Monitoring and validating the transport of waste

The illegal disposal of waste is a growing problem in many countries of the Organization for Economic Cooperation and Development. A weakness with the conventional waste- management cycle concerns the validation and integrity of the transportation process, from collection at industrial premises to delivery at a licenced waste-disposal facility. The on-going Waste Augmentation and Integrated Shipment Tracking (Waist) project, at CLARITY: Centre for Sensor Web Technologies, focuses on this very problem. Waist integrates a triptych of sensing technologies in addressing this problem

Wissensbasierte Tagesrhythmenerfassung und -auswertung in ubiquitären Umgebungen

Ein an geregelte Tagesablaeufe angepasstes Leben erhoeht nicht nur das allgemeine Wohlbefinden, sondern wirkt proaktiv auf Gesundheit und Stresslevel. Feste Rhythmen in Aktivitaeten im Tagesverlauf bieten Menschen Sicherheit, Struktur und Orientierung im Alltag. Eine wiederholte oder permanente Missachtung dieser Rhythmen kann zu Schlafproblemen bis hin zu chronischer Depression fuehren. Personen, die ihren festen Rhythmen nachkommen, sind hingegen weniger von diesen Krankheiten betroffen. Um diese Folgen praeventiv zu vermeiden oder zu loesen, kann der eigene Tagesablauf manuell erfasst und ausgewertet werden. Dieser aufwendige Prozess erfolgt bislang nur mit wenig, automatisierter Assistenz und kann durch computergestuetzte Verfahren erleichtert werden. Dabei ist sowohl ein lueckenloser Datensatz an Aktivitaeten, als auch das Vorhandensein von moeglichst heterogener Sensorik von Bedeutung. Durch eine entsprechende automatisierte Erkennung von Tagesrhythmen kann der Tagesablauf assistiert komplettiert werden und die heterogene Sensorik macht Abweichungen in den Routinen des Nutzers deutlich. Diese Informationen werden dann zur aktiven Lebensunterstuetzung genutzt, indem Metriken aus diesen abgeleitet oder Anomalien erkannt werden. Einen moeglichen Loesungsansatz zur automatisierten Assistenz bieten dafuer sogenannte Human Activity Recognizer Algorithms (HARA) aus dem Bereich Ambient Assisted Living (AAL). Das Ziel dieser HARA ist es, auf Basis sensorischer Werte und individuellen Vergleichsmustern die aktuelle Aktivitaet eines Nutzers zu erkennen. Da diese Systeme haeufig im Bereich pflegebeduerftiger Personen eingesetzt werden, ist die Auswahl der erkannten Aktivitaeten jedoch sehr eingeschraenkt und bezieht sich im Regelfall auf nicht-erweiterbare, innerhaeusliche Aktivitaeten aus der Pflege. Darueber hinaus erfolgt bei diesen Systemen eine Auswertung unter der Voraussetzung, dass sich einzelne Tage in ihrem Ablauf nur wenig unterscheiden, was in anderen Anwendungsdomaenen zu Problemen fuehrt. Um zu einer weitergehenden Erfassung des Tagesablaufs zu kommen, muss neben der Auswertung sensorischer Werte auch weiteres Wissen einbezogen werden. Externe Wissensquellen maschinenauswertbar zu formalisieren, kombinieren und bestmoeglich auszuwerten, stellt eine Herausforderung dieser Arbeit dar, denn heterogene Datenquellen, unvollstaendige oder informationslose Daten erschweren dem HARA die Auswertung. Dazu muessen Methoden des maschinellen Lernens, semantischer Modellierung und Analyse untersucht und weiterentwickelt werden

Event-driven Middleware for Body and Ambient Sensor Applications

Continuing development of on-body and ambient sensors has led to a vast increase in sensor-based assistance and monitoring solutions. A growing range of modular sensors, and the necessity of running multiple applications on the sensor information, has led to an equally extensive increase in efforts for system development. In this work, we present an event-driven middleware for on-body and ambient sensor networks allowing multiple applications to define information types of their interest in a publish/subscribe manner. Incoming sensor data is hereby transformed into the required data representation which lifts the burden of adapting the application with respect to the connected sensors off the developer's shoulders. Furthermore, an unsupervised on-the-fly reloading of transformation rules from a remote server allows the system's adaptation to future applications and sensors at run-time as well as reducing the number of connected sensors. Open communication channels distribute sensor information to all interested applications. In addition to that, application-specific event channels are introduced that provide tailor-made information retrieval as well as control over the dissemination of critical information. The system is evaluated based on an Android implementation with transformation rules implemented as OSGi bundles that are retrieved from a remote web server. Evaluation shows a low impact of running the middleware and the transformation rules on a phone and highlights the reduced energy consumption by having fewer sensors serving multiple applications. It also points out the behavior and limits of the open and application-specific event channels with respect to CPU utilization, delivery ratio, and memory usage. In addition to the middleware approach, four (preventive) health care applications are presented. They take advantage of the mediation between sensors and applications and highlight the system's capabilities. By connecting body sensors for monitoring physical and physiological parameters as well as ambient sensors for retrieving information about user presence and interactions with the environment, full-fledged health monitoring examples for monitoring a user throughout the day are presented. Vital parameters are gathered from commercially available biosensors and the mediator device running both the middleware and the application is an off-the-shelf smart phone. For gaining information about a user's physical activity, custom-built body and ambient sensors are presented and deployed

Sensor Web interaction

Ubiquitous sensing fuses the concepts of intelligent systems with ubiquitous computing in the development of novel sensor web applications, whereby the interaction of multiple disparate autonomous artefacts is a key requirement. In this paper, we present SIXTH, which is a middleware infrastructure for Ubiquitous Sensing that facilitates, and supports, the development and deployment of Sensor Web applications. SIXTH has been designed to be extensible, with provisions for user definable data retention policies, custom sensor data representations, and custom sensor node representations, whilst still providing a rich set of default behaviours. Within SIXTH, support is provided for the development and interaction of applications that incorporate both physical and cybcr (virtual server side) sensors. With a view to supporting intelligent, in network, interaction policies, whereby sensor nodes must negotiate and coordinate their behaviour, the system has been designed to operate in conjunction with Agent Factory Micro Edition (AFME). AFME is a minimised footprint intelligent agent platform designed for resource constrained. devices. It is based on the standard Agent Factory platform, which was developed for desktop machines, and is representative of a class of agent systems, which are referred to as Agent Oriented Programming frameworks. The paper discusses a ubiquitous mapping application t hat was developed using the middleware