Internet of Things and Nano-Networks

Internet of Things is a new computing/communication/service paradigm that gives a partial vision of what will be the future network, where every physical objects of real world will be connected to the Internet and will be able to be uniquely identifiable as virtual objects at higher layers of a network stack. These virtual objects will have the ability to interact among them or be managed remotely by a end user. This new paradigm emerged alongside with, and is closely related to, tagging technologies such as identification with RFID, wireless sensor networks, bar-codes, Quick Response Code (QR) codes, Near Field Communication (NFC), etc.

Computação Móvel e Ubíqua (CMU) @ INForum 2013

O grupo Ubicomp@Uminho é responsável pela organização da sessão em Computação Móvel e Ubíqua do INForum 2013 ( http://inforum.org.pt/INForum2013/sessoes/computacao-movel-e-ubiqua.html)

Esta sessão tem como objectivo ser o ponto de encontro de todas as pessoas que em Portugal, no mundo académico, em empresas ou outras instituições, estejam interessadas em apresentar os seus trabalhos e trocar ideias na área da computação móvel e ubíqua. É fortemente incentivada a participação de jovens investigadores e alunos de pós-graduação apresentarem o seu “work-in-progress” numa sessão com revisão por pares.

A deadline para submissão de resumos é 17 de Junho.

A chamada para submissão de artigos (CFP) está disponível em http://inforum.org.pt/INForum2013
 

Situatedness for Global Display Web Apps

Most display systems are making use of static definition for the
places in which they are situated. The content shown on these
displays is predefined as is the case of television broadcasting. In
this paper we present an approach that allows local display
managers, e.g., display owners, to instantiate global display web
applications on each display basis. We describe an innovative
model for content presentation that takes into consideration both
the display environmental data, e.g., sensors and user interactions,
and app specific configuration. This approach enables the content
being shown to be highly personalized, thus reflecting the
dynamic and situated behavior of global display web apps.

 

The article for this work can be accessed at: http://pervasivedisplays.org/2013/publications/demos/taivan.pdf

Detecting Encounter Nodes in a Wi-Fi Trace

The analysis of Wi-Fi data and patterns of nodal encounters can provide significant knowledge about human mobility patterns and these results can be used for extracting realistic human mobility models. Human mobility models are applicable in many domains such as urban planning, social sciences, epidemiology and network communication. Analyzing and understanding nodal encounter patterns is a critical basis for the success of designing protocols and also efficient deployment of Wireless Network infrastructures.

To extract real encounter events among nodes, we should first deal with Ping-Pong Events. In this project we propose an algorithm for detecting and smoothing Ping-Pong Events in Wi-Fi traces and then by exploiting another mechanism we extract encounter nodes.

Analyzing and understanding the distribution of Encounter events is an important stage in extracting a structure of relation among mobile nodes in traces and aids to better message dissemination, prediction of message diffusion and the message delivery in an opportunistic setting.

 

 

Integração do Facebook em ecrãs públicos

As redes sociais online mudaram para sempre a forma como as pessoas comunicam, par- tilham experiências e vivem umas com as outras. Na área dos sistemas ubíquos, a co- munidade tem demonstrado imenso interesse em trazer para espaços públicos inteligentes componentes de interacção social que advêm das redes sociais online. Estas integrações, onde o mundo social virtual se cruza com um mundo de interacções sociais físicas e lo- calizadas têm motivações óbvias, no entanto introduzem várias questões que devem ser estudadas. Porque as interacções sociais que ocorrem num mundo virtual são necessaria- mente diferentes das que ocorrem no mundo físico real, ainda não é evidente o impacto que existe em introduzir componentes de interacção social online num espaço público.

Este estudo tem como objectivo avaliar as hipóteses de integração de redes sociais em espaços públicos inteligentes. Partindo das motivações, necessidades e possibilidades de integração são definidos uma série de casos de uso representativos e expostos modelos de integração, assim como são implementadas aplicações no âmbito desses casos de uso. Desta forma espera-se ter uma noção clara e genérica das possibilidades de integração de componentes sociais virtuais em espaços públicos.

Mapas de mobilidade pessoal

A computação móvel e ubíqua tem evoluído de forma significativa desde 1991, ano em que Weiser teve uma visão pioneira do que esta seria. O surgimento dos smartphones, o desenvolvimento de aplicações para esses dispositivos, novas formas de interação e sobretudo a inclusão de sensores com capacidade para recolher e capturar o contexto do utilizador, permitiu fornecer serviços centrados nas pessoas que melhorem a sua qualidade de vida.

A análise de movimento é, atualmente, uma das atividades mais relevantes no contexto da computação ubíqua e na computação urbana. É uma disciplina bastante abrangente que recorre a vários tipos de sensores para recolha de dados, a tipos de dados de natureza diversa, a estratégias de recolha de dados participativas e/ou colaborativas, a um leque alargado de técnicas de análise desses dados, e a um conjunto de técnicas de visualização de dados espaço-temporais.

Tirando partido da grande proliferação das redes Wi-Fi, no âmbito deste trabalho foi desenvolvido um algoritmo que, usando somente a identificação do AP com maior força de sinal, respetivos APs vizinhos e sem conhecimento prévio da topologia da rede, é capaz de identificar os locais relevantes no quotidiano do utilizador. Esses locais, e respetivas transições entre eles, permitem a construção dos Mapas de Mobilidade Pessoal que representam os hábitos de mobilidade do utilizador.

Figura 1 - Mapa de Mobilidade Pessoal. Representado em forma de grafo, os nodos representam os locais visitados/relevantes no dia-a-dia do utilizador.

Sistemas e serviços de informação geográfica no suporte à plataforma One.Stop.Transport

A crescente desertificação dos meios rurais devido à migração para os meios urbanos conduz ao crescimento dos problemas de urbanização, tanto nas suas políticas de planeamento, como na distribuição de bens alimentares, na poluição e na forma como as pessoas se movimentam. O objetivo desta dissertação passa pela criação de uma plataforma (ver figura 1) que providencie serviços e aplicações sobre os transportes públicos com vista a consciencializar os utilizadores para a sua utilização e minimizar, assim, o mencionado problema de movimentação.

Os utilizadores desta plataforma poderão, eles mesmos, proceder ao desenvolvimento de aplicações Web através da utilização de um conjunto de interfaces de comunicação ou, utilizar as aplicações já desenvolvidas.

Para tal, foi conduzida uma investigação que originou o desenvolvimento das seguintes etapas: exploração do estado de arte no desenvolvimento deste tipo de sistemas, discussão de um cenário de utilização onde são descritos os objetivos/requisitos da primeira versão da plataforma, realização da revisão das tecnologias que poderiam suportar o desenvolvimento da plataforma e, de seguida, foi desenvolvida uma solução final composta pela própria plataforma e uma aplicação Web com informação sobre os transportes públicos.

Por fim, com base na solução desenvolvida são tomadas algumas considerações relativamente a alguns pressupostos levantados durante o desenrolar do projeto de dissertação que, podem auxiliar no desenvolvimento de sistemas semelhantes.

 

Análise espacial de grandes quantidades de dados de movimento usando técnicas de clustering baseadas em densidade

A análise de entidades em movimento, representados através de Moving Point Objects (MPO), é útil nas mais variadas áreas. Um grande desafio no estudo de dados sobre movimento é o tamanho cada vez mais avultado das bases de dados que são passiveis de serem analisadas.

Para analisar grandes quantidades de dados, com o objetivo de identificar padrões ou tendências nos mesmos, podem ser utilizados algoritmo de clustering. Estes podem ser de diferentes tipos. Dentre os mesmos, e dadas as características dos dados a analisar, foram selecionados os algoritmos baseados em densidade de pontos.

Os algoritmos de clustering cujos resultados se têm mostrado mais satisfatórios, como o “sheared nearest neighbour”, tendem a não ser aplicáveis a bases de dados massivas, devido à sua complexidade ser quadrática, o que apresenta custos em termos de tempo de execução. Este trabalho propõe-se a identificar e avaliar alternativas que possam ser adotadas no sentido de diminuir a complexidade e consequentemente o tempo de execução do algoritmo.

A otimizações identificadas e implementadas baseiam-se na redução muito significativa do número de cálculos de proximidade necessários para definir as listas de vizinhos mais próximos de cada ponto. Isto foi conseguido através da divisão dos pontos, através das suas coordenadas espaciais, por uma matriz, e comparando os pontos de cada célula dessa matriz com os pontos de células vizinhas. Foram atingidos resultados relevantes quando se tornou possível reduzir o tamanho dessas células sem nenhuma restrição ao nível da ocorrência de erros de clustering.

O algoritmo resultante foi implementado numa ferramenta preparada para facilitar a análise de dados sobre movimento, e permitir o uso da estratégia desenvolvida neste trabalho noutros fins, diferentes do uso do algoritmo SNN.

Evaluating a crowdsourced system development model for ambient intelligence

Ambient intelligence (AmI) proclaims that physical environments will be embed- ded with some type of computing capabilities that will make our actions in those environments safer, more efficient, more informed, or simply more enticing.

Our objective is to report on our findings in regard to the system support offered for building Ambient Intelligence environments and applications. The evaluation of system support for Ambient Intelligence is very difficult because we cannot find globally accepted metrics and because it is very difficult to evaluate large-scale and long- term Ambient Intelligence environments in real contexts. We thus focus on building a few evaluation deployments and report the main challenges we have faced on integrating Ambient Intelligence underlying computing infrastructure and physical spaces, mapping to patterns of situated in- teraction in everyday life. We have also adopted a Crowdsourced system software development model. With this model we want to provide an open and flexible infrastructure as system support for Ambient Intelli- gence that are based on a balanced combination between global services and situated devices: global services provide functionality that can be relevant anywhere, thus obviating the need to create dedicated services on a case-by-case basis.

Place characterization from sensing and interaction

The concept of place is being increasingly regarded as a fundamental design element for ubiquitous computing. In particular, a broad range of services have been proposed that somehow aim to support adaptation to their surrounding social context. The notion of place may be used to represent the evolving social context in both its immediate and its long-term nature. A locally generated and continuous evolving characterization of place could serve multiple adaptation purposes and, enable many sorts of place-based systems that would be able to take representations of a place and adapt behavior according to the particular characteristics of each place in which they are being used.

Our aim is to process the presence data from localized services in order to characterize models of presence management services in ubiquitous computing.

This presentation focuses on the following aspects of our work:

  • Data processing
  • Metrics used
  • Analysis of metrics generated