Em computação ubíqua, existe a ideia de tornar o computador onipresente, \"invisível\", de modo a aproximar computadores e humanos. Com o avanço das tecnologias de hardware e de software, torna-se interessante investigar possibilidades inovadoras de interação com os computadores. Neste trabalho, exploramos novas formas de interação inspiradas nos atos de desenhar, agarrar e gesticular. Para testá-las, desenvolvemos novos algoritmos baseados em câmeras RGBD para detecção, classificação e rastreamento de objetos, o que permite a concepção de uma instalação interativa que utilize equipamentos portáteis e de baixo custo. Para avaliar as formas de interação propostas, desenvolvemos a Superfície Mágica, um sistema que transforma uma superfície comum (como uma parede ou uma mesa) num espaço interativo multi-toque. A Superfície Mágica identifica toques de dedos de mãos, de canetas coloridas e de um apagador, oferecendo também suporte a uma varinha mágica para interação 3D. A Superfície Mágica suporta a execução de aplicativos, permitindo que uma superfície comum se transforme numa área interativa para desenho, num explorador de mapas, num simulador 3D para navegação em ambientes virtuais, entre outras possibilidades. As áreas de aplicação do sistema vão desde a educação até a arte interativa e o entretenimento. A instalação do protótipo envolve: um sensor Microsoft Kinect, um projetor de vídeo e um computador pessoal. / Ubiquitous computing is a concept where computing is thought to be omnipresent, effectively \"invisible\", so that humans and computers are brought together in a seamless way. The progress of hardware and software technologies make it compelling to investigate innovative possibilities of interaction with computers. In this work, we explore novel ways of interaction that are inspired by the acts of drawing, grasping and gesturing. In order to test them, we have developed new RGBD camera-based algorithms for object detection, classification and tracking. This allows the conception of an interactive installation that uses portable and low cost equipment. In order to evaluate the proposed ways of interaction, we have developed the Magic Surface, a system that transforms a regular surface (such as a wall or a tabletop) into a multitouch interactive space. The Magic Surface detects touch of hand fingers, colored pens and eraser. It also supports the usage of a magic wand for 3D interaction. The Magic Surface can run applications, allowing the transformation of a regular surface into an interactive drawing area, a map explorer, a 3D simulator for navigation in virtual environments, among other possibilities. Areas of application range from education to interactive art and entertainment. The setup of our prototype includes: a Microsoft Kinect sensor, a video projector and a personal computer.

Descreve-se o contexto da chamada computação ubíqua com relação à banalização da computação e sua presença no ambiente urbano e nos produtos industriais de consumo de massa. Descreve-se e analisa-se a principal característica deste contexto, a complexidade. Como primeira tentativa de se lidar com o projeto para a complexidade, recupera-se a abordagem de projeto denominada Metadesign, descendente da abordagem formalista da Escola de Design de Ulm. Desenvolve-se uma atualização deste método delimitando-se quatro características principais: níveis de abstração, projeto procedimental, propriedades emergentes e topologia. Critica-se essa primeira tentativa do Metadesign, e propõe-se uma opção, a denominada Arquitetura Livre, que questiona os procedimentos estabelecidos de projeto justamente onde eles se aproximam do formalismo identificado no Metadesign. A Arquitetura Livre baseia-se em apropriações do Pósestruturalismo, da Fenomenologia, Ecologia de Mídias e do Software Livre, procurando uma abordagem de projeto não-determinista e não-instrumental a respeito da complexidade. / We describe the context of ubiquitous computing as related to the computers popularization and its presence in the urban environment and in industrial products of mass consumption. We describe and analyze the main feature of this context: its complexity. As a first attempt at dealing with the design of complexity, we recall a design approach known as Metadesign, which derived from the formalist approach of the Ulm School of Design. We propose an update of this method regarding four main characteristics: levels of abstraction, procedural design, emergent properties and topology. We criticize this first attempt based on Metadesign, and we propose an option, what we call Arquitetura Livre, which questions established design procedures exactly on what they have in common with the formalism identified in Metadesign. Arquitetura Livre is based on appropriations from Post-structuralism, Phenomenology, Media Ecology and Free Software, seeking a design approach that is non-deterministic and non-instrumental with regard to complexity.

A methodology to estimate the state of a moving marine vehicle, defined by its position, velocity and heading, from an unmanned surface vehicle (USV), also in motion, using a stereo vision-based system, is presented in this work, in support of following a target vehicle using an USV. / Includes bibliography. / Dissertation (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2015 / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_II_Rodrigo Souza.pdf: 2679627 bytes, checksum: fb1826c3492ebc18a13d94730a1f75ac (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Pervasive Computing is a new paradigm that states that the computational environment must be available to the user at any time and location. In this scenario, the applications are widely distributed, mobile and hosted on inherently open and dynamic environments. Moreover, the systems must have mechanisms that enhance the cooperation among users as well as among applications. These features strengthen the challenges related to the execution infrastructure for distributed systems and add new aspects that need to be considered. Existing coordination models employed in distributed systems are limited considering the demands of modern computing environments, specially regarding scalability, mobility and disconnection. This work presents the EXEHDA-TS, which is a distributed mechanism for coordinating applications in the Pervasive Computing with dynamic control of scalability and communication costs. The proposed software architecture allows a proactive coordination and information exchange among components of distributed applications, promoting scalability in a mobile environment. The EXEHDA-TS was modeled as a service and implemented as a prototype running on the pervasive environment managed by the middleware EXEHDA. The prototype was evaluated through case studies of the medical field, considering the challenges inherent to the project PERTMED, and it accomplished the requirements of the focused scenarios / A Computação Pervasiva ´e um novo paradigma que afirma que o ambiente computacional deve estar dispon´ıvel para o usu´ario, a qualquer momento e local. Nesse cen´ario, as aplicac¸ oes s ao amplamente distribu´ıdas, m´oveis e hospedadas em ambientes inerentemente abertos e din amicos. Al´em disso, os sistemas devem ter mecanismos que promovam a cooperac¸ ao entre os usu´arios, bem como entre as aplicac¸ oes. Essas caracter´ısticas reforc¸am os desafios relacionados `as infraestruturas de execuc¸ ao para sistemas distribu´ıdos e acrescentam novos aspectos que precisam ser considerados. Modelos de coordenac¸ ao existentes empregados em sistemas distribu´ıdos possuem limitac¸ oes considerando as demandas dos ambientes computacionais modernos, especialmente em relac¸ ao `a escalabilidade, `a mobilidade e `a desconex ao. Este trabalho apresenta o EXEHDA-TS, que ´e um mecanismo distribu´ıdo para a coordenac¸ ao de aplicac¸ oes na Computac¸ ao Pervasiva com controle din amico da escalabilidade e dos custos de comunicac¸ ao. A arquitetura de software proposta permite uma coordenac¸ ao e troca de informac¸ oes proativa entre os componentes das aplicac¸ oes distribu´ıdas, promovendo a escalabilidade em um ambiente m´ovel. O EXEHDA-TS foi modelado como um servic¸o e um prot´otipo foi implementado para ser executado no ambiente gerenciado pelo middleware EXEHDA. O prot´otipo foi avaliado atrav´es de estudos de caso da ´area m´edica, considerando os desafios inerentes ao projeto PERTMED, e atendeu `as exig encias dos cen´arios focados

Made available in DSpace on 2016-03-22T17:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio.pdf: 4483896 bytes, checksum: fd6e9fa437d692c1d9468eadde90af71 (MD5) Previous issue date: 2011-03-05 / The ubiquitous medicine has the premisse to provide access to health services at any time, without restriction of location enhancing the mobility of doctors, nurses and other health professionals. These professionals need tools for information access, both at the site where the patient, either in other locations. The aim of this paper is to propose an infrastructure that integrates sensors and computing devices (mobile and fixed), considering the ubiquitous environment provided by a middleware and software architecture with context elements awareness, and also with the capacity acting on them. This architecture is called uMED, and their target applications will include monitoring vital signs of patients considering a typical work environment of staff working in medical emergencies. It is also being made to allow health professionals to remotely control (actuation) medical equipments. From the monitoring and/or actuation features, the intention is to enable an improvement in work routines of health professionals, helping to reduce the high percentage of nomadism and fragmentation of its activities. The uMED architecture is being designed with the perspective of being integrated with middleware EXEHDA. In order to evaluate the software architecture proposed for uMED, was developed a case study aimed at clinical follow-up of patients / A medicina ub´ıqua tem como premissa disponibilizar acesso aos servic¸os de sa´ude a qualquer hora, sem restric¸ oes de localizac¸ ao potencializando a mobilidade de m´edicos, enfermeiros e outros profissionais de sa´ude. Estes profissionais necessitam de ferramentas de acesso `as informac¸ oes, tanto no local onde se encontra o paciente, como n ao. O objetivo central deste trabalho ´e propor uma infraestrutura que integre sensores e dispositivos computacionais (m´oveis e fixos), valendo-se para isto do ambiente ub´ıquo provido por um middleware, e de uma arquitetura de software com sensibilidade para elementos de contexto, e tamb´em com capacidade de atuac¸ ao sobre os mesmos. Esta arquitetura ´e denominada uMED, e suas respectivas aplicac¸ oes alvo ir ao contemplar o monitoramento de sinais vitais de pacientes considerando um ambiente t´ıpico de trabalho das equipes que atuam em urg encias m´edicas. Tamb´em est´a sendo prevista a possibilidade dos profissionais de sa´ude controlarem remotamente (atuac¸ ao) equipamentos m´edicos. A partir das funcionalidades de monitoramento e/ou atuac¸ ao pretende-se possibilitar uma melhora nas rotinas de trabalho dos profissionais de sa´ude, contribuindo para reduzir o elevado percentual de nomadismo e fragmentac¸ ao de suas atividades. A arquitetura do uMED est´a sendo concebida com a perspectiva de ser integrada ao middleware EXEHDA. No sentido de avaliar a arquitetura de software proposta para o uMED, foi desenvolvido um estudo de caso direcionado ao acompanhamento cl´ınico de pacientes

Aplicações de captura e acesso (C&A) exploram o paradigma de computação ubíqua para dar apoio à captura automática de informação em experiências ao vivo e à correspondente geração de documentos passíveis de armazenamento, recuperação, visualização e extensão ao longo do tempo. Essas aplicações são potencialmente capazes de simplificar o processo de autoria de documentos multimídia visto que permitem a combinação e a sincronização automáticas de informação coletada por sistemas computacionais de uso pessoal e coletivo disseminados no ambiente. Aplicações de C&A também tornam possível a incorporação de sistemas de software que utilizem a capacidade computacional instalada para apoiar atividades humanas em andamento, promovendo novas formas de colaboração e de interação entre seus participantes e permitindo o registro dos acontecimentos, a geração de documentos que possibilitem sua reconstituição e o compartilhamento dos artefatos capturados. Este trabalho aborda de maneira conjunta diferentes aspectos envolvidos na captura automatizada de atividades humanas. Primeiramente, estende-se a visão tradicional com a sugestão da captura automatizada não apenas de mídias convencionais, mas do processo interativo do usuário como um todo, de modo a permitir a autoria e a personalização de conteúdo digital interativo e das anotações associadas. Ao mesmo tempo, são tratados aspectos colaborativos com o desenvolvimento e o uso de uma infra-estrutura distribuída de comunicação. Baseada em uma plataforma de computação peer-to-peer, os componentes e os serviços implementados suportam atividades de colaboração e compartilhamento de conteúdo entre os usuários. É feita experimentação das propostas com sua aplicação em cenários reais de ambientes de aprendizado, de computação móvel e de TV digital interativa / Capture and access (C&A) applications explore the ubiquitous computing paradigm to support the automated capture of information in live experiences and the corresponding generation of documents that can be stored, retrieved, visualized and extended along time. These applications are potentially capable of simplifying the authoring of multimedia documents by allowing the automatic combination and synchronization of information collected using personal and shared computational devices available in the environment. C&A applications also bring the opportunity for the incorporation of software systems that use such installed computational base to support on-going human activities, promoting new forms of collaboration and interaction among their users and enabling the recording of events, the generation of documents allowing their reconstitution and the sharing of the captured artifacts. This thesis addresses in a joint manner the different issues involved with the automated capture of human activities. First, the traditional vision is extended with the suggestion of automatically capturing not only conventional medias, but the general user interactive process as a whole, allowing the authoring and customization of interactive digital content and associated annotations. At the same time, collaborative aspects are treated with the development and use of a distributed communication infrastructure. Based on a peer-to-peer computing platform, the proposed components and services support collaborative activities and content sharing among users. The resulting systems and abstractions are experimented through their use in real scenarios comprising learning, mobile computing and interactive digital TV environments

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A evolução constante da tecnologia computacional e das redes sem fio tem tornado os dispositivos móveis cada vez menores e mais poderosos, provendo serviços em qualquer lugar e a qualquer momento. Neste contexto, áreas de pesquisa como as de educação, medicina, jogos e entretenimentos, automobilístico e atualmente o comércio têm experimentado forte crescimento com a adoção destas novas tecnologias. Esta dissertação propõe um modelo de comércio ubíquo chamado MUCS, que utiliza computação ubíqua para a geração de oportunidades de negócio aos usuários nos papeis de clientes e/ou fornecedores. Também são descritos nesta dissertação diversos cenários do cotidiano onde o modelo MUCS pode ser aplicado, e o protótipo que foi implementado para validá-los. Por fim, são apresentados os resultados obtidos em experimentos práticos, com a participação de usuários, cujos principais objetivos foram o de validar os cenários apresentados, e avaliar a aceitação do modelo proposto. / The constant evolution of computing technology and wireless networks have made the wireless devices smaller and more powerful, providing services anywhere at any time. In this context, research areas such as education, medicine, games and entertainment, automakers and businesses have been experiencing high growth with the adoption of new technologies. This essay proposes a ubiquitous commercial model called MUCS, which utilizes ubiquitous computing to generate business opportunities to users, being them customers and/or providers. It also describes several everyday scenarios where the MUCS model can be applied, and the prototype which has been implemented to validate them. Finally, the results obtained are presented through a practical experiment, with the participation of users whose main objectives were to validate the presented scenarios, and evaluate the acceptance of the proposed model.

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 17 / Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Este trabalho apresenta o Global uma infra-estrutura descentralizada de educação ubíqua, baseada em sistemas multi-agentes. O Global disponibiliza agentes de software que executam tarefas comuns ao processo de aprendizagem ubíqua. A partir da extensão desses agentes ou adição de novos ele é especializado para a criação de ambientes de educação ubíqua. Além de apresentar a arquitetura geral da infra-estrutura, descrevendo seus agentes e componentes auxiliares, é apresentada a modelagem do Global na metodologia Prometheus, uma metodologia para especificação de sistemas multi-agentes. A dissertação também descreve o protótipo desenvolvido a partir da especificação do Global e apresenta três aplicações desenvolvidas utilizando o protótipo, com finalidade de avaliar o Global. / This work presents Global, a decentralized, ubiquitous learning infrastructure based on multi-agent systems. Global provides software agents that execute tasks related to ubiquitous learning. By extending these agents, or adding new agents, Global can be customized to create ubiquitous learning environments. We present a complete scheme of the general architecture, describing its agents and auxiliary components. We also fully model the system throught the Prometheus methodology, which is used to specify multi-agent systems. We developed a prototype based on the Global specification. Furthermore, we present three applications developed using this prototype, with the goal to perform an evaluation of our approach.

Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 22 / Bolsa para curso e programa de Pós Graduação / O presente trabalho propõe o Ubiquitous Oriented Programming (abreviadamente UOP), um modelo de programação orientado ao desenvolvimento de sistemas ubíquos. UOP utiliza os conceitos de Serviços e Orientação a Objetos, integrando-os com os requisitos de aplicações ubíquas como contexto, sensibilidade ao contexto, adaptação ao contexto, mobilidade de código e concorrência. Uma linguagem de programação (UbiLanguage) implementa os conceitos deste novo modelo de programação, provendo assim suporte ao desenvolvimento de sistemas ubíquos. O ambiente de desenvolvimento é composto por um compilador (UbiCompiler) que traduz código escrito em UbiLanguage para bytecode. A plataforma de execução é composta por uma máquina virtual ubíqua (UbiVM) que suporta a execução deste bytecode. / This work presents the Ubiquitous Oriented Programming (UOP in short), a programming model oriented to development of ubiquitous systems. UOP uses Services concepts and Object Oriented Programming, integrating them with the requirements of ubiquitous applications as context, context awareness, context adaptation, code mobility and concurrent. A programming language (UbiLanguage) implements the concepts of this new programming model, thus providing the development of ubiquitous systems. The development environment is composed by a compiler (UbiCompiler) which translates code written in UbiLanguage to bytecode. The execution platform is composed by a virtual machine (UbiVM) which supports the execution of this bytecode.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-22T11:24:15Z No. of bitstreams: 1 Daniel Ambrosi Dupont_.pdf: 2397654 bytes, checksum: 6d41d597126ff9f150969b3b5ad9fd1b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-22T11:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Ambrosi Dupont_.pdf: 2397654 bytes, checksum: 6d41d597126ff9f150969b3b5ad9fd1b (MD5) Previous issue date: 2017-03-21 / Nenhuma / A Computação Ubíqua estuda o desenvolvimento de técnicas que visam integrar perfeitamente a tecnologia da informação ao cotidiano das pessoas, de modo que elas sejam auxiliadas pelos recursos tecnológicos no mundo real, de forma pró-ativa, enquanto realizam atividades diárias. Um dos aspectos fundamentais para o desenvolvimento deste tipo de aplicação é a questão da Sensibilidade ao Contexto, que permite a uma aplicação adaptar o seu funcionamento conforme o contexto no qual o usuário se encontra. Com o desenvolvimento de sistemas que utilizam informações de contextos armazenados anteriormente, foram surgindo bases de dados que armazenam os Históricos de Contextos capturados ao longo do tempo. Muitos pesquisadores têm estudado diferentes formas para realização de análises nestes dados. Este trabalho aborda um tipo específico de análise de dados em históricos de contextos, que é a busca e acompanhamento de padrões. Deste modo, é proposto um modelo denominado CHSPAM (Context History Pattern Monitoring) que permite a realização de descoberta e acompanhamento de padrões sequenciais em bases de Históricos de Contextos, fazendo uso de técnicas de mineração de dados já existentes. O diferencial deste trabalho é o uso de uma representação genérica para o armazenamento de contextos, permitindo sua aplicação em múltiplos domínios. Outro diferencial é que o modelo realiza o acompanhamento dos padrões descobertos durante o tempo, armazenando um histórico da evolução de cada padrão. Um protótipo foi implementado e, a partir dele, foram realizados três experimentos. O primeiro foi utilizado para avaliar as funcionalidades e serviços oferecidos pelo CHSPAM e foi baseado em dados sintéticos. No segundo, o modelo foi utilizado em uma aplicação de predição e o acompanhamento de padrões proporcionou ganhos na precisão das predições quando comparado ao uso de padrões sem acompanhamento. Por fim, no terceiro experimento, o CHSPAM foi utilizado como componente de uma aplicação de recomendação de objetos de aprendizagem e a aplicação foi capaz de identificar objetos relacionados aos interesses de alunos, utilizando como base o acompanhamento de padrões. / Ubiquitous computing aims to make tasks that depend on computing, transparent to users, thus, providing resources and services anytime and anywhere. One of the key factors to the development this type of application is the matter of Context Awareness, which enables an application to adjust its operation as the situation in which the user is. Thus, several authors have presented formal definitions of what is a context and how to represent it. With the development of systems that use Context information previously stored, databases have emerged that store Historical Contexts captured over time. Many researchers have studied different ways to analyzes this data. This paper addresses a specific type of data analysis in historical contexts, which is the discovery and monitoring of patterns in Context Histories. For this purpose, a model called CHSPAM (Context History Pattern Monitoring) is proposed, that allows the discovery of patterns in Context History databases and keeps track of these patterns to monitor their evolution over the time. Ubiquitous computing aims aim to integrate information technology perfectly into people's daily lives, so that people are aided by technological resources in the real world, proactively, while performing daily activities. One of the fundamental aspects for the development of this type of application is the issue of Context Awareness, which allows an application to adapt its operation according to the context in which the user is. With the development of systems that use information from previously stored contexts, databases have emerged that store captured Context Histories over time. Many researchers have studied different ways to perform analyzes on these data. This work addresses a specific type of data analysis in context histories, which is the search for sequential patterns. With this purpose, a model called CHSPAM (Context History Pattern Monitoring) is proposed that allows the discovery of sequential patterns in Context Historical databases, making use of existing data mining techniques. The main contributions of this work are the use of a generic representation for the storage of contexts allowing its application in multiple domains. Another contribution is that the model monitors the patterns discovered over time, storing history pattern evolution. A prototype of the model was implemented, and from it three experiments were carried out for its validation. The first experiment was used to evaluate the functionalities and services offered by CHSPAM and was based on simulated data. In the second experiment, the model was used in a prediction application and the use of monitored sequential patterns provided accuracy improvement on predictions when compared to the use of common patterns. Finally, in the third experiment, CHSPAM was used as a component of a learning object recommendation application and the application was able to recommend objects related to students’ interests based on monitored sequential patterns extracted from users’ session history.