PUMA
Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione     
Russo D. HIDE: User centred domotic evolution toward ambient intelligence.
 
 
Abstract
(English)
Pervasive Computing and Ambient Intelligence (AmI) visions are still far from being achieved, especially with regard to Domotics and home applications. According to the vision of Ambient Intelligence (AmI), the most advanced technologies are those that disappear: at maturity, computer technology should become invisible. All the objects surrounding us must possess sufficient computing capacity to interact with users, the surroundings and each other. The entire physical environment in which users are immersed should thus be a hidden computer system equipped with the appropriate software in order to exhibit intelligent behavior. Even though many implementations have started to appear in several contexts, few applications have been made available for the home environment and the general public. This is mainly due to the segmentation of standards and proprietary solutions, which are currently confusing the market with a sparse offer of uninteroperable devices and systems. Although modern houses are equipped with smart technological appliances, still very few of these appliances can be seamlessly connected to each other. The objective of this research work is to take steps in these directions by proposing, on the one hand, a software system designed to make today's heterogeneous, mostly incompatible domotic systems fully interoperable and, on the other hand, a feasible software application able to learn the behavior and habits of home inhabitants in order to actively contribute to anticipating user needs, and preventing emergency situations for his health. By applying machine learning techniques, the system offers a complete, ready-to-use practical application that learns through interaction with the user in order to improve life quality in a technological living environment, such as a house, a smart city and so on. The proposed solution, besides making life more comfortable for users without particular needs, represents an opportunity to provide greater autonomy and safety to disabled and elderly occupants, especially the critically ill ones. The prototype has been developed and is currently running at the Pisa CNR laboratory, where a home environment has been faithfully recreated.
Abstract
(Italiano)
La realizzazione degli obiettivi di ricerca del Pervasive computing e dell'Ambient Intelligence (AmI) è ancora lontana dall'essere raggiunta soprattutto negli ambiti della Domotica e delle relative applicazioni domestiche. Secondo la concezione dell'Ambient Intelligence, le più avanzate tecnologie sono quelle che scompaiono: ciò significa che la tecnologia all'interno delle nostre case, dovrebbe essere integrata nell'ambiente e diventare invisibile. L'intero ambiente fisico in cui gli utenti saranno immersi dovrà essere fornito di un sistema informatico nascosto, dotato di software appropriato e in grado di mostrare un comportamento intelligente. Recentemente sono inziate a comparire varie implementazioni di questo tipo, ma poche di queste sono dedicate alla casa o agli ambienti di vita in generale. Una probabile causa di ciò, condivisa in letteratura, è la segmentazione dei numerosi standard e delle soluzioni proprietarie domotiche che distorgono il mercato, con la conseguenza di un'offerta scarsa di dispositivi e presenza di sistemi non interoperabili. L'obiettivo di questo lavoro di ricerca è quello di proporre una possibile soluzione a tale problema, da un lato con la realizzazione di un sistema software progettato per rendere eterogenei ed interoperabili i sistemi domotici nativamente incompatibili tra loro, e dall'altro con l'ideazione e alla messa in opera di un'applicazione software in grado di apprendere il comportamento e le abitudini degli abitanti. Tale lavoro contribuisce attivamente all'aumento del comfort e della sicurezza, anticipando e cercando di prevenire possibili esigenze o situazioni di emergenza per la salute. Applicando tecniche di riconoscimento delle attività e di apprendimento automatico, il lavoro di ricerca si concentra sulla messa in opera di un'applicazione che riesce ad apprendere i comportamenti e le abitudini dell'utente, al fine di migliorare la sua qualità di vita. La soluzione proposta opera in un ambiente tecnologicamente arricchito, come ad esempio una casa domotica o un edificio intelligente. L'applicazione realizzata, oltre a rendere la vita più comoda per gli utenti normodotati, rappresenta una grande facilitazione per contribuire ad aumentare l'autonomia e la sicurezza agli occupanti disabili o anziani e in particolare a chi soffre di malattie croniche o è gravemente malato. Il prototipo è stato sviluppato ed è attualmente funzionante presso il Laboratorio di Domotica del CNR di Pisa, dove è stato fedelmente ricreato un vero ambiente domestico.
URL: http://https://etd.adm.unipi.it/t/etd-04102015-154304/
Subject Ambient Intelligence
Interoperability
Domotics
Internet of Things
Machine Learning
Semantics
Ontologies
E-health
I.2.1 Applications and Expert Systems


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