Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Every year the queues in hospitals publics and privates grows due to, among others, the increasing of the world population and the delay in the patients service. This is a serious problem faced by administrators of hospitals which believe that it is increasingly difficult to offer services of quality to those who search for them. One of the ways to decrease these queues is through the development of homecare systems that allow the patient to receive the clinic treatment directly in his house. The development of these kind of systems would help to decrease the queues and consequently, would improve the attendance of those who goes to the hospitals looking for assistance. Considering this, this work has as main purpose to present the modelling of an architecture of a pervasive system to be applied in homecare environments. The pervasive systems developed from this modelling aim to improve the services provided by healthcare professionals in the treatment of patients that are located in their houses. The architecture proposed by the methodology uses concepts of pervasive computing to provide access to information anytime and wherever the user is, once that a homecare environment has a high level of dynamicity of the envolved. The knowledge representation of the homecare environment needed in the modelling of the architecture is made through ontologies due to the possibility of reuse of the information stored, as well as the interoperability of information among different computational devices. To validate the proposed methodology, we present two use cases, which are also used to demonstrate the workflow of the pervasive system of homecare. / A cada ano que passa as filas de hospitais públicos e privados crescem devido, entre outros fatores, ao aumento da população mundial e a demora no atendimento de pacientes. Este é um problema sério enfrentado por administradores de hospitais os quais acreditam ser cada vez mais difícil oferecer um serviço de qualidade a quem os procura. Uma das formas de diminuir estas filas é através do desenvolvimento de sistemas de homecare que possibilitam que o paciente receba um tratamento clínico diretamente em sua casa. O desenvolvimento de sistemas deste tipo ajudaria a diminuir as filas e, consequentemente, iria melhorar o atendimento daqueles que forem até os hospitais a procura de auxílio. Considerando isto, este trabalho tem como objetivo principal apresentar uma modelagem para uma arquitetura de um sistema pervasivo para ser aplicado em ambientes de homecare. Os sistemas pervasivos desenvolvidos a partir desta modelagem visam o aprimoramento dos serviços prestados por profissionais da saúde no tratamento de pacientes que encontram-se em suas casas. A metodologia proposta apresenta uma arquitetura que utiliza conceitos de computação pervasiva possibilitando acesso à informação a qualquer hora e independente do lugar onde estejam, uma vez que um ambiente homacare possui um alto grau de dinamicidade dos envolvidos. A representação do conhecimento existente no ambiente homecare necessária para a modelagem da arquitetura é feita através de ontologias devido possibilidadde de reuso das informações ali armazenadas, bem como a interoperabilidade de informações entre diferentes dispositivos computacionais. Para validação da metodologia proposta, são apresentados dois casos de estudos, os quais também são utilizados para demonstração do fluxo de funcionamento do sistema pervasivo de homecare.

Face à l'augmentation de la taille et de la complexité des systèmeslogiciels, il convient de les décrire à un plus haut niveaud'abstraction (i.e., au-delà du code) avant de concrètement lesimplémenter. Toutefois, l'utilisation de ces descriptions de hautniveau dans les processus de construction et de vérification dessystèmes reste très rudimentaire, ne permettant pas de véritablementguider et faciliter le développement logiciel. Cette thèse propose une nouvelle approche pour rendre plus simple etplus sûr le développement de systèmes logiciels. Cette approche reposesur l'utilisation de langages dédiés et sur un couplage fort entre unecouche de spécification et d'architecture et une couched'implémentation. Elle consiste tout d'abord à décrire à un hautniveau d'abstraction différents aspects, à la fois fonctionnels et nonfonctionnels, d'un système dans la couche de spécification etd'architecture. Ces descriptions sont ensuite analysées et utiliséespour personnaliser la couche d'implémentation, afin de faciliter laconstruction et la vérification du système logiciel. Nous illustrons notre approche dans le domaine de l'informatiqueubiquitaire. À la suite d'une analyse complète du domaine, nous avonsconçu deux langages dédiés à l'orchestration d'objets communicants,Pantaxou et Pantagruel. / The sheer size and complexity of today's software systems posechallenges for both their programming and verification, making itcritical to raise the level of abstraction of software developmentbeyond the code. However, the use of high-level descriptions in thedevelopment process still remains rudimentary, improving and guidingthis process marginally.This thesis proposes a new approach to making software developmentsimpler and safer. This approach is based on the use ofdomain-specific languages and a tight coupling between a specificationand architecture layer, and an implementation layer. It consists ofdescribing functional and non-functional aspects of a software systemat a high level of abstraction, using the specification andarchitecture layer. These high-level descriptions are then analyzedand used to customize the implementation layer, greatly facilitatingthe programming and verification of the software system.We have validated our approach in the domain of pervasive computingsystems development. From a complete domain analysis, we haveintroduced two domain-specific languages, Pantaxou and Pantagruel,dedicated to the orchestration of networked smart devices.

abstract: The advent of commercial inexpensive sensors and the advances in information and communication technology (ICT) have brought forth the era of pervasive Quantified-Self. Automatic diet monitoring is one of the most important aspects for Quantified-Self because it is vital for ensuring the well-being of patients suffering from chronic diseases as well as for providing a low cost means for maintaining the health for everyone else. Automatic dietary monitoring consists of: a) Determining the type and amount of food intake, and b) Monitoring eating behavior, i.e., time, frequency, and speed of eating. Although there are some existing techniques towards these ends, they suffer from issues of low accuracy and low adherence. To overcome these issues, multiple sensors were utilized because the availability of affordable sensors that can capture the different aspect information has the potential for increasing the available knowledge for Quantified-Self. For a), I envision an intelligent dietary monitoring system that automatically identifies food items by using the knowledge obtained from visible spectrum camera and infrared spectrum camera. This system is able to outperform the state-of-the-art systems for cooked food recognition by 25% while also minimizing user intervention. For b), I propose a novel methodology, IDEA that performs accurate eating action identification within eating episodes with an average F1-score of 0.92. This is an improvement of 0.11 for precision and 0.15 for recall for the worst-case users as compared to the state-of-the-art. IDEA uses only a single wrist-band which includes four sensors and provides feedback on eating speed every 2 minutes without obtaining any manual input from the user. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Computer Engineering 2019

<p>This work describes a design of a multimedia content delivery system based on context, to provide multimedia information and other services according to the user location and his preferences. It focuses on mobility and the problem of different coherent and cohesive presentations depending on the available resources of the presentation environment.</p>

<p>U okviru disertacije predstavljene su metode realizacije kontekstualnih platformi i kontekstualnih korisničkih sprega za uređaje potrošačke elektronike. Predloženi su algoritmi semantizacije konteksta i procene zauzetosti korisnika, arhitektura rešenja i rezultati evaluacije.</p><p>&nbsp;</p> / <p>In this dissertation methods of implementation of context-aware platforms and context-aware user interfaces for applications in consumer electronics are presented. The work includes the proposition of algorithms for context semantization and user availability estimation, architecture of the solution as well as the results of evaluation experiments.</p>

Nous avons proposé une approche de clusterisation distribuée en vue de son application au problème de la gestion de groupes dynamiques et pour la sécurisation des échanges. Pour parvenir à cet objectif, une combinaison de critères permettant de sélectionner les noeuds les plus appropriés pour assurer les fonctionnalités de clusterheads a été défini, cette dernière s'appuie sur une topologie virtuelle avec le moins de sauts possible, en évitant ainsi de gaspiller les ressources dans les retransmissions dûes aux collisions. Une fois l'étape de mise au point de l'approche de clusterisation effectuée, une application pour résoudre le problème de la gestion de groupes dynamiques et la sécurisation des échanges a été réalisée. Les performances de notre approche de clusterisation ont été évaluées en terme de messages échangés et d'énergie dépensée par les noeuds du réseau. Les résultats de cette évaluation montrent que notre approche est performante. / The proposed clustering approache divides the network into clusters based on affinity relationships between nodes and two types of keys which are generated by a clusterhead. The first one is shared by a clusterhead and its local members and the second one is shared by the clusterhead and its parent cluster. The proposed algorithm is adaptive according to the limitation of the mobile nodes battery power and to the dynamic network topology changes.The performance evaluation and communication overhead analysis of the proposed algorithm are presented using simulation.

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´&#305;vel para o usu´ario, a qualquer momento e local. Nesse cen´ario, as aplicac¸ oes s ao amplamente distribu´&#305;das, 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´&#305;sticas reforc¸am os desafios relacionados `as infraestruturas de execuc¸ ao para sistemas distribu´&#305;dos e acrescentam novos aspectos que precisam ser considerados. Modelos de coordenac¸ ao existentes empregados em sistemas distribu´&#305;dos 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´&#305;do 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´&#305;das, 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

Os avanços tecnológicos das últimas décadas têm motivado o desenvolvimento dos edifícios inteligentes, visando à criação de ambientes mais confortáveis e seguros para os ocupantes, economicamente vantajosos para os proprietários e ambientalmente corretos. Considerando-se que nestes ambientes emergem novas formas de interação entre os usuários e os sistemas prediais, as quais não são adequadamente tratadas por técnicas convencionais de modelagem, torna-se necessário o estudo de novas soluções que abordem essas interações. Assim, este trabalho apresenta a proposta de uma abordagem sistemática para modelar e simular os sistemas de controle de edifícios inteligentes. Considera-se o sistema de controle como um sistema orientado por eventos discretos, no qual a comunicação entre os dispositivos que o constituem é realizada por meio da troca assíncrona de mensagens. Nesta abordagem, é utilizada a rede de Petri colorida para especificar as funcionalidades do edifício inteligente e a interação entre os dispositivos que constituem o seu sistema de controle. Assim, fornece-se um procedimento estruturado para desenvolver modelos que facilita a especificação do algoritmo de controle dos subsistemas do edifício inteligente. Para avaliar as principais características do procedimento proposto, foi apresentado um exemplo de aplicação que aborda a integração das funcionalidades de um sistema de telefonia distribuído e um sistema de vigilância predial. A abordagem de modelagem possibilitou a identificação das funcionalidades dos dispositivos inteligentes que integram o sistema de controle em diferentes níveis de abstração e as interações que ocorrem durante o seu funcionamento. A realização deste trabalho contribui para o aprimoramento de novas abordagens para o desenvolvimento de sistemas de controle com arquiteturas heterárquicas. Estes sistemas são constituídos por dispositivos inteligentes colaborativos, que possuem um elevado grau de autonomia. / Technological advances in recent decades have motivated the development of intelligent buildings, aimed at creating environments more productive for the occupants, economically advantageous for the owners and environmentally correct. New ways of interaction between users and the buildings systems are emerging from these kinds of systems, which are not adequately treated by conventional modeling techniques. In this sense, it is necessary the study of new approaches which address these new functionalities. Thus, this work presents a proposal for a systematic approach to model and simulate the control system of the intelligent buildings. The control system is considered to be a discrete event system, where the communication between the devices that integrate it is oriented by means of asynchronous messages exchange. This approach uses the colored Petri nets in order to specify the functionalities of the building system and their devices interactions. The approach provides a structured procedure to develop models that facilitate the algorithm specification of the control system. In order to verify the main characteristics of the proposed procedure, it is presented an example that is a control system that integrates a distributed telephony system and a surveillance building system. The approach proposed enabled the identification of the main functionalities and interactions of the intelligent devices constituting the control system. The achievement of this thesis contributes to the development of new approaches to develop heterarchical control system architectures. This kind of system architectures is constituted by collaborative intelligent devices that have a high degree of autonomy.

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 Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-04-29T13:58:24Z No. of bitstreams: 1 Daniel Torres Bonatto_.pdf: 3486011 bytes, checksum: e32338e4597614de8de1a25e68695054 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T13:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniel Torres Bonatto_.pdf: 3486011 bytes, checksum: e32338e4597614de8de1a25e68695054 (MD5) Previous issue date: 2006 / HP - Hewlett-Packard Brasil Ltda / Nos últimos anos, tem-se observado a crescente evolução dos dispositivos portáteis, bem como de diversas novas tecnologias de comunicação sem fio. Esse avanço tecnológico propicia o surgimento de um cenário ideal para o desenvolvimento de ambientes que suportam a criação de aplicações pervasivas. Porém, um ambiente altamente dinâmico como este demanda a utilização de abstrações mais poderosas do que as existentes. O Holoparadigma propõe uma nova abstração, criada pensando em aplicações distribuídas executando em ambientes móveis. Nesta dissertação é apresentada a proposta para uma arquitetura de suporte a aplicações pervasivas para o Holoparadigma. Esta proposta estende as funcionalidades da HoloVM e define novos serviços para atender às demandas da computação pervasiva. Dentre estes serviços é definido um como sendo essencial para a arquitetura, que é o suporte à distribuição, composto por um servidor de nomes e uma camada para possibilitar a execução distribuída e transparente de programas. Para o modelo do servidor de nomes é definida uma estratégia de distribuição escalável e tolerante a falhas, conforme os princípios da computação pervasiva. Além disso, são mostrados resultados de experimentos realizados com este suporte. / Over the last few years, we have observed the growing evolution of portable devices, such as new technologies for wireless communication. This technological advance makes possible the emergence of an ideal scenery for developing environments supporting the creation of pervasive applications. However, such a highly dynamic environment demands the use of more powerful abstractions than those available today. Holoparadigm proposes a new form of abstraction, created aiming distributed applications running on mobile environments. In the present dissertation, we propose an architecture for Holoparadigmdesigned to support pervasive applications. This proposal extends the functionalities of HoloVM and defines new services to respond to the demand of pervasive computing. Among those services, one is defined as essential to the architecture, the support for distribution, which is composed by a name server and a layer for supporting distributed and transparent execution of programs. For the name server, a scalable and fault tolerant distribution strategy is defined, following the principles of pervasive computing. Furthermore, we show the results of experiments performed using this support.