L’informatique ubiquitaire est graduellement devenue une réalité, nous utilisons divers dispositifs pour travailler et s’amuser (l’ordinateur, le portable, le smartphone). Au-delà des dispositifs personnels, les citoyens obtiennent des informations par les écrans publics qui sont présents partout dans les villes: l’abribus, l’aéroport, le centre commercial, etc. Il semble que la vision de l’informatique ubiquitaire est plus proche, cependant, l’avenir décrit par Mark Weiser est encore loin: «les technologies les plus profondes sont celles qui disparaissent». Actuellement les appareils électroniques ne sont pas assez intelligents et bien intégrés dans le contexte d’une ville. La ville intelligente (smart city) est un concept émergent pour construire une ville utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC). Ce concept propose d’améliorer la qualité de la vie et d’augmenter l’efficacité des activités dans une ville par les TIC. Il aussi met l’accent sur les savoir-faire des citoyens pour la construction des villes. La ville intelligente est en effet un système ubiquitaire large qui comprend différent systèmes (le système de gestion trafic, le système de transport public, le système de distribution de l’énergie, etc.). Les écrans publics construisent l’une des plus importants systèmes dans une ville. Cependant, ils ne sont utilisés que pour afficher de l’information, ils sont aveugles aux utilisateurs ainsi qu’à leurs dispositifs personnels. Dans cette thèse, nous proposons de construire des écrans publics intelligents basés sur l’interaction proxémique. L’interaction proxémique est inspirée par le terme venant de la psychologie «Proxémique». La Proxémique désigne les espaces virtuels autour des êtres humains pendant la communication. Les espaces sont différents selon la culture, les lieux où l’interaction se déroule. La Proxémique a été introduite à l’interaction homme machine par S. Greenberg en 2011 et il a créé le terme d’interaction proxémique. L’interaction proxémique étudie l’interaction en fonction de la relation spatiale entre les objets. Un écran proxémique peut connaître la distance, la position, l’identité et le mouvement de l’utilisateur. Ces dimensions proxémiques sont mesurées par l’écran comme les signaux de l’interaction implicite. Par ailleurs, il peut détecter les dispositifs mobiles des utilisateurs: il peut distribuer et échanger de l’information avec les dispositifs de l’environnement. Par rapport à un écran traditionnel, un écran proxémique offre des contenus plus personnalisés et ainsi répond aux besoins immédiats des utilisateurs. Ces avantages permettent à un écran public de bien s’adapter aux exigences de la ville intelligente. Notre objectif est d’étudier la façon de relever les défis d’un écran public dans une ville intelligente par l’interaction proxémique. Pour atteindre cet objectif, nous étudions les dimensions de l’interaction proxémique, et puis nous concevons un prototype d’écran proxémique grâce à différents capteurs: Kinect, Leapmotion et Webcam. Ce prototype supporte l’interaction implicite et explicite des utilisateurs pour fournir un contenu plus personnalisé aux utilisateurs, ainsi que des interactions naturelles. En outre, nous avons développé une boîte à outils pour la migration des données entre l’écran public et les appareils mobiles personnels. Avec cet outil, l’utilisateur peut télécharger des ressources à partir de l’écran, et l’écran deviendra un terminal pour recueillir les connaissances des citoyens pour la ville intelligente. Nous discutons les applications potentielles de ce prototype dans la ville intelligente, et nous proposons une application expérimentale qui est un panneau d’affichage proxémique des vols dans un aéroport. Basé sur cette application, nous avons réalisé des études utilisateurs systématiques dans notre laboratoire pour vérifier si l’interaction proxémique peut vraiment améliorer les performances d’un écran public. / Ubiquitous computing is gradually coming into reality, people use various digital devices (personal computer, laptop, tablet and smartphone) in order to study, work, entertain and communicate with each other. A city is actually a ubiquitous society, citizens get practical information from digital public displays that are installed everywhere in a city: bus station, railway station, airport or commercial center, etc. It seems that we are closing to the vision of ubiquitous computing, however, it’s still far from the vision what Mark Weiser described: the most profound technologies are those that disappear, they weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it. That means in nowadays the widespread digital devices are still not intelligent enough and not well integrated, this issue is especially serious under a context of city than for personal usage condition.Smart city is a modern concept of city that seeks to improve the efficiency and quality of life by the information and communication technologies (ICTs), it as well emphasizes the importance of citizens’ knowledge for the wise management of city. The ICTs of a smart city constructs a large scale ubiquitous system, including traffic control systems, public transportation system, energy control systems, etc. In all the systems, digital public displays are one of the most important viewports that connect citizens with city. However, the public display today is only used as a screen to display information, it’s blind to the presence of users and ambient devices, these result in low efficiency of interactions, and make a city unable to take use of citizen knowledge.In this dissertation, we build an intelligent public display by the theory of proxemic interaction. Proxemic interaction is spatial related interaction patterns inspired by the psychological term: Proxemics, it studies the spatial -related interaction human to device and device to device. A proxemic interactive public display means that it is aware of user’s presence, position, movement, identity and other user related attributes, and takes these attributes as implicit inputs for interactions. Besides, it can sense ambient mobile devices and act as a hub for local deices information flows. Compared with traditional public display, proxemic interactive display can provide specific users with more personal related and instant - need information rather than provide general information to all users. That means to make displays sense users instead of making users explore displays exhaustively. These advantages make a proxemic display more adapt to the prospect of smart city.Our object is to study how to address the challenges of public display in a smart city by proxemic interaction. Towards this object, we study the dimensions of proxemic interaction, and build a prototype of proxemic interactive projected display with Kinect, Leap motion and web camera. This prototype supports implicit and explicit interaction of users to provide more personalized contents to users, as well as natural interactions. Furthermore, we developed a toolkit for data migration between public display and personal mobile devices, so that public display becomes aware of ambient users’ devices, users can download resources from public displays freely, while public displays can be as a terminal to collect knowledge of citizens for smart city.We discuss the potential applications of this prototype under smart city, and build an experimental application of proxemic airport flight information board. Based on this experimental application, we organized a systematic laboratory user study to validate whether proxemic interaction can really improve the performance of public displays

[ES] Actualmente, existe una gran variedad de tecnologías de distribución de contenidos multimedia, de dispositivos de consumo, así como de tipos de contenidos. En cuanto a tecnologías de distribución, dichos contenidos se pueden enviar bien a través de redes broadcast, como las redes DVB, o bien a través de redes broadband, como las redes IP (por ejemplo, a través de Internet). La coordinación y convergencia entre los dos tipos de tecnologías para distribuir contenidos relacionados ofrece un gran potencial a los proveedores de contenidos, así como grandes beneficios a los consumidores (una prueba de ello es el estándar Hybrid Broadcast Broadband TV o HbbTV). Sin embargo, la recepción de contenidos relacionados procedentes de diferentes redes híbridas (broadcast/broadband) conlleva una variabilidad de retardos significativa, por lo que se deben superar una serie de retos importantes, como, por ejemplo, la necesidad de mecanismos que garanticen un consumo sincronizado de dichos contenidos, bien en un mismo dispositivo o bien en distintos dispositivos (locales o remotos). Se han especificado, implementado y evaluado soluciones de sincronización de los procesos de reproducción de contenidos híbridos (prevenientes de redes broadcast y/o broadband) tanto en entornos multidispositivo, entre dispositivos locales (Inter-Device Synchronization o IDES), como en entornos multiusuario, entre destinatarios distribuidos en red (Inter-Destination Media Synchronization o IDMS), incluyendo la sincronización de efectos multisensoriales. Se ha diseñado e implementado una plataforma extremo-a-extremo para la generación, distribución (adaptativa) y consumo de contenidos híbridos relacionados, tanto en un mismo dispositivo como en múltiples dispositivos locales (por ejemplo, escenario multipantalla) o remotos (por ejemplo, TV Social). Se han generado y preparado contenidos multimedia tradicionales (2D) y omnidireccionales (360), enriquecidos con efectos multisensoriales que mejoran el grado de realismo y la inmersividad de los usuarios. La plataforma es compatible con el estándar HbbTV y, además, incluye soluciones eficientes para aspectos clave que no están especificados en dicho estándar, pero que son necesarios para la implementación satisfactoria de servicios de TV híbridos y multidispositivo en la misma, como, por ejemplo: la necesidad de un buffer para el contenido broadcast (existente y opcional hasta la especificación HbbTV 2.0.2); mecanismos de señalización, asociación y descripción de contenido disponible y relacionado con el contenido principal; mecanismos de coordinación e interacción entre los dispositivos de consumo; o soluciones de sincronización para alinear en el tiempo el consumo de contenidos de forma satisfactoria. Los resultados obtenidos en la evaluación realizada muestran que el nivel de sincronización adquirido entre los procesos de reproducción de los diversos tipos de contenido disponibles a través de distintas tecnologías de transmisión alcanza unos valores suficientes para proporcionar al usuario un consumo con un nivel de asincronías imperceptible. Dicha precisión alcanzada ha resultado en una QoE para el consumidor muy satisfactoria, ofreciéndole al mismo un completo ecosistema de consumo de contenidos que incluye tanto contenido multimedia tradicional, como contenido omnidireccional y mulsemedia. / [CA] Actualment, hi ha una gran varietat de tecnologies de distribució de contingut multimèdia, dispositius de consum, així com tipus de contingut. Pel que fa a les tecnologies de distribució, aquest contingut es pot lliurar a través de xarxes de difusió, com ara xarxes DVB, o a través de xarxes de banda ampla, com les xarxes IP (per exemple, a través d'Internet). La coordinació i convergència entre els dos tipus de tecnologies per distribuir continguts relacionats ofereix un gran potencial als proveïdors de continguts, així com grans beneficis per als consumidors (una prova d'això és l'estàndard Hybrid Broadcast Broadband TV o HbbTV). Tanmateix, la recepció de continguts relacionats des de diferents xarxes híbrides (emissió/banda ampla) comporta una important variabilitat de retard, per la qual cosa s'han de superar una sèrie de reptes importants, com la necessitat de mecanismes que garanteixin el consum sincronitzat d'aquests continguts, ja siga en el mateix dispositiu. o en diferents dispositius (locals o remots). S'han especificat, implementat i evaluat solucions de sincronització per a processos de reproducció de continguts híbrids (xarxes de broadcast i/o de banda ampla) tant en entorns multidispositiu, entre dispositius locals (Inter-Device Synchronization o IDES), com en entorns IDMS (Inter-Destination Media Synchronization o IDMS), incloent la sincronització d'efectes multisensorials. S'ha dissenyat i implementat una plataforma d'extrem a extrem per a la generació, distribució (adaptativa) i consum de contingut híbrid relacionat, tant en un sol dispositiu com en múltiples locals (p. ex., escenari multipantalla) o remots (p. ex., Social TV). dispositius. S'han generat i preparat contingut multimèdia tradicional (2D) i omnidireccional (360), enriquit amb efectes multisensorials que milloren el grau de realisme i immersivitat dels usuaris. La plataforma és compatible amb l'estàndard HbbTV i, a més, inclou solucions eficients per a aspectes clau que no s'especifiquen en aquest estàndard, però que són necessaris per a la implantació amb èxit de serveis de televisió híbrids i multidispositiu en el mateix, com ara: la necessitat per a un buffer per a continguts de difusió (existent i opcional fins a HbbTV 2. 0.2); mecanismes de senyalització, associació i descripció dels continguts disponibles i relacionats amb el contingut principal; mecanismes de coordinació i interacció entre dispositius de consum; o solucions de sincronització per alinear en el temps el consum de continguts de manera satisfactòria. Els resultats obtinguts en l'avaluació realitzada mostren que el nivell de sincronització adquirit entre els processos de reproducció dels diferents tipus de continguts disponibles a través de diferents tecnologies de transmissió assoleix valors suficients per proporcionar a l'usuari un consum amb un nivell d'asincronies imperceptibles. La precisió aconseguida ha donat com a resultat una QoE molt satisfactòria per al consumidor, oferint-li un ecosistema complet de consum de continguts que inclou tant contingut multimèdia tradicional com contingut omnidireccional i mulsemedia. / [EN] Currently, there is a wide variety of multimedia content distribution technologies, consumer devices, as well as types of content. In terms of distribution technologies, such content can be delivered either over broadcast networks, such as DVB networks, or over broadband networks, such as IP networks (e.g. over the Internet). The coordination and convergence between the two types of technologies to distribute related content offers great potential to content providers, as well as great benefits to consumers (a proof of this is the Hybrid Broadcast Broadband TV or HbbTV standard). However, the reception of related content from different hybrid networks (broadcast/broadband) entails significant delay variability, so a number of important challenges must be overcome, such as the need for mechanisms to ensure synchronized consumption of such content, either on the same device or on different devices (local or remote). We have specified, implemented and evaluated synchronization solutions for hybrid content playback processes (broadcast and/or broadband networks) both in multi-device environments, between local devices (Inter-Device Synchronization or IDES), and in multi-user environments, between distributed network recipients (Inter-Destination Media Synchronization or IDMS), including the synchronization of multi-sensory effects. An end-to-end platform has been designed and implemented for the generation, distribution (adaptive) and consumption of related hybrid content, both on a single device and on multiple local (e.g., multiscreen scenario) or remote (e.g., Social TV) devices. Traditional (2D) and omnidirectional (360) multimedia content has been generated and prepared, enriched with multisensory effects that enhance the degree of realism and immersiveness for users. The platform is compatible with the HbbTV standard and, in addition, includes efficient solutions for key aspects that are not specified in that standard, but are necessary for the successful implementation of hybrid and multi-device TV services on it, such as: the need for a buffer for broadcast content (existing and optional up to the HbbTV 2. 0.2); mechanisms for signaling, association and description of content available and related to the main content; coordination and interaction mechanisms between consumption devices; or synchronization solutions to align in time the consumption of content in a satisfactory way. The results obtained in the evaluation carried out show that the level of synchronization acquired between the reproduction processes of the different types of content available through different transmission technologies reaches sufficient values to provide the user with a consumption with an imperceptible level of asynchronies. The accuracy achieved has resulted in a very satisfactory QoE for the consumer, offering him a complete content consumption ecosystem that includes traditional multimedia content as well as omnidirectional and mulsemedia content. / Marfil Reguero, D. (2022). Especificación, implementación y evaluación de soluciones de sincronización multimedia híbrida (broadcast/broadband) e inter-destinatario para posibilitar nuevas experiencias televisivas enriquecidas, personalizadas, inmersivas y compartidas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185746

The Internet of things (IoT) recently blossomed remarkably and has been transforming the everyday physical entities around us into an ecosystem of information that will enrich our lives in unimaginable ways. Authentication is one of the primary goals of security in the IoT and acts as the main gateway to a secure system which transmits confidential and/or private data.This thesis focuses on a Device-to-Device Mutual Authentication Protocol, designed for the smart home network, which is an essential component of communication in the Internet of Things(IoT). The protocol has been developed based on asymmetric cryptography to authenticate the devices in the network and for the devices to agree on a shared secret session key. In order to ensure the security of a communications session between the devices, the session keys are changed frequently - ideally after every communication session. The proposed scheme has been programmed in HLPSL, simulated and its efficiency verified using the SPAN/ AVISPA tool. When SPAN substantiates the protocol simulation and the attacker simulation, the back-ends of the AVISPA tool verifies the safety and security of the proposed authentication protocol. The thesis also evaluates the protocol's security against the attacks successful against protocols proposed by other researchers. / Graduate / 0544 / 0984 / 0537 / pwilson1@uvic.ca

Auf dem Gebiet der Gerätesteuerung existieren zahlreiche Insellösungen, die den Anspruch nach generischer Eignung nicht erfüllen. In besonderer Weise defizitär ist der Mangel an ganzheitlichen, offenen Frameworks, bei denen die Autokonfiguration, die Gerätezuordenbarkeit vor Ort, die Geräteüberwachbarkeit, die Inter-Gerätekommunikation und die Automatisierbarkeit von Abläufen Berücksichtigung finden. Vor diesem Hintergrund öffnet die Arbeit mit einer Bestandsaufnahme von Technologien, die Einzelanforderungen der generischen Gerätesteuerung erfüllen. Sie bilden im weiteren Verlauf das potentielle Architekturfundament. Der Betrachtungsrahmen wird hierbei soweit ausgedehnt, dass relevante Verfahrensschritte vom Geräteanschluss bis zur automatisierten Generierung von User Interfaces abgedeckt sind. Unter Rückgriff auf ausgewählte Technologien wird ein zweigliedriger Ansatz vorgestellt, der ein sehr breites Spektrum potentieller Steuergeräte unterstützt und gleichzeitig technologieoffen im Hinblick auf die Autogenerierung von User Interfaces ist. Höchstmögliche Funktionalität wird durch die Beschreibungssprache Device XML (DevXML) erreicht, deren Entwicklung einen Schwerpunkt der Arbeit darstellte. In Anlehnung an die etablierte Petrinetztheorie werden Abhängigkeiten zwischen Zuständen und Funktionen formal beschrieben. Das Sprachvokabular von DevXML ermöglicht hierauf aufbauend Regeldefinitionen mit dem Ziel der Ablaufautomatisierung. Das entworfene Framework wurde anhand von insgesamt elf praktischen Beispielen wie z.B. einem Schalter, einem Heizungsmodul, einem Multimeter bis hin zu virtuellen Geräten erfolgreich verifiziert.

Auf dem Gebiet der Gerätesteuerung existieren zahlreiche Insellösungen, die den Anspruch nach generischer Eignung nicht erfüllen. In besonderer Weise defizitär ist der Mangel an ganzheitlichen, offenen Frameworks, bei denen die Autokonfiguration, die Gerätezuordenbarkeit vor Ort, die Geräteüberwachbarkeit, die Inter-Gerätekommunikation und die Automatisierbarkeit von Abläufen Berücksichtigung finden. Vor diesem Hintergrund öffnet die Arbeit mit einer Bestandsaufnahme von Technologien, die Einzelanforderungen der generischen Gerätesteuerung erfüllen. Sie bilden im weiteren Verlauf das potentielle Architekturfundament. Der Betrachtungsrahmen wird hierbei soweit ausgedehnt, dass relevante Verfahrensschritte vom Geräteanschluss bis zur automatisierten Generierung von User Interfaces abgedeckt sind. Unter Rückgriff auf ausgewählte Technologien wird ein zweigliedriger Ansatz vorgestellt, der ein sehr breites Spektrum potentieller Steuergeräte unterstützt und gleichzeitig technologieoffen im Hinblick auf die Autogenerierung von User Interfaces ist. Höchstmögliche Funktionalität wird durch die Beschreibungssprache Device XML (DevXML) erreicht, deren Entwicklung einen Schwerpunkt der Arbeit darstellte. In Anlehnung an die etablierte Petrinetztheorie werden Abhängigkeiten zwischen Zuständen und Funktionen formal beschrieben. Das Sprachvokabular von DevXML ermöglicht hierauf aufbauend Regeldefinitionen mit dem Ziel der Ablaufautomatisierung. Das entworfene Framework wurde anhand von insgesamt elf praktischen Beispielen wie z.B. einem Schalter, einem Heizungsmodul, einem Multimeter bis hin zu virtuellen Geräten erfolgreich verifiziert.

Ce travail concerne les transistors bipolaires à hétérogène TBH SiGe. En particulier, l'auto-échauffement des transistors unitaires et le couplage thermique avec leurs plus proches voisins périphériques sont caractérisés et modélisés. La rétroaction électrothermique intra- et inter-transistor est largement étudiée. En outre, l’impact des effets thermiques sur la performance de deux circuits analogiques est évalué. L'effet d'autoéchauffement est évalué par des mesures à basse fréquence et des mesures impulsionnelles DC et AC. L'auto-échauffement est diminué de manière significative en utilisant des petites largeurs d'impulsion. Ainsi la dépendance fréquentielle de l’autoéchauffementa été étudiée en utilisant les paramètres H et Y. De nouvelles structures de test ont été fabriqués pour mesurer l'effet de couplage. Les facteurs de couplage thermique ont été extraits à partir de mesures ainsi que par simulations thermiques 3D. Les résultats montrent que le couplage des dispositifs intra est très prononcé. Un nouvel élément du modèle de résistance thermique récursive ainsi que le modèle de couplage thermique a été inclus dans un simulateur de circuit commercial. Une simulation transitoire entièrement couplée d'un oscillateur en anneau de 218 transistors a été effectuée. Ainsi, un retard de porte record de 1.65ps est démontré. À la connaissance des auteurs, c'est le résultat le plus rapide pour une technologie bipolaire. Le rendement thermique d'un amplificateur de puissance à 60GHz réalisé avec un réseau multi-transistor ou avec un transistor à plusieurs doigts est évalué. La performance électrique du transistor multidoigt est dégradée en raison de l'effet de couplage thermique important entre les doigts de l'émetteur. Un bon accord est constaté entre les mesures et les simulations des circuits en utilisant des modèles de transistors avec le réseau de couplage thermique. Enfin, les perspectives sur l'utilisation des résultats sont données. / The power generate by modern silicon germanium (SiGe) heterojunction bipolar transistors (HBTs) can produce large thermal gradients across the silicon substrate. The device opering temperature modifies model parameters and can significantly affect circuit operation. This work characterizes and models self-heating and thermal coupling in SiGe HBTs. The self-heating effect is evaluated with low frequency and pulsed measurements. A novel pulse measurement system is presented that allows isothermal DC and RF measurements with 100ns pulses. Electrothermal intra- and inter-device feedback is extensively studied and the impact on the performance of two analog circuits is evaluated. Novel test structures are designed and fabricated to measure thermal coupling between single transistors (inter-device) as well as between the emitter stripes of a multi-finger transistor (intra-device). Thermal coupling factors are extracted from measurements and from 3D thermal simulations. Thermally coupled simulations of a ring oscillator (RO) with 218 transistors and of a 60GHz power amplifier (PA) are carried out. Current mode logic (CML) ROs are designed and measured. Layout optimizations lead to record gate delay of 1.65ps. The thermal performance of a 60GHz power amplifier is compared when realized with a multi-transistor array (MTA) and with a multi-finger trasistor (MFT). Finally, perspectives of this work within a CAD based circuit design environment are discussed.