodies. On other hand, several methods of Target material deposition and Target substrates are presented. The object was to create a cost effective means of depositing and intermediate the target material thickness (25 - 100μm) with a minimum of loss on a substrate that is able to easily transport the heat associated with high beam currents. Finally, the separation techniques presented are a combination of both physical and column chemistry. The object was to extract and deliver 99mTc in the identical form now in use in radiopharmacies worldwide. In addition, the Target material is recovered and can be recycled.

Planning smart cities using wireless low energy monitoring systems

Thesis to obtain the Master Degree in Electronics and Telecommunications Engineering