Intelligent wireless web services: context-aware computing in construction-logistics supply chain

The construction industry has incurred a considerable amount of waste as a result of poor logistics supply chain network management. Therefore, managing logistics in the construction industry is critical. An effective logistic system ensures delivery of the right products and services to the right players at the right time while minimising costs and rewarding all sectors based on value added to the supply chain. This paper reports on an on-going research study on the concept of context-aware services delivery in the construction project supply chain logistics. As part of the emerging wireless technologies, an Intelligent Wireless Web (IWW) using context-aware computing capability represents the next generation ICT application to construction-logistics management. This intelligent system has the potential of serving and improving the construction logistics through access to context-specific data, information and services. Existing mobile communication deployments in the construction industry rely on static modes of information delivery and do not take into account the worker’s changing context and dynamic project conditions. The major problems in these applications are lack of context-specificity in the distribution of information, services and other project resources, and lack of cohesion with the existing desktop based ICT infrastructure. The research works focus on identifying the context dimension such as user context, environmental context and project context, selection of technologies to capture context-parameters such wireless sensors and RFID, selection of supporting technologies such as wireless communication, Semantic Web, Web Services, agents, etc. The process of integration of Context-Aware Computing and Web-Services to facilitate the creation of intelligent collaboration environment for managing construction logistics will take into account all the necessary critical parameters such as storage, transportation, distribution, assembly, etc. within off and on-site project

The survey on Near Field Communication

PubMed ID: 26057043Near Field Communication (NFC) is an emerging short-range wireless communication technology that offers great and varied promise in services such as payment, ticketing, gaming, crowd sourcing, voting, navigation, and many others. NFC technology enables the integration of services from a wide range of applications into one single smartphone. NFC technology has emerged recently, and consequently not much academic data are available yet, although the number of academic research studies carried out in the past two years has already surpassed the total number of the prior works combined. This paper presents the concept of NFC technology in a holistic approach from different perspectives, including hardware improvement and optimization, communication essentials and standards, applications, secure elements, privacy and security, usability analysis, and ecosystem and business issues. Further research opportunities in terms of the academic and business points of view are also explored and discussed at the end of each section. This comprehensive survey will be a valuable guide for researchers and academicians, as well as for business in the NFC technology and ecosystem.Publisher's Versio

UCAT: ubiquitous context awareness tools for the blind

Tese de mestrado em Engenharia Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013As pessoas com deficiências visuais sofrem de uma constante falta de informação sobre o ambiente que as rodeia. Esta informação pode estar relacionada com locais, objetos e até mesmo pessoas. A inexistência de ajuda para combater esta falta de informação faz com que surjam situações em que uma pessoa cega só consegue resolver o seu problema recorrendo a ajuda de outras pessoas. São exemplos a identificação da presença de pessoas, informação escrita e outros detalhes de uma rotina diária. Os dispositivos móveis dos dias de hoje vêm equipados com uma grande extensão de sensores que possibilitam colmatar algumas destas falhas. Uma pessoa normovisual está habituada a recorrer à visão para obter informação sobre o ambiente que a rodeia. Sem grande esforço pode obter informação sobre proximidade de pessoas ou a sua movimentação. A mesma facilidade ocorre em reconhecer objetos ou orientar-se e compreender os locais onde se encontra. Esta informação é algo que pessoas cegas têm dificuldade em obter. Situações normais como identificar quem são as pessoas que os rodeiam torna-se uma tarefa mais complicada especialmente se estas não seguirem as regras de etiqueta social e fizerem notar a sua presença. A acessibilidade nos dispositivos móveis é uma área que ainda está a ser explorada e existem diversas possibilidades de uso que estes dispositivos permitem que ainda não são acessíveis para pessoas cegas. Cada vez mais os dispositivos móveis, em particular desde a chegada do iPhone, fornece a utilizadores cegos a possibilidade de acederem aplicações sociais, de lazer e de produtividade. Outros sistemas operativos e dispositivos seguem pelo mesmo caminho. O conjunto de características disponibilizadas por estes dispositivos nomeadamente para a localização, comunicação, armazenamento e processamento permitem criar ferramentas de perceção do ambiente para cegos cada vez mais ricas. Existem diversos trabalhos realizados para melhorar a orientação, localização, reconhecimento de objectos e proximidade (na maioria dos casos a obstáculos). Muitos deles focam-se em ambientes interiores, outros em ambientes exteriores. Uns em objects, outros têm uma componente maos social. O problema de todos estes projectos é que nenhum deles oferece uma solução complete e acessivel para pessoas cegas. As falhas existentes em cada um destes projectos deixa em aberto a possibilidade para que fosse desenvolvido um Sistema que não só junta-se todas as caracteristicas de awareness que pudessem ajudar uma pessoa cega mas também tornar este Sistema acessivel. No entanto mesmo com tantas aplicações e projectos existe uma falha no que toca a ferramentas que tratem de perceção implícita, que forneça informação sobre o ambiente que nos rodeia dentro de contexto. O nosso projeto focou-se em identificar as necessidades de informação de uma pessoa cega no que diz respeito à falta de informação. Foi realizada uma entrevista preliminar para que pudéssemos perceber as limitações e as necessidades que as pessoas cegas enfrentam quando confrontadas com ambientes sociais. A entrevista tinha como foco um perfil básico dos utilizadores e questões sobre o seu uso da tecnologia utilizada no projeto assim como questões sobre cenários onde a perceção do ambiente é limitada. A grande maioria da entrevista focou-se em questões sobre perceção, particularmente tendo em atenção a orientação em ambientes novos e ambientes já conhecidos, as dificuldades que normalmente encontram em situações sociais e de que maneira ou que comportamentos desenvolveram para tentar facilitar o seu dia-a-dia. Tentamos perceber quais as maiores fontes de desconforto que estão habituados a enfrentar e quais delas é que causam mais transtorno. A primeira causa apontada como fonte de desconforto foi a falta de conhecimento das pessoas que os rodeiam, tanto saber quem são como quantas pessoas são. Também fizemos a questão sobre o quão fácil é para eles ter a perceção de quem os rodeia, se é uma tarefa fácil de realizar e especialmente se tinham dificuldade em perceber a entrada e saída de pessoas no seu espaço. Todos os participantes afirmaram que seria bom obter mais informação sobre o ambiente que os rodeia, apesar de apontarem que esta ferramenta deveria passar despercebida e ser subtil na sua tarefa. Após analisarmos os resultados das entrevistas e de termos em conta os cenários mencionados pelos utilizadores assim como os cenários que tínhamos pensado para a implementação do sistema foi desenvolvido um sistema com a intenção de explorar estes novos cenários e fazer uma avaliação mais completa da aplicação e os seus benefícios. Após a implementação do sistema este foi submetido a uma fase de avaliação que durou uma semana e meia efetuada com utilizadores cegos para que pudéssemos tirar resultados não só do resultado da implementação do sistema mas do seu impacto para um utilizador cego. Sobre este Sistema foi feita uma avaliação de uma semana e meia, efectuada com utilizadores cegos durante a qual eles tiveram a oportunidade de explorer as capacidades do Sistema e utilizar durante o seu dia a dia normal a aplicaçao e retirar o máximo que conseguissem. Foi uma avaliação sem guião, logo os utilizadores não tinham tarefas explicitas apenas tinham que utilizar o Sistema à sua conveniência. Durante esse período de avaliação os utilizadores deram-nos feedback diário de como se estava a comportar o Sistema para que pudéssemos obter dados de uso diário. Foi também efectuado no final da avaliação questionários e uma entrevista final para recolher todas as informações possíveis por parte dos utilizadores que fizeram parte da avaliação. Analisamos esses dados e retirámos algumas conclusões. No geral os utilizadores estiveram satisfeitos com a informação produzida pela aplicação, foi de facto um aumento, na grande maioria dos casos, aquilo a que estão normalmente habituados. Sempre que eram notificados sentiram necessidade de explorar a notificação e perceber melhor qual a informação que a aplicação lhes estava a tentar fornecer. Verificou-se o interesse por parte dos participantes quando estes tentavam procurar por pessoas novas implicitamente. Todos os participantes confirmaram que o conhecimento sobre o ambiente que os rodeava foi de facto enriquecido. Houve mais facilidade em identificar pessoas quando estas chegavam a um local. Nos últimos anos tem sido feito um esforço para aumentar a acessibilidade a dispositivos e à informação disponível nestes (Ex: através de leitores de ecrã). No entanto, o mundo real apresenta muita informação que é oferecida de forma visualmente que é assim inacessível a uma pessoa cega. Esta é uma limitação a ter em consideração que pode ajudar à interação social e a compreensão do ambiente que rodeia o utilizador. Não existem sistemas que sejam capazes de fornecer a uma pessoa cega informação tão simples como quem é que se encontra à sua volta, quem é que passou próximo de si, quem é que ainda se encontra numa sala, quais as lojas mais próximas de si ou restaurantes ou simplesmente o que está escrito no placard de notícias. Da mesma maneira, existe a falta de ferramentas que lhes permitam adicionar a sua própria informação a ambientes, que possam partilhar essa informação e servirem-se dela para se entreajudarem em situações mais complicadas. Mostramos estas limitações, necessidades e desejos das pessoas cegas em obter informação sobre o ambiente que as rodeia. Tentando dar o enfâse no aspeto social da ferramenta, focámo-nos muito nas pessoas e na necessidade pessoal de cada individuo.Visually impaired people are often confronted with new environments and they find themselves face to face with an innumerous amount of difficulties when facing these environments. Having to surpass and deal with these difficulties that arise with their condition is something that we can help diminish. They are one sense down when trying to understand their surrounding environments and gather information about what is happening around them. It is difficult for blind people to be comfortable in places where they can’t achieve a proper perception of the environment, considering the difficulty to understand where they are, where are the things they want, who are the people around them, what is around them and how to safely get somewhere or accomplish a particular task. Nowadays, mobile devices present significant computing and technological capacity which has been increasing to the point where it is very common for most people to have access to a device with Bluetooth, GPS, Wi-Fi, and both high processing and storage capacities. This allows us to think of applications that can do so much to help people with difficulties. In the particular case of blind people, the lack of visual information can be bypassed with other contextual information retrieved by their own personal devices. Mobile devices are ubiquitous and are able to be used virtually anywhere and allow connectivity with one another. This also allows their users to save information and convey it through several devices, which means that we can easily share data, augmenting our possibilities beyond what a single device can do. Our goal is to provide information to blind users, be able to give them information about the context that surrounds them. We wanted to provide the blind users with the tools to create information and be able to share this information between each other, information about people, locations or objects. Our approach was to split the project into a data and information gathering phase where we did our field search and interviewed and elaborated on how is the situation of environment perception for blind users, followed by a technical phase where we implement a system based on the first stage. Our results gathered from both the collecting phase and our implementing phase showed that there is potential to use these tools in the blind community and that they welcome the possibilities and horizons that it opens them

Modular Audio Platform for Youth Engagement in a Museum Context

The purpose of this thesis is to support museums and other cultural institutes in their mission to attract young visitors by offering engaging experiences. The main goals of the the-sis were to develop a modular and easy-to-use audio story-sharing and audio-augmented reality platform, and evaluate the usefulness of the platform by measuring the level of engagement of participating youth in a workshop context. Design-science research methodology was used for audio platform component development, and mixed-methods were used to study the utility of platform components as case studies. At a more detailed level this means that the expandable and modular platform was developed incrementally one component at a time. When developing Audio Digital Asset Management, action research was used. For the Soundscape Mixer development, combined action research was used until the software was in the α phase after which a separate evaluation method was used in the β phase. For the Audiostory Sharing development de-sign-science research with separate building and evaluation methods was used. After implementation and testing the audio platform also from the usability angle, we moved on to engagement research. Workshops were organized in order to demonstrate the usage of the audio platform. During the workshops engagement was researched using mixed method, namely quantitative self-report questionnaires and qualitative methods in the form of observations. We have succeeded in developing a modular and versatile audio platform. All of the hardware is commonly used including Android phones. Software-wise the backend system is based on open source components. As the backend system provides relevant APIs, new mobile applications can be developed by third parties. In parallel, a concept was also developed, which helps to reach the young target audience and helps to measure the level of engagement. For this purpose, the student engagement structure has been applied in order to find out the level of engagement in workshops where the audio platform is a vital part. As a final summary, the results are promising. There is a general-purpose audio platform, which is modular, expandable and affordable for cultural institutions, and there is a concept to reach young people and a measurement instrument to measure the level of engagement in an audio-related workshop context.Väitöskirjan tavoitteena oli kehittää modulaarinen ja helppo käyttöinen tietojärjestelmä, mikä tukee äänitarinoiden jakamista sekä äänimaisemien rakentelua ja kokemista. Toisena tavoitteena oli arvioida, miten koukuttavia kokemuksia nuorille syntyy työpajoissa, missä tätä tietojärjestelmää hyödynnettiin. Väitöskirjan tarkoitus on tukea museoita ja muita kulttuurilaitoksia houkuttelemaan nuoria kävijöitä tarjoamalla nuorille mahdollisuus kokea kulttuurilaitoksen tarjonta osallistavalla tavalla. Olemme onnistuneet kehittämään modulaarisen ja laajennettavan ääniin keskittyvän tietojärjestelmän. Palvelinohjelmisto perustuu avoimeen lähdekoodiin ja nuorille käyttäjille tarkoitetut mobiilisovellukset on kehitetty Android puhelimille. Järjestelmä tarjoaa avoimet rajapinnat, mikä mahdollistaa myös kolmansien osapuolien uusien mobiilisovellusten kehittämisen kulttuurilaitosten tarpeisiin. Tietojärjestelmän rinnalla kehitimme työpajakonseptit. Työpajoilla on pedagogiset tavoitteet, mikä mahdollistaa yhteistoiminnan koulujen kanssa. Työpajojen arviointiin sovelsimme kasvatustieteiden puolelta ”student engagement” tutkimusta, jolloin kykenemme arvioimaan ja mittaamaan osanottajien kokemuksia perustuen heidän käyttäytymiseen, tunnetiloihin sekä kognitiiviseen oppimiseen. Järjestimme kuusi työpajaa, missä tietojärjestelmä oli keskeisessä roolissa. Neljä työpajaa järjestettiin Suomessa eri-ikäisille ja eri kansallisuuksista tuleville osanottajille. Kaksi työpajaa järjestettiin Puolassa. Perustuen näistä työpajoista kerättyihin kokemuksiin voimme sanoa, että tulokset olivat lupaavia iästä ja kansallisuudesta riippumatta. Saimme sovellukset toimimaan sujuvasti ja nuoret innostumaan sovellusten avulla. Innostuksen määrän saimme selville kehitetyllä mittausmenetelmällä. Suurin osa työstä on tehty osana Luova Eurooppa rahoitteista People’s Smart Sculpture hanketta. Hankkeen saksalaiset partnerit hyödynsivät äänimaisemasovellusta osana kaupunkisuunnittelua, mikä voisi olla yksi jatkotutkimuksen aihe

Developing a person guidance module for hospital robots

This dissertation describes the design and implementation of the Person Guidance Module (PGM) that enables the IWARD (Intelligent Robot Swarm for attendance, Recognition, Cleaning and delivery) base robot to offer route guidance service to the patients or visitors inside the hospital arena. One of the common problems encountered in huge hospital buildings today is foreigners not being able to find their way around in the hospital. Although there are a variety of guide robots currently existing on the market and offering a wide range of guidance and related activities, they do not fit into the modular concept of the IWARD project. The PGM features a robust and foolproof non-hierarchical sensor fusion approach of an active RFID, stereovision and cricket mote sensor for guiding a patient to the X-ray room, or a visitor to a patient’s ward in every possible scenario in a complex, dynamic and crowded hospital environment. Moreover, the speed of the robot can be adjusted automatically according to the pace of the follower for physical comfort using this system. Furthermore, the module performs these tasks in any unconstructed environment solely from a robot’s onboard perceptual resources in order to limit the hardware installation costs and therefore the indoor setting support. Similar comprehensive solution in one single platform has remained elusive in existing literature. The finished module can be connected to any IWARD base robot using quick-change mechanical connections and standard electrical connections. The PGM module box is equipped with a Gumstix embedded computer for all module computing which is powered up automatically once the module box is inserted into the robot. In line with the general software architecture of the IWARD project, all software modules are developed as Orca2 components and cross-complied for Gumstix’s XScale processor. To support standardized communication between different software components, Internet Communications Engine (Ice) has been used as middleware. Additionally, plug-and-play capabilities have been developed and incorporated so that swarm system is aware at all times of which robot is equipped with PGM. Finally, in several field trials in hospital environments, the person guidance module has shown its suitability for a challenging real-world application as well as the necessary user acceptance

Discovering location based services: A unified approach for heterogeneous indoor localization systems

The technological solutions and communication capabilities offered by the Internet of Things paradigm, in terms of raising availability of wearable devices, the ubiquitous internet connection, and the presence on the market of service-oriented solutions, have allowed a wide proposal of Location Based Services (LBS). In a close future, we foresee that companies and service providers will have developed reliable solutions to address indoor positioning, as basis for useful location based services. These solutions will be different from each other and they will adopt different hardware and processing techniques. This paper describes the proposal of a unified approach for Indoor Localization Systems that enables the cooperation between heterogeneous solutions and their functional modules. To this end, we designed an integrated architecture that, abstracting its main components, allows a seamless interaction among them. Finally, we present a working prototype of such architecture, which is based on the popular Telegram application for Android, as an integration demonstrator. The integration of the three main phases –namely the discovery phase, the User Agent self-configuration, and the indoor map retrieval/rendering– demonstrates the feasibility of the proposed integrated architectur