Dissertations / Theses on the topic 'Internet delle Cose'

Il seguente elaborato mira ad analizzare il fenomeno dell'Internet delle cose. Nello specifico, nel primo capitolo verrà effettuata un'introduzione sul fenomeno dell'internet delle cose, sull'andamento del mercato e sulle prospettive future. Nel secondo capitolo invece, verrà costruito un network che metta in evidenza da un lato, le interconnessioni tra gli artefatti allo scopo di delineare quali saranno le interconnessioni più frequenti, dall'altro invece enfatizzare quali saranno le tecnologie e i sistemi che consentiranno tale interconnessione. Tutti gli artefatti sono stati individuati analizzando fonti relative alle più importanti riviste di innovazione del nostro paese, come il corriere innovazione, inserto del corriere della sera, e l'inserto relativo alle nuove tecnologie del sole 24 ore.

Con l'avvento dell'"Internet delle Cose" (o Internet of Things, utilizzando il termine anglosassone, in breve IoT) sempre di più alcuni dispositivi "intelligenti" sono stati integrati nelle "cose" che noi tutti utilizziamo quotidianamente. Tali dispositivi si rendono riconoscibili attraverso tecnologie per l'identificazione (RFID, NFC, iBeacon, etc.) e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati ed accedere ad informazioni aggregate rese disponibili da altri dispositivi in rete. Un obiettivo generale dell'Internet delle Cose (IoT), è di poter tracciare una mappa digitale del mondo reale, dando così una identità elettronica alle cose e ai luoghi dell'ambiente fisico. I campi di applicabilità sono molteplici: dalle applicazioni industriali (processi produttivi), dalla logistica all'infomobilità, fino all'effcienza energetica, all'assistenza remota e alla tutela ambientale. In questa tesi si andranno ad esplorare le possibili strategie per integrare dispositivi sprovvisti di un accesso diretto alle rete internet, attraverso un'attività di identificazione e di una successiva trasformazione per rendere questi dispositivi gestibili mediante l'utilizzo di tecnologie già presenti (Web 2.0) e di tecnologie elettroniche abilitanti (IoT). L'integrazione di dispositivi elettronici nel Web ha assunto il nome di Web of Things come descritto nel "Towards the WOT Manifesto" pubblicato il 10 Aprile 2009 da un gruppo di ricercatori, tra i quali Dominique Guinard e Vlad Trifa.

Il presente lavoro ha come oggetto la progettazione e lo sviluppo di due sottosistemi che vanno a comporre un sistema più grande “One Mile”, utile per la digitalizzazione del processo di noleggio e per l’automatizzazione del monitoraggio di imbarcazioni leggere. Uno degli obiettivi è quello di progettare e sviluppare un nodo centrale, Collettore, all’interno di una rete di dispositivi installati sulle imbarcazioni. Questo collettore avrà il compito di gestire le comunicazioni e di collezionare e distribuire i dati ricevuti dai dispositivi ad esso collegati. Sono stati quindi analizzati strumenti appartenenti all’ambito dell’Internet of Things come big data, schede embedded e single-board computers. Il secondo obiettivo è lo sviluppo di un’interfaccia utente utile a visua- lizzare i dati raccolti e monitorare lo stato delle imbarcazioni.

Un sistema di Earthquake Early Warning (EEW) deve obbligatoriamente confrontarsi con la componente tempo. Escludendo la possibilità di predire un evento sismico, l’unica azione, ad oggi possibile, è l’invio di un'allerta verso target più distanti dal punto di nucleazione dello stesso prima dell'arrivo delle onde più distruttive. A tal fine, possiamo sfruttare le diverse velocità di propagazione delle onde sismiche nel terreno rispetto a quella dei mezzi trasmissivi delle informazioni ed avvalerci dell'ausilio di moderne tecnologie. Questo lavoro di tesi presenta, quindi, lo studio, lo sviluppo ed il test sperimentale di architetture di rete per l'Internet of Things (IoT) e la loro integrazione con sistemi Cloud per finalità di allerta rapida in caso di terremoto. Dopo aver analizzato i ritardi aggiunti da ogni componente di un sistema di EEW, si è agito su una parte dell'architettura di sistema con lo scopo di una diramazione dell'allerta in tempi più contenuti rispetto agli attuali. L’utilizzo di differenti protocolli trasmissivi rispetto agli standard internazionali, di differenti tecniche di individuazione e di localizzazione, ha dimostrato come sia possibile ridurre il tempo totale di rilevamento, e di conseguenza di allerta, di circa 3 secondi. La modularità dell'architettura proposta ne permette l’integrazione nelle attuali reti sismiche ed è applicabile anche in altri scenari, come ad esempio quello del monitoraggio strutturale, o nel caso di allerta rapida in seguito ad una varietà di eventi naturali come quelli correlati al dissesto idrogeologico.
An Earthquake Early Warning (EEW) system must necessarily deal with the time component. Excluding the possibility of predicting a seismic event, the only action currently possible is sending an alert to targets further away from the nucleation point before the arrival of the most destructive waves. To this end, it is possible to exploit the different propagation speed of seismic waves in the ground compared to the propagation speed of transmitting information, and to make the use of modern technologies. Therefore, this thesis presents the study, development and experimental test of network architectures for the Internet of Things (IoT) and their integration with Cloud systems for rapid warning in the event of an earthquake. After analyzing the delays added by each component of an EEW system, we work on a part of the system architecture with the aim of branching out the alerts in a shorter time than the current ones. The use of different transmission protocols compared to international standards, the use of different identification and localization techniques, has shown how it is possible to reduce the total detection time, and consequently the alert, by about 3 seconds. The modularity of the proposed architecture allows its integration into current seismic networks and it is also applicable in other scenarios, such as structural monitoring, or in the case of rapid alert following a variety of natural events, such as those related to hydrogeological instability.

Panoramica sull'Internet delle Cose. Introduzione, studio e contestualizzazione del protocollo MQTT. Analisi di una comunicazione di tra dispositivi IoT e Cloud tramite protocollo MQTT. Ricerca su soluzioni IoT preconfigurate. Confronto tra MQTT e HTTP, con metodo Post.

Industria 4.0 è un concetto che ha l’intento di descrivere l’implementazione dei sistemi ciberfisici nelle industrie moderne, anche chiamate “Industrie Intelligenti”. Con Industria 4.0 si intende un insieme vasto di tecnologie: internet delle cose, computazione tramite sistemi cloud, analisi dati, controllo di sistemi distribuiti, robotica avanzata, intelligenza artificiale. Le principali barriere per un’adozione rapida e diffusa di tali tecnologie nelle piccole medie imprese sono rappresentate dalle competenze tecniche richieste agli operatori, il tempo necessario per imparare nuove metodologie e tecnologie e i costi correlati. Lo scopo di questa tesi di Dottorato è di descrivere il ruolo dell’ingegneria dei sistemi in Industria 4.0, per abilitare un approccio strutturato allo sviluppo di prodotto quando tali tecnologie sono richieste per le applicazioni in scopo. L’attenzione della ricerca è posta su metodologie per l’analisi di domini differenti basate sulla progettazione guidata dai modelli applicata ai sistemi distribuiti, sempre più rilevanti poiché sono la base di sistemi IoT e di controlli decentralizzati. La tesi presenta un approccio completo costituito da: elicitazione e gestione dei requisiti, progettazione dell’architettura di sistema, progettazione software, metodologie di verifica e validazione, definizione di metriche per analizzare il successo tecnico di un’applicazione. Le tecnologie analizzate e approfondite nella tesi sono i sistemi industriali multi-agente, l’analisi dati basata su intelligenza artificiale e analisi del linguaggio naturale, sistemi di presentazione dei dati e reti di dispositivi IoT, sia con protocolli di rete internet standard che con protocolli di comunicazione di basso livello ed energeticamente ottimizzati. Per ogni tema discusso nella tesi sono presentati lo stato dell’arte basandosi su recenti articoli di rilevanza scientifica e uno caso studio tecnico sviluppato e validato nei laboratori dell’Università. I casi studio sono basati su requisiti provenienti dal mondo industriale al fine di mantenere concretezza nel processo di progettazione e validazione. I domini di questi prototipi di validazione sono: Ingegneria dell’Automazione, Ingegneria del Software, Ingegneria delle infrastrutture intelligenti. Infine, scopo della tesi è anche quello di fornire idee e suggerire spazi di miglioramento o di ulteriori studi per ciascun ambito, con il fine di creare un punto di accesso per l’approfondimento su temi correlati rivolto ai ricercatori della comunità software e automazione.
Industry 4.0 is a concept describing the implementation of Industrial cyber-physical systems in modern industries, also defined “smart industries”. With Industry 4.0 a wide set of technologies is intended: Internet of things, cloud computing, data analytics, distributed control systems, advanced robotics, artificial intelligence. Major barriers for the rapid and widespread adoption of these new technologies in SMEs are represented by the technical background required to operators, the time to learn new methodologies and technologies and the costs. The purpose of this PhD thesis is to describe the role of Systems Engineering in the Industry 4.0, to enable a structured approach for product development when these technologies are required for the applications in scope. The focus of the research is on the cross-domain methodology based on model-driven design applied to distributed applications, increasingly relevant as they are the basis of IoT systems and decentralized control systems. These technologies are well suited also for the flexibility and scalability they offer in case of lean/iterative project management methodologies like Agile, SaFE. The thesis presents an E2E approach consisting of: Requirements elicitation and management, System Architecture design, Software design, Verification and Validation methodologies, KPI definition for analysing technical success of the application. The technologies analysed and deepened in this thesis are industrial multi-agent systems, data analytics leveraging also on Artificial Intelligence and Natural language processing, data presentation and IoT networks, both with standard internet protocols and low level, energy-optimized, communication protocols. For each topic discussed in the thesis, a review of current state of the art, leveraging on recent articles and papers of scientific relevance, and a technical use case developed and validated in laboratory are presented. The technical use cases are all based on requirements coming from Industrial needs, to keep the concreteness for the design and validation process. The domains verified with the technical use cases are: Automation Engineering, Software Engineering and Smart infrastructure engineering. Finally, purpose of this thesis is also to provide ideas and suggest room for improvement or further study for each topic, with the aim to create an entry point for deepening on related issues for researchers in the Software and Automation community.

Il contesto sociale di oggi è modellato da due tendenze coesistenti: spinta tecnologica e richiesta di applicazioni. Con il primo termine si intende l'emergere, la rapida evoluzione e l'applicazione di tecnologie innovative, del regno dell'ICT (come IoT) e dell'analisi dei dati (come Intelligenza Artificiale, Machine e Deep Learning). La seconda tendenza è invece una peculiarità del mercato odierno, costruito su requisiti come il basso costo, l’alto tasso tecnologico, la personalizzazione e la facile accessibilità tra gli altri. Grazie a queste due tendenze coesistenti e sinergiche, l'intera società sta rapidamente passando al livello successivo (da cui i paradigmi Industria 4.0 e Società 5.0). Il ragionamento che ha permesso questa rapida evoluzione, è stato la comprensione del fatto che prendere decisioni basate su informazioni reali estratte dalla complessa realtà in cui viviamo, consente miglioramenti in termini di costi, tempi e qualità. In quasi tutti i contesti, disporre di buoni sistemi che consentano il passaggio da dati grezzi effettivamente raccolti sul campo, a conoscenze significative, è la chiave del successo. Da un punto di vista architetturale, ci sono tre livelli principali che consentono la creazione di conoscenza e saggezza partendo dalla realtà: acquisizione, comunicazione ed analitica. L'innovazione a uno o più livelli è essenziale per lo sviluppo della comunità mondiale. Questa tesi presenta numerosi contributi innovativi ed esplorazioni tecnologiche, appartenenti a uno o più livelli dell’architettura semplificata a tre livelli, per lo più focalizzati nell'ambito delle pratiche dell'Industria 4.0, come la manutenzione basata sulle condizioni e i sistemi di visione artificiale, e nelle pratiche della società 5.0, come i dispositivi indomabili per la sanità intelligente e i Sistemi Visual-IoT per la gestione delle inondazioni nelle smart cities del futuro. I paradigmi tecnologici IoT e IA sono stati profondamente analizzati sia da un punto di vista teorico che pratico. Attraverso la loro applicazione in diverse attività di ricerca, ciascuna focalizzata su aspetti specifici, è stato raggiunto l'obiettivo finale di sviluppare una comprensione ampia e completa. L'IoT è un paradigma rivoluzionario, che abbraccia i tre livelli tra i dati grezzi e la conoscenza significativa, essendo quindi un argomento complesso da affrontare in modo completo. L'IA è un fattore essenziale per rendere tangibile l'impatto dell'IoT ed al contempo le metodologie e le tecniche dell'IA sono diversificate e complesse. Per questo motivo è stato adottato un approccio dal basso verso l’alto, partendo da una varietà di casi d’uso reali focalizzati su un livello specifico, ognuno dei quali affrontato applicando rigorosamente il metodo scientifico di ricerca, sono state estratte conoscenze globali e adattabili sull’IoT e sull’IA. Le fonti di casi d'uso sono state aziende private, progetti di ricerca nazionali ed internazionali, focalizzati sui paradigmi Industria 4.0 e Società 5.0, come verrà presentato più in dettaglio. Nello specifico verranno presentate le seguenti attività di ricerca: un sistema di e-Health basato su sensori indossabili, un sistema IoT per il monitoraggio in tempo reale degli edifici, un proxy cross-protocollo per reti di sensori IoT, un algoritmo di Machine Vision per il conteggio dei pezzi assemblati manualmente, un Modello basato su ML per valutare lo stato di salute della cinghia di trasmissione di un robot cartesiano, un modello basato su ML in grado di valutare lo stato di salute di una macchina per lo stampaggio ad iniezione sulla base dei parametri di processo raccolti da sensori diffusi, un sistema basato su OCR in grado di suggerire interventi di manutenzione per le targhe utilizzate nella gestione degli ordini di un sistema di robot per la verniciatura, una soluzione di visione artificiale per il monitoraggio del livello dell'acqua dei fiumi attraverso una telecamera che inquadra l’asta idrometrica ed infine un modello dinamico di razionamento del consumo di energia per gli impianti di raffinazione del petrolio. Affrontando casi reali più o meno specifici incentrati su IoT e AI, è stato possibile comprendere le possibilità e le peculiarità architetturali e software dei due paradigmi. Questa ampia varietà di possibilità dovrebbe essere ottimizzata per soddisfare il più possibile il contesto e i requisiti specifici del compito. In conclusione, IoT ed IA possono avvantaggiarsi a vicenda grazie alla stretta interconnessione nel paradigma edge-AI, che insieme all'in-network e al cloud computing, sono stati ritenuti essenziali per il futuro successo di una società più intelligente.
The societal context of today is shaped by two coexisting tendencies: technology-push and application-pull. The former is the emergence and rapid evolution and application of innovative technologies, in the realm of ICT (like IoT) and Data Analysis (like Artificial Intelligence, Machine and Deep Learning). The latter tendency is the trend of the market of today, built on requirements like low-cost, high-tech, customized, easily accessible, and so on so forth. Thanks to these coexisting and synergistic tendencies, the entire society is rapidly passing to the next level (hence Industry 4.0 and Society 5.0 paradigms). The reasoning that allowed this rapid evolution, has been the comprehension of the fact that making decisions based on real information extracted from the complex reality we live in, allows improvements in terms of costs, time, and quality. In almost every context, having good systems that allow the passage from raw actual data collected to meaningful knowledge is the key for success. From an architectural point of view, there are three main levels that allow the creation of knowledge and wisdom from the reality: acquisition, communication, and analytic. Innovation in either one or multiple levels is essential for the development of the worldwide community. This thesis presents several innovative contributions and technological explorations, belonging to either one or multiple levels, mostly focused in the realm of Industry 4.0 practices, like Condition-Based Maintenance, and Machine Vision Systems, and Society 5.0 practices, like e-Health devices and Visual-IoT systems for flood management in smart cities. IoT and AI technological paradigms have been deeply analysed from both a theoretical and practical point of view. Through their application in several research activities, each focused on specific aspects, the final aim of developing a broad and comprehensive understanding has been achieved. IoT is a revolutionary paradigm, which spans the three levels between raw data and meaningful knowledge, thus being a complex topic to deal with comprehensively. AI is an essential enabler for making IoT's impact tangible, and AI methodologies and techniques are diversified and complex too. For this reason, a bottom-up approach has been adopted, starting from a variety of real cases focused on a specific level, and each addressed rigorously applying the scientific method of research, global and adaptable knowledge about IoT and AI has been extracted. The sources of use cases have been private companies, National and International research projects, committed to Industry 4.0 and Society 5.0 paradigms, as will be presented. Specifically, the following research activities will be presented: an e-Health system based on wearable sensors, an IoT system for real-time building monitoring, a cross-protocol proxy for sensors networks, a Machine Vision algorithm for counting manually assembled pieces, a ML-based model for assessing the health status of a cartesian robot's drive belt, a ML-based model able to assess the health of an injection moulding machine based on process parameters collected by widespread sensors, an OCR-based system able to suggest maintenance intervention for painting robot's number plates, a Computer Vision solution for monitoring the water level of rivers through a camera framing the gauge, and a dynamic energy consumption rationing model for oil refining plants. By addressing more or less specific real cases centered on IoT and AI, it has been possible to understand architectural and software possibilities and peculiarities of the two paradigms. These wide variety of possibilities should be tuned in order to satisfy as better as possible context and task-specific requisites. Concluding, IoT and AI can benefit each other by the strict interconnection into the edge-AI paradigm, which together with in-network and cloud computing, have been found essential for the future successful achievement of smarter society.

L’attività di ricerca si è concentrata nell’ambito dei sistemi di monitoraggio ambientale e della persona. Per quanto riguarda il monitoraggio ambientale sono stati studiati e sviluppati Smart Objects per Internet of Things in grado di realizzare reti diffuse di sensori da impiegare nel monitoraggio sismico con finalità di Earthquake Early Warning. L’obiettivo è stato quello di analizzare e confrontare le prestazioni di un insieme di sensori accelerometrici a basso costo per poter aumentare la densità della rete di monitoraggio ed incrementare così l’efficienza di allerta rapida in caso di eventi sismici. Sempre nell’ottica di realizzare dei sistemi di Early Warning si è studiato come poter realizzare un’infrastruttura di acquisizione ed analisi dati per l’allerta rapida in caso di alluvioni con l’obiettivo di sviluppare una piattaforma in grado di acquisire i dati dei sensori distribuiti sul territorio, processare le informazioni raccolte dai volontari della protezione civile ed automatizzare i processi di modellizzazione delle curve di deflusso per la stima della portata dei fiumi. Così facendo ad ogni valore di livello registrato dagli idrometri si può ottenere la corrispettiva stima della portata senza doverla andare ogni volta a misurare. Lo studio delle tematiche inerenti allo sviluppo di sistemi di monitoraggio della persona, basati su unità inerziali, ha portato alla valutazione dell’impiego di tali sensori in applicazioni biomediche. In tale ambito è stata sviluppata una Wireless Body Sensor Network composta da un’unità inerziale per l’identificazione dell’angolo di flessione della schiena e da sensori per l’acquisizione di segnali elettromiografici superficiali dei muscoli lombari. L’obiettivo è stato quello di valutare la presenza o assenza di un fenomeno fisiologico chiamato Flexion-Relaxation Phenomenon statisticamente presente nella maggior parte di soggetti sani che non presentano mal di schiena. La ricerca si è focalizzata sulla realizzazione di un sistema in grado di elaborare le diverse tipologie di segnali al fine di ricavare dei parametri per identificare e quantificare il fenomeno in maniera oggettiva, automatica e con elevata affidabilità.
The research activity focused on environmental and human monitoring systems. As regards environmental monitoring, Smart Objects have been studied and developed for the Internet of Things capable of creating widespread networks of sensors to be used in seismic monitoring for the purpose of Earthquake Early Warning. The goal was to analyze and compare the performance of a set of low-cost accelerometer sensors in order to increase the density of the monitoring network and thus increase the efficiency of early warning in case of earthquakes. Still, with a view to creating Early Warning Systems, it was studied how to create a data acquisition and analysis infrastructure for rapid warning in the event of floods with the aim of developing a platform capable of acquiring sensor data distributed throughout the territory, process the information collected by civil protection volunteers and automate the processes of modeling the stage-discharges curves for estimating the discharges of rivers. In this way, at each level value recorded by the hydrometric sensors, the corresponding estimate of the flow rate can be obtained without having to go to measure it every time. The study of issues related to the development of human activity monitoring systems, based on inertial units, has led to the evaluation of the use of these sensors in biomedical applications. In this context, a Wireless Body Sensor Network was developed consisting of an inertial unit for identifying the flexion angle of the back and sensors for the acquisition of surface electromyography signals of the back muscles. The goal was to evaluate the presence or absence of a physiological phenomenon called Flexion-Relaxation Phenomenon statistically present in most healthy subjects who do not have low back pain. The research focused on the creation of a system capable of processing the different types of signals in order to obtain parameters to identify and quantify the phenomenon in an objective, automatic, and highly reliable manner.

The project aims to a complete analysis of the settlement pattern of Roman Sardinia from the conquer of the Island until the arrival of the Vandals. The sample areas were two rural territories located respectively south-west and north-west from the borders of the inner part of the Island controlled by Sardinian Barbarian people. The second chapter focus on the acculturation and Romanization issues in the international debate while the third concerns an historical presentation of Roman Sardinia and a critical analysis of the economic exploitation theories and positions about Romanisation in the Sardinian academic world. The fourth chapter is the catalogue of the thesis which presents archaeological evidences and a first quantitative analysis. The fourth chapter focuses on a series of digital tools and analytical models concerning the study of settlement patterns, main and secondary road systems and new methodologies about land survey studies. Distributive patterns and interpolation analysis were conducted on the data samples of the Progetto Sub Terris lead by Marco Giuman in the territory of Ortacesus since 2018. The sixth chapter took into account landscape archaology theories and the theme of economic exploitation of the rural areas. In this part of the thesis were analysed two different landscape concerning an agricultural and a pastoral territory in a close connection with rural administration issues. Those analysis focuses mainly on the application of the so-called Von Thunen model and the theory of the Central places. Last but not least, the thesis focuses on the narrative of the different economies and economic systems verified in the study with a perspective of a new synthesis of rural exploitation models of Roman Sardinia. Another aspect was the analysis of Sardinian identity issues in the Roman phase and the verification of Roman influence in the landscape administration with a deepening about cultural elements linked to the human impact on the rural landscapes.

A seguito del periodo di riforme economiche promosso dal presidente Deng Xiaoping a partire dalla fine degli anni Settanda del secolo scorso, i cambiamenti sociali, economici, politici e culturali sempre più evidenti hanno influenzato largamente gli aspetti linguistici della lingua cinese. Lo scopo del presente elaborato è quello di illustrare come, ora più che mai, i cambiamenti linguistici abbiano la potenzialità di influenzare a loro volta la società contemporanea cinese. Negli ultimi anni, la produzione di neologismi e nuove espressioni sta aumentando esponenzialmente, sfondando il muro di mille nuove unità per anno. Questo anche grazie a una delle più affascinanti caratteristiche della cinese, ovvero la possibilità di abbinare in modi differenti due o più caratteri e/o morfemi per creare nuove parole. Un ruolo importante è, inoltre, giocato da Internet che, grazie all'avvento dei social network e alla continua nascita di nuove applicazioni e piattaforme online sta diventando sempre più presente nella vita non solo dei cinesi ma di tutti gli abitanti del mondo, raggiungendo oltre i tre miliardi di persone connesse giornalmente. Eventi, cronaca locale e gossip hanno invaso i media, permettendo la nascita e la diffusione immediata di neologismi capaci di arrivare a uno stadio avanzato, permettendo così a questi ultimi di evolversi in ciò che si indica col termine internazionale buzzwords: la loro stabilità e il loro utilizzo nella lingua cinese sono tali sin da subito grazie all'immediatezza che Internet ha raggiunto, ottenendo anche numeri di ricorrenza enormi e assicurandosi, così, un posto nei maggiori dizionari.

Scuola di Dottorato "Archimede" in Scienze, Comunicazione e Tecnologie, Ciclo XXVIII a.a. 2015-2016
In recent years, the design and implementation of Home Automation Systems followed the spread of Internet of Things and its intent to make every home smart for end-users through Internet and Wireless connectivity. Ambient intelligence is an emerging discipline as well that aims to bring intelligence to environments making them sensitive to people through the use of embedded smart objects. Together, Automation Systems, Internet of Things and Ambient Intelligence make great interaction between people and the environments they live in possible. The enhancing of these interactions was one the main goals of this thesis whose intent was to improve the classic concept of Home Automation System through Internet Of Things philosophy. The first research objective was the design and implementation of a basic Internet of Things architecture that can be used for several Home Automation and Monitoring applications such as lighting, heating, conditioning or energy management. In particular, besides controlling features, the system can optimize energy consumptions by increasing awareness of users that have full control of their house and the possibility to save money and reduce the impact of energetic consumption on the earth, matching the new “green” motto requirements. According to IoT, innovative plug-and-play and ready-to-use smart devices were designed and implemented as part of this reactive automation system that offers a user-friendly web application and allows users to control and interact with different plans of their house in order to make life more comfortable and be aware of their energy consumptions. Control and awareness were two important key points for the first stage of research activity. The next challenge was to enhance IoT with intelligence and awareness by exploring various interactions between human beings and the environment they live in. The system was progressively enhanced evolving from a reactive system to a proactive system where the knowledge of human needs, in addition to the current environment status, constitute a new input for the system whose further objective is to find the right automations that can satisfy human needs in real-time. This advanced proactive system can sense and infer the user’s and the environment’s context and consequently decide autonomously how to affect the environment and actuate smart actions. It was experienced by many researchers that, for several reasons, some users might not appreciate these kinds of proactive actuations so, another challenge was the design of a system which is able to learn from user’s context and feedbacks history and, subsequently, to adapt itself to always up-do-date users’ expectations and keep the rules for triggering smart actuations constantly updated. The system was at a later time transformed into a “Inferactive” system. Another important scope of the research was the in-depth examination of the motivations for energy-efficient communications in wireless systems by highlighting emerging trends and identifying the challenges that need to be addressed to enable novel, scalable and energy-efficient wireless communications. One of the most important issues for researchers that must be addressed in designing communication protocols for wireless networks is how to save devices’ energy while meeting the needs of applications. For this reason, the architecture proposed was also enhanced at a communication level with energy-awareness in order to minimize energy consumption by communication devices, protocols, networks, end-user systems and data centers. To do this, some smart devices have been designed with multiple communication interfaces, such as RF and Wi-Fi, by using open-source technology such as Arduino. They have been analyzed under different working conditions and network topology. Communication parameters, data size and device status have been changed dynamically according to different scenarios and specific quality of service required, such as the speed of response, in order to find the best hardware and software configuration that offers the most benefits in terms of energy cost/quality ratio, lowest energy consumption and extended lifetime for battery-powered devices. The last challenge was to improve energy consumption of battery-powered smart devices provided with Wi-Fi that is commonly considered a very energy-expensive communication interface if compared to Bluetooth or ZigBee. Research focused on social IoT solutions for Home Automation Systems where devices are socially connected to Internet and can communicate through social applications like Facebook, Twitter or Google+ with a community of users that usually interact with that device itself. A fuzzy-based solution was proposed to classify the social community interaction with the system in order to implement an adaptive energy saving mode for social Wi-Fi devices according to users’ current context, behavior, habits and feedbacks. Test and performance evaluation regarding energy consumption and efficiency in real world scenario with real hardware devices were performed to prove the efficiency of the solution in terms of electricity consumption, battery lifetime, CPU utilization and increase of comfort and satisfaction levels for community users. The thesis is organized as follows. Chapters 1,2 and 3 contains the basics for a better understanding of the solutions proposed such as Internet of Things, Ambient Intelligence, Smart Homes and Smart Devices energy level issues. Chapter 4 describes the solution proposed, in particular, the system architecture and how the system evolved from reactive, to proactive and finally to “inferactive”. Chapter 5 examines how to deal with energy-aware communication and how Wi-Fi communication was improved in terms of energy consumption through social IoT awareness and fuzzy logic. In closing, Chapter 6 presents the test and the results achieved.
Università della Calabria

Le emergenti applicazioni nell’ambito dell’Internet of Things (IoT) richiedono un’efficiente diffusione dei contenuti sia in scenari statici che mobili. La cosiddetta architettura Information-Centric Networking (ICN) con il modello di comunicazione publish-subscribe, può soddisfare con successo i requisiti richiesti dai sistemi IoT. Diverse soluzioni per l’implementazione del paradigma publish-subscribe basate su ICN sono state proposte in letteratura, ma nessuna studia esplicitamente scenari mobili. Per colmare questa lacuna, la presente tesi apporta i seguenti contributi: (i) nuovi schemi di comunicazione publish-subscribe in grado di supportare la mobilità degli utenti nelle reti ICN; (ii) modelli analitici che descrivono l'overhead di comunicazione generato dai suddetti schemi, (iii) valutazione dell'accuratezza dei modelli proposti attraverso simulazioni. Lo studio è stato condotto su servizi IoT in topologie di rete ben note che riproducono scenari urbani e rurali. I risultati ottenuti convalidano i modelli analitici concepiti e mettono in evidenza i pro e i contro degli approcci proposti, enfatizzando quando uno schema dovrebbe essere preferito all'altro.
Emerging Internet of Things (IoT) applications, such as Intelligent Transport System (ITS), require efficient content dissemination mechanisms based on the publish-subscribe model in static and mobile scenarios. The Information- Centric Networking (ICN) architecture can successfully satisfy these requirements. In its native formulation, ICN can fulfill publish-subscribe data dissemination and natively support mobile applications. At the time of this writing, several ICN-based solutions have been proposed to implement the publish-subscribe model, but none of them is explicitly tailored to mobile scenarios. To bridge this gap, this thesis presents the following contributions: (i) new pull-based and push-based publish-subscribe communication schema, able to support user mobility in ICN networks; (ii) analytical models describing the communication overhead they incur, (iii) evaluation of the accuracy of the proposed models through computer simulations. The con- ducted study considers well-known benchmark network topologies, real IoT monitoring services, and standardized settings for urban and rural environments. From one side, our obtained results validate the conceived analytical models. From another side, they highlight pros and cons of pull-based and push-based approaches by emphasizing the conditions under which one scheme should be preferred to the other one.

La tesi vuole verificare che spazio possa avere nella pianificazione e negli studi urbani l’analisi dell’uso delle moderne tecnologie digitali di comunicazione e interazione nei processi di costruzione del “senso del luogo” e quindi nei modi di abitare il territorio di individui e gruppi, attraverso un approccio metodologico e teorico derivato dall’antropologia culturale. Il territorio fisico e l’ambiente costituito dall’assemblaggio socio-materiale costituito tramite le nuove tecnologie emergono dal lavoro di ricerca come media analoghi e tra loro connessi. Tale conclusione viene raggiunta osservando in che modo i media digitali modifichino le modalità di produzione (sociale non) dello spazio, concentrandosi in particolare su come ciò avvenga attraverso le pratiche di narrazione online. Queste sono state osservate all’interno del quartiere Montesacro di Roma, dove i media digitali vengono coinvolti nei processi di “ri-domesticazione” di un territorio diventato negli anni più difficile da vivere e da rappresentare e identificare chiaramente. Metodologicamente, data la mancanza di significative esperienze di ricerca su questi temi, sono state proposte strade innovative. Alla classica etnografia largamente adottata negli studi antropologici si è cercato di unire alcune sperimentazioni che guardassero, pur non rientrandovi a pieno, a modi d’esplorazione quali lo shadowing e la netnografia. Questa metodologia è quindi risultata in una costruzione tripartita del campo di ricerca, osservato in tre diversi contesti, attraversati dalla stessa ipotesi: rilevata la presenza di una forma di spaesamento (De Martino, 2002, 2007), cioè di difficoltà a orientare il proprio agire all’interno del sempre più complesso sistema urbano, si osserva come i media digitali vengano utilizzati per mettere in atto performance di “narrazione incidentale”, ovvero di uso apparentemente casuale e frammentario di immagini, frasi e altre forme di comunicazione multimediale che confluiscono in meta-narrazioni e strutture retoriche che compartecipano alla costruzione sociale del luogo come un contesto dotato di senso per l’azione degli individui. In particolare, questo uso si fonda sulla recente possibilità di utilizzare i media digitali in modalità non “eccezionali” ma fortemente “routinarie” e innestate nella “quotidianità”. I tre contesti sono di ricerca sono: 1. Quello dei giovani-adulti alle prese con la loro prima occasione di abitare all’interno del quartiere separati dalla famiglia. Da loro, queste forme di narrazione incidentale vengono utilizzate per ambientarsi all’interno del territorio e per gestire tutti i contesti significativi con cui vogliono relazionarsi. I percorsi tracciati da queste pratiche di narrazione producono diverse forme di località qui definite “località-network”, che possono trovarsi totalmente sul web oppure spargersi (e quindi confondersi) tra spazi digitali e fisici. Attraverso i media digitali poi, gli individui costruiscono un “internet personale”, cioè la rete interconnessa di tutte le proprie relazioni e interessi; 2. quello dei gruppi Facebook di quartiere, frequentati soprattutto dagli abitanti più adulti dello stesso e all’interno dei quali vengono proposte rappresentazioni del territorio e si svolgono intensi conflitti riguardo la dimensione simbolica (e non solo) dello stesso. Attraverso l’analisi della retorica del degrado, questi gruppi vengono individuati come i luoghi più frequentati con lo scopo di un dibattito rispetto al territorio, ma anche come luoghi dove esso viene patrimonializzato e sacralizzato; 3. quello di studenti di scuola superiore (un liceo classico) alle prese col complesso compito di farsi individui e cittadini all’interno di un’istituzione, quella scolastica, in forte difficoltà a gestire proprio l’introduzione di queste nuove tecnologie al suo interno. In particolare viene criticata la nozione di “nativo digitale”, mettendo in luce invece le criticità connesse al dover imparare, senza un adeguato aiuto didattico, a usare i media digitali nel vivere lo spazio urbano. Dal racconto dell’esperienza di campo emerge chiaramente come gli spazi digitali frequentati e percorsi dagli abitanti del quartiere di Montesacro finiscano per divenire essi stessi spazi strappati ai grandi provider internazionali per venire invece integrati nello spazio-quartiere e divenire quindi luoghi fondamentali dove, in modalità informali, conflittuali e spesso polarizzate, viene a prodursi il senso del luogo. La narrazione incidentale (Bausinger, 2008) del sé, del territorio e del sé nel territorio si presenta quindi come una routine culturale, come un lavorio di bricolage che ricostruisce nuovi significati in base al materiale già esistente e, nel caso analizzato, sembra agire proprio contro le forme di spaesamento, poiché permette di trovare tatticamente (de Certeau, 2001) lo spazio per produrre immaginazioni e rappresentazioni collettive del territorio. Attraverso queste narrazioni i cittadini mettono informalmente (e a volte inconsapevolmente) in moto pratiche di produzione della località (Appadurai, 2012, 2014) e di cittadinanza partecipativa. Soprattutto in questo senso, le narrazioni incidentali multimediali che vediamo proliferare nel nostro “oggi” risultano capaci di costruire e produrre il territorio e si configurano quindi come un uso dello stesso. Questo inevitabilmente porta a osservare anche come, per innestare pratiche fertili di ricerca-azione, non sia possibile rifiutarsi di “sporcarsi le mani” con quanto avviene sui social network, in discussioni spesso violente e polarizzanti, pena rinunciare definitivamente alla possibilità di un lavoro di ricerca capace di avere un effetto sulla quotidianità delle persone e sul tessuto urbano.

Il settore del commercio elettronico è un settore in sempre più ampio e rapido sviluppo. Le motivazioni possono essere molteplici ma sono sicuramente legate al cambiamento dello stile di vita delle persone e alla possibilità di accedere all’acquisto di beni che altrimenti sarebbe stato pressoché impossibile acquistare. La disciplina riguardante questo settore è anch’essa stata elaborata mano a mano che questo settore si è evoluto, per rispondere di volta in volta alle diverse necessità che si sono presentate. La disciplina è tutt’oggi ancora in evoluzione, soprattutto a causa del fatto che in questo settore ci sono molteplici forme contrattuali che vengono utilizzate per creare accordi commerciali dei più vari tipi, e ognuno dei quali prospetta problematiche diverse. In questo lavoro si parte dalla nascita e dallo sviluppo del commercio elettronico per analizzare l’evoluzione della disciplina associata. Dopodiché si analizza il tipo di contratto posto in essere tra la Santoni S.p.A. (noto marchio di calzature di alta gamma) e la Filoblu s.rl. (società veneta che si occupa della creazione e gestione di piattaforme e-commerce) per valutarne i punti cruciali. Dopo aver analizzato in dettaglio gli aspetti sopra citati, viene illustrata la disciplina delle denunce per difetto di conformità del bene e come queste vengono gestite dalla Santoni S.p.A., per passare poi all’analisi delle denunce per difetto di conformità degli ultimi 3 anni. Questo perché, come si noterà, questo è un campo in cui le problematiche sono controverse e gran parte della gestione viene lasciata alle ditte produttrici che si trovano di volta in volta di fronte alla scelta su come gestire il caso per rendere il cliente soddisfatto del servizio. La disciplina segue i suoi sviluppi e cerca di prevenire (per quanto possibile) situazioni sgradevoli sia per il fornitore del bene che per l’acquirente. L’entusiasmo mostrato dagli acquirenti per la comodità e la facilità dell’acquisto on-line, viene molto spesso smorzato dall’impossibilità di vedere e toccare con mano il bene oggetto della transazione, creando un senso di inquietudine legata alla qualità del bene che si sta acquistando. Per questo motivo, nel momento in cui un acquirente denuncia un difetto di conformità sul bene acquistato on-line o semplicemente la sua insoddisfazione su determinati aspetti del bene (colore, calzata, forma, ecc.), si attiva un meccanismo volto a valutare la presenza o meno di un eventuale difetto sul bene e di risolverlo nel modo più soddisfacente per l’acquirente. Dopotutto per un’azienda, gestire un negozio on-line equivale ad avere una vetrina di sé stessa attiva 24 ore su 24 e visibile a chiunque abbia un accesso al mondo di internet, e per questo motivo gestire i clienti che utilizzano questo tipo di servizio significa migliorare o peggiorare, in maniera esponenziale rispetto a quanto può avvenire in un negozio fisico, l’immagine percepita da ogni singolo acquirente. C’è però da dire che, in molti casi registrati, nonostante una perizia tecnica effettuata da operai specializzati sul prodotto venduto, la poca conoscenza dei processi di produzione dei singoli clienti, mette i venditori in situazioni difficili da gestire, in quanto il cliente non riesce a capire che quello che lui percepisce come un difetto in realtà non lo è, e che quindi non è imputabile all’azienda quello che lui crede che lo sia. Generalmente in questi casi, sempre per cercare di limitare degli inevitabili danni d’immagine, si offrono al cliente soluzioni alternative come resi gratuiti, omaggi di piccoli prodotti complementari o buoni sconto su acquisti successivi, ma sarebbe sicuramente necessaria una normativa completa e definitiva, che indichi in maniera risoluta come gestire casistiche particolari che si presentano frequentemente nella fase post-vendita. Viste le innumerevoli problematiche che si riscontrano frequentemente in questo ambito, la normativa a tutt’oggi presente non risulta essere sufficientemente soddisfacente per lo scopo a cui è stata creata. Come detto precedentemente, tutto il meccanismo che viene messo in atto all’interno di ogni azienda dopo una denuncia di difetto di conformità, si innesca per risolvere il problema ed evitare un inevitabile danno d’immagine, quindi si può concludere che, nonostante la presenza di una normativa (anche se ancora in via di sviluppo), l’arma migliore che un consumatore on-line può mettere in atto e che spaventa di più i venditori è sicuramente il danno d’immagine. Una cattiva recensione su un blog, un social network, o semplicemente un racconto di una brutta esperienza derivante da un acquisto on-line, può vanificare tutti gli sforzi fatti dal venditore per raggiungere una buona percezione del proprio marchio, e innestare un meccanismo a catena che non giova all’immagine aziendale.

L’Agenda Digitale Europea stabilisce il ruolo chiave delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione (TIC) grazie a un mercato digitale unico basato su internet veloce e superveloce e su applicazioni interoperabili, al fine di ottenere vantaggi socioeconomici sostenibili COM(2010)245. Le TIC producono un'innovazione di prodotto e cambiamenti strutturali all'interno di tutto il sistema economico e possiamo affermare che dal punto di vista multisettoriale hanno un ruolo moltiplicativo sulla crescita economica, poiché l’aumento della domanda di TIC stimola a sua volta tutte le altre produzioni. Inoltre come riscontrato in letteratura economica, nelle istituzioni internazionali, nonché confermate dai dati periodici rilasciati dagli uffici statistici nazionali, una maggiore incidenza della popolazione attiva formalmente istruita in associazione con l'adozione delle TIC è altamente correlata ad una crescita robusta, sostenibile ed equa. In questo quadro è importante valutare il ruolo delle TIC nel sistema economico, in particolare verrà analizzato il ruolo delle TIC sia rispetto ad un particolare settore quello della sanità, che dal lato dei soggetti che dovrebbero essere parte attiva nella gestione delle TIC ovvero la situazione delle abilità digitali dei lavoratori dipendenti. Il primo articolo si focalizza sul ruolo delle TIC nella determinazione dell’output del settore sanitario, utilizzando il database WIOD (World Input Output Database), di 24 paesi nell’arco temporale 2000-2014, tenendo conto anche dei differenti sistemi sanitari nazionali. La produzione del settore “Sanità e Servizi Sociali” assume, almeno in alcuni paesi specifici, il ruolo di stimolo all’innovazione che compensa ampiamente quello di peso sul bilancio pubblico. Nel secondo articolo analizziamo come l’uso delle TIC stia progressivamente aumentando nel sistema sanitario italiano e in particolare come l'introduzione del Fascicolo Sanitario Elettronico (FSE), strumento di condivisione dei dati sanitari del singolo cittadino, potrebbe determinare cambiamenti nella produzione sui servizi sanitari. Verranno analizzati gli eventuali cambiamenti strutturali dei processi produttivi e della produzione totale applicando l'Analisi Strutturale di Decomposizione (SDA). La base dati di riferimento sarà la tavola di Input-Output riferita a due diversi periodi al fine di individuare i risultati sia degli effetti tecnologici sia della domanda finale a livello settoriale. Infine l’ultimo articolo ha l’obiettivo di valutare le conseguenze dei cambiamenti nella composizione dell'occupazione per competenza digitale all’interno del flusso di produzione e distribuzione del reddito. Verrà costruita una Matrice di Contabilità Sociale (SAM) che consente di rappresentare le relazioni tra i cambiamenti di produzione delle attività e i cambiamenti di compensazione dei dipendenti per competenze, grado di digitalizzazione e genere. LA SAM sviluppata nel documento è relativa all'Italia nel 2013; il lavoro è disaggregato in competenze formali / non formali / informali e, inoltre, competenze digitali / non digitali. Le abilità digitali del lavoro seguono la definizione di “competenza formale” della Commissione Europea (2000): i) competenza formale a seconda del livello di istruzione e formazione; ii) competenza non formale acquisita sul posto di lavoro e attraverso le attività delle organizzazioni e dei gruppi della società civile; iii) competenza informale non acquisita intenzionalmente durante la vita. In questo quadro è stata introdotta un'ulteriore classificazione di input di lavoro basata sull'uso / non utilizzo di computer collegati a Internet. Sulla base della SAM, è stato implementato un modello multisettoriale esteso. Infine, verrà individuata una struttura adeguata di domanda finale che consente di ottenere i migliori risultati in termini di valore aggiunto distribuiti a lavoratori più qualificati con una elevata competenza digitale.