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.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-08-14T18:09:29Z No. of bitstreams: 1 LucianaFarias.pdf: 24712291 bytes, checksum: d8760f57e945d0cde298c31a44b38539 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T18:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianaFarias.pdf: 24712291 bytes, checksum: d8760f57e945d0cde298c31a44b38539 (MD5) Previous issue date: 2009-11-04 / This work is discussed the conceptual model of a multi-agent system for environmental monitoring with the use of biomarkers of aquatic organisms present in the port complex of São Luís-Maranhão-Brasil, second most important in the country in cargo handling. Located in the São Marcos Bay, this complex have an estuarine ecosystems which have suffered attacks in the current process of economic development, caused by intense port handling, dumping of ballast water and washing the vessels, overfishing, introduction of exotic species in the middle pollution in urban and industrial effluents, subject to severe environmental impacts that should be monitored. Methodologically, the modeling of the monitoring solution, we used the existing environmental conditions and aquatic life caught in two different sites of the port complex, the first in a potentially contaminated area and the second in a contamination-free (control), proposing the creation of a network of sensors in these locations. Invest conceded data by Carvalho-Neta (2007) whose research includes to catch fish in these perimeters, then submitting them for laboratory analysis to measure the enzyme activity of glutathione S-transferase (GST) and Catalase (CAT), the result was processed and recorded in bio-ontology . The core of the solution of Multi-agent system is based on the results derived from the biochemical analysis of GST, inspiring the modeling software agent that simulates the behavior of this enzyme. The solution also includes an application running on mobile devices that makes the collection of environmental variables in the selected points, validates them and makes the inference of those who could not be collected. Multi-agent System for Environmental Monitoring of the Port Complex of the Island of São Luís-Maranhão- Brasil, therefore, is made up of the bio-ontology, sensor networking, mobile application collection and inference of data from environmental conditions, software agents to simulate biochemical analysis, calculation of GST activity and other staff related to the maintenance and security of the SMA. / Nesta dissertação é discutido o modelo conceitual de um sistema multiagente para monitoramento ambiental com uso de marcadores biológicos de organismos aquáticos presentes no complexo portuário de São Luís-MA, segundo mais importante do país em movimentação de carga. Situado na Baía de São Marcos, esse complexo possui um dos ecossistemas estuarinos que mais têm sofrido agressões no atual processo de desenvolvimento econômico, provocadas pela intensa movimentação portuária, despejo de água de lastro e lavagem dos navios, pesca predatória, introdução de espécies exóticas no meio, poluição por efluentes domésticos e industriais, sujeitando o ambiente a fortes impactos ambientais que devem ser monitorados. Metodologicamente, na modelagem da solução de monitoramento, utilizou-se o registro das condições ambientais e de organismos aquáticos capturados em dois pontos distintos do complexo portuário: o primeiro, em uma área potencialmente contaminada e o segundo em uma livre de contaminação (controle), propondo-se a criação de uma rede de sensores nesses locais. Empregou-se dados cedidos por Carvalho-Neta (2007) cuja pesquisa contou com a captura de peixes nesses perímetros, submetendo-os posteriormente a análise laboratorial para medição da atividade enzimática da Glutationa s- Transferase (GST) e Catalase (CAT), tendo todos os resultados processados e registrados em bio-ontologia. O núcleo da solução do Sistema Multiagente baseia-se nos resultados oriundos da análise bioquímica da GST, inspirando a modelagem de agente de software que simula o comportamento desta enzima. Todos esses dados foram registrados em bio-ontologia. A solução contempla também uma aplicação executada em dispositivos móveis que realiza a coleta das variáveis abióticas nos pontos selecionados, valida-as e realiza a inferência daquelas que não puderam ser coletadas. O Sistema Multiagente para Monitoramento Ambiental do Complexo Portuário da Ilha de São Luís, portanto, é constituído pelo conjunto da bio-ontologia, rede de sensores, aplicação móvel de coleta e inferência de dados das condições do meio ambiente, agentes de software para simulação de análise bioquímica, cálculo da atividade da GST e outros agentes relacionados à manutenção e segurança do SMA.

<p>The research presented in this thesis investigates the design challenges associated with the development and use of mobile applications and tools for supporting collaboration in educational activities. These technologies provide new opportunities to promote and enhance collaboration by engaging learners in a variety of activities across different places and contexts. A basic challenge is to identify how to design and deploy mobile tools and services that could be used to support collaboration in different kinds of settings. There is a need to investigate how to design collaborative learning processes and to support flexible educational activities that take advantage of mobility. The main research question that I focus on is the identification of factors that influence the design of mobile collaborative learning.</p><p>The theoretical foundations that guide my work rely on the concepts behind computer supported collaborative learning and design-based research. These ideas are presented at the beginning of this thesis and provide the basis for developing an initial framework for understanding mobile collaboration. The empirical results from three different projects conducted as part of my efforts at the Center for Learning and Knowledge Technologies at Växjö University are presented and analyzed. These results are based on a collection of papers that have been published in two refereed international conference proceedings, a journal paper, and a book chapter. The educational activities and technological support have been developed in accordance with a grounded theoretical framework. The thesis ends by discussing those factors, which have been identified as having a significant influence when it comes to the design and support of mobile collaborative learning.</p><p>The findings presented in this thesis indicate that mobility changes the contexts of learning and modes of collaboration, requiring different design approaches than those used in traditional system development to support teaching and learning. The major conclusion of these efforts is that the learners’ creations, actions, sharing of experiences and reflections are key factors to consider when designing mobile collaborative activities in learning. The results additionally point to the benefit of directly involving the learners in the design process by connecting them to the iterative cycles of interaction design and research.</p>

Participatory Sensing (PS) systems rely on the willingness of mobile users to participate in the collection and reporting of data using a variety of sensors either embedded or integrated in their cellular phones. Users agree to use their cellular phone resources to sense and transmit the data of interest because these data will be used to address a collective problem that otherwise would be very difficult to assess and solve. However, this new data collection paradigm has not been very successful yet mainly because of the lack of incentives for participation and privacy concerns. Without adequate incentive and privacy guaranteeing mechanisms most users will not be willing to participate. This thesis concentrates on incentive mechanisms for user participation in PS system. Although several schemes have been proposed thus far, none has used location information and imposed budget and coverage constraints, which will make the scheme more realistic and efficient. A recurrent reverse auction incentive mechanism with a greedy algorithm that selects a representative subset of the users according to their location given a fixed budget is proposed. Compared to existing mechanisms, GIA (i.e., Greedy Incentive Algorithm) improves the area covered by more than 60 percent acquiring a more representative set of samples after every round, i.e., reduces the collection of unnecessary (redundant) data, while maintaining the same number of active users in the system and spending the same budget.

Supporting emerging mobile applications in densely populated environments requires connecting mobile users and their devices with the surrounding digital landscape. Specifically, the volume of digitally-available data in such computing spaces presents an imminent need for expressive mechanisms that enable humans and applications to share and search for relevant information within their digitally accessible physical surroundings. Device-to-device communications will play a critical role in facilitating transparent access to proximate digital resources. A wide variety of approaches exist that support device-to-device dissemination and query-driven data access. Very few, however, capitalize on the contextual history of the shared data itself to distribute additional data or to guide queries. This dissertation presents Gander, an application substrate and mobile middleware designed to ease the burden associated with creating applications that require support for sharing and searching of hyper-localized data in situ. Gander employs a novel trajectory-driven model of spatiotemporal provenance that enriches shared data with its contextual history -- annotations that capture data's geospatial and causal history across a lifetime of device-to-device propagation. We demonstrate the value of spatiotemporal data provenance as both a tool for improving ad hoc routing performance and for driving complex application behavior. This dissertation discusses the design and implementation of Gander's middleware model, which abstracts away tedious implementation details by enabling developers to write high-level rules that govern when, where, and how data is distributed and to execute expressive queries across proximate digital resources. We evaluate Gander within several simulated large-scale environments and one real-world deployment on the UT Austin campus. The goal of this research is to provide formal constructs realized within a software framework that ease the software engineering challenges encountered during the design and deployment of several applications in emerging mobile environments. / text

Weighted granular best matching algorithm is proposed for the operation of context matching in context-aware computing systems. New algorithm deals with the subjective, fuzzy and multidimensional characteristics of contextual information by using weights and a granular structure for contextual information. The proposal is applied on a case: CAPRA &ndash / Context-Aware Personal Reminder Agent tool to show the applicability of the new context matching algorithm. The obtained outputs showed that proposed algorithm produces the results which are more sensitive to the user&rsquo / s intention, more adaptive to the characteristics of the contextual information and applicable to a current Context-aware system.

Esta pesquisa tem como finalidade explorar os recursos de interação do usuário com a informação georreferenciada, utilizando o próprio ambiente físico e seus elementos como interface. A indexação geográfica de arquivos digitais e os recursos disponíveis pela computação móvel estabeleceram um novo modelo de interação com a informação. Cabe ao designer criar sistemas e interfaces que levem em consideração a localização do usuário no acesso da informação atribuída ao entorno. Foi identificado que as soluções desenvolvidas para esse propósito utilizam telas e outros aparatos tecnológicos que constrangem a relação do usuário com o ambiente e interferem na experiência interativa. Como desdobramento da pesquisa foi desenvolvido um aplicativo que dispensa a tela na visualização e interação com a camada informacional do ambiente físico. O sistema utiliza os sensores de localização e orientação presentes nos smartphones para interagir com o entorno mapeado e georreferenciado. Dessa forma, o usuário, ao apontar o aparelho e selecionar diretamente o objeto de interesse, recebe os dados atribuídos a ele. Sem a interferência de telas ou dispositivos imersivos, o próprio ambiente se apresenta como interface de interação, dispensando novos ícones ou símbolos e tornando a tecnologia mais sutil em seu uso cotidiano.

The modern world can be characterized by the quick proliferation of mobile devices and by the intense use of computers on our daily lives. Both pervasive computing and cloud computing have appeared as very promissing trends, but for pervasive computing to reach mainstream, many paradigm changes are needed on the current computing environments. Some of the problems found in pervasive camputing are not from a technical order, but due to a lack of standards and models to allow devices to interoperate and the problems related to the creation of low cost computing environments. Pervasive environments are marked by having sudden and frequent changes, making it necessary to think of a way to manage context information. This work aims at showing a solution that will allow the creation of pervasive computing environments using resources available in the cloud computing paradigm and taking in consideration requisites like the ability of mixing heterogenous computing devices running on the least possible amount of resources and using ontologies for context information representation and management. In this context, an architecture for the development of pervasive computing environments, an study case in a residencial cenario and an analysis of the results obtained with the proposed architecture are presented. / O mundo atual é caracterizado pela rápida proliferação de dispositivos móveis e pelo intenso uso de computadores no nosso cotidiano. Tanto a computação pervasiva quanto a computação em nuvem têm surgido como uma tendência muito promissora. Porém, para que a computação pervasiva se consolide são necessárias algumas mudanças de paradigma nos ambientes atuais da computação. Boa parte dos problemas encontrados hoje em dia na computação pervasiva não são de ordem técnica, mas sim a falta de padrões e modelos para permitir a interoperabilidade entre os dispositivos e a criação de ambientes computacionais de baixo custo. Os ambientes de computação pervasiva são caracterizados por mudanças rápidas e frequentes, sendo necessária a existência de alguma maneira para gerenciar essa informação de contexto. Essa dissertação visa apresentar uma solução para permitir a criação de ambientes de computação pervasiva utilizando serviços disponíveis no paradigma da computação em nuvem levando em consideração requisitos como a capacidade de trabalhar com dispositivos computacionais heterogêneos consumindo o mínimo possível de recursos e utilizando ontologias para a representação de informação de contexto. Nesse contexto, são apresentadas uma proposta de arquitetura para ambientes pervasivos, um estudo de caso em um cenário residencial e apresentados resultados e conclusões sobre a arquitetura proposta. Os resultados alcançados no estudo de caso permitiram a implementação de um ambiente pervasivo utilizando recursos computacionais disponíveis na nuvem e atingind os objetivos propostos no trabalho.

Ubiquitous Computing or Pervasive Computing is a new paradigm that aims to provide information and communication technology accessible anywhere, by anyone, available anytime, where computational resources should be integrated into the physical environment in a transparent manner. One of the areas of research on pervasive computing infrastructure is related to hospital settings, because of the characteristics of mobility, collaboration and interruption. In this context, the ClinicSpace project, under development at GMob / PPGI / UFSM, uses the concepts of Pervasive Computing to help physicians while performing their tasks in an hospital settings. The goal is to allow doctors to customize the execution of their tasks, which are managed by a middleware in a pervasive environment. Medical work is highly collaborative because of specialist nature of treatments: physicians from different specialties need to collaborate across time and space. Another important aspect to note is characteristic of the asynchronous communication between these professionals, for example, when changing shift. This thesis presents a Collaboration Service created to support asynchronous collaboration among professionals through the delegation of tasks that are not yet complete, integrated to architecture of the ClinicSpace project. Currently, most studies that focus the collaborative aspects in hospital settings with a base of a pervasive middleware have focused on synchronous collaboration, with several efforts to create mechanisms to help, especially in diagnostics, physically distributed teams. Unlike these approaches, this thesis focuses on the characteristics of asynchronous collaboration in hospital settings, always with central vision in the doctor and the particular way of executing their medical activity. An analysis of the applications performance was made after the modifications to the architecture of ClinicSpace project and the conclusion was that after the introduction of a caching mechanism for the tasks, changes in the architecture remained a performance in the execution of applications in pervasive environment, similar than what they had before the modifications. / A Computação Ubíqua (Ubiquitous Computing) ou Pervasiva (Pervasive Computing) é um novo paradigma computacional que objetiva prover tecnologia de informação e comunicação em qualquer lugar, acessível por qualquer pessoa, disponível o tempo todo, onde os recursos computacionais devem estar integrados ao ambiente físico de forma transparente. Uma das áreas de pesquisa sobre infraestrutura computacional pervasiva está relacionada a ambientes clínicos, devido às características de mobilidade, interrupção e colaboração. Dentro deste contexto, o projeto ClinicSpace, em desenvolvimento no GMob / PPGI / UFSM, utiliza os conceitos de Computação Pervasiva para auxiliar os médicos na execução de suas tarefas em um ambiente hospitalar. O objetivo é permitir aos médicos a personalização da execução de suas tarefas, que são gerenciadas por uma infraestrutura computacional em um ambiente pervasivo. O trabalho clínico é altamente colaborativo devido à natureza especialista do tratamento: médicos de diferentes especialidades precisam colaborar através do tempo e espaço. Outro aspecto importante a ser observado é a característica assíncrona da comunicação entre esses profissionais, como por exemplo, em uma troca de turno. Este trabalho apresenta o Serviço de Colaboração criado para dar suporte à colaboração assíncrona entre os profissionais da área da saúde através da delegação de tarefas que ainda não foram concluídas, de forma integrada à arquitetura do projeto ClinicSpace. Atualmente, a maioria dos trabalhos que abordam os aspectos colaborativos de ambientes clínicos com suporte de uma infraestrutura computacional pervasiva tem o foco na colaboração síncrona, com vários esforços para a criação de mecanismos para auxiliar, principalmente, os diagnósticos em equipes fisicamente distribuídas. Diferente destas abordagens, este trabalho observa as características assíncronas da colaboração em ambientes hospitalares, sempre com a visão central no clínico e sua forma particular de executar a atividade médica. Foi feita uma análise de desempenho das aplicações após as modificações realizadas na arquitetura do projeto ClinicSpace e a conclusão foi que, após a introdução de um mecanismo de cache para as tarefas, as alterações na arquitetura mantiveram um desempenho na execução das aplicações no ambiente pervasivo, semelhante ao que se tinha antes das modificações.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-02T13:47:24Z No. of bitstreams: 1 LEONARDO SOARES E SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 18507669 bytes, checksum: bf0fea9d5676260e8d9ac8cb53c6b9c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-02T13:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEONARDO SOARES E SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2012..pdf: 18507669 bytes, checksum: bf0fea9d5676260e8d9ac8cb53c6b9c6 (MD5) Previous issue date: 2012-02-05 / Em uma sociedade cada vez mais individualista e exigente, o aumento na demanda por produtos personalizados e adaptados às necessidades individuais se reflete diretamente na publicidade. Consumidores estão expostos diariamente a inúmeros meios de comunicação e requerem anúncios de produtos de seu interesse para que a mensagem seja lembrada. ma alternativa para tornar o anúncio relevante é adequá-lo às expectativas do consumidor. A publicidade pervasiva se mostra viável à realização desse processo, por possibilitar a veiculação de anúncios adaptados ao contexto do consumidor. sinalização digital é um exemplo de publicidade pervasiva e vem ganhando destaque pelo seu crescimento, oportunidades apresentadas e pelo barateamento das tecnologias que tornam viável a sua utilização. A sinalização digital possibilita a entrega de anúncios adaptados às necessidades dos consumidores, utilizando elementos gráficos com maior potencial para atrair sua atenção, além de possibilitar a exibição dos anúncios em momentos oportunos. Com o objetivo de tornai- a sinalização digital mais adaptada aos consumidores, diversas abordagens foram propostas. No entanto, a maioria dessas abordagens depende de interações explícitas com o consumidor, o que pode não ocorrer devido à casualidade desse meio de comunicação. trabalho propõe-se um método para tornar mais efetiva a seleção de anúncios sem a necessidade de interação e retorno do consumidor. O método proposto baseia-se no uso da informação sobre o público alvo e interesses relacionados aos produtos. O método foi testado e validado com a comparação a outras abordagens identificadas na literatura e de propósitos similares. Os testes foram realizados em um experimento com a participação de 112 entrevistados, obtendo-se resultados satisfatórios e compatíveis com abordagens que exigem a interação e o retorno explícito do consumidor. / world where the consumer's individual demand is ever growing, the increase in the desire for custom products causes a direct impact in publicity. Consumers are daily exposed to a myriad of communication media and require advertisements for products of interest. An alternative to make advertisement relevant to the interests of the consumers is making it customizable. Pervasive advertising makes feasible that process, because it allows advertisements to be adapted to the consumer's context. Digiital Signage is an example of pervasive advertising and has received increasing attention for its growth in adoption. Price drop on related technologies makes its adoption viable. Digital signage allows adapting and presenting advertisements to the consumers, using graphical elements which can be used to get further attention from the consumers. Also, this media can make the advertisements situational. Several approaches were proposed in order to adapt Digital Signage for the consumers. Most of these, however, depend on the explicit interaction with the consumer which may not take place due to the casualness of the communication media. In this work, we propose a method for making the advertisements selection more effective without the need for interaction with the customers. This method is based on information about the target audience and products of interest. The method was validated, tested and compared with other methods with similar purposes. The tests were performed in an experiment involving 112 interviewed. The results were satisfactory and compatible with approaches that require explicit interaction.