Σήμερα, βρισκόμαστε ήδη στο στάδιο μετάβασης από τις παραδοσιακές επιτραπέζιες υπολογιστικές τεχνολογίες στα διάχυτα υπολογιστικά περιβάλλοντα που θα μας υποστηρίζουν σχεδόν σε κάθε καθημερινή μας λειτουργία ή δραστηριότητα. Παράλληλα, έντονο ενδιαφέρον υπάρχει γύρω από την ανάπτυξη έξυπνων περιβαλλόντων, τα οποία μπορούν να υποστηρίξουν προηγμένες υπηρεσίες διάχυτου υπολογισμού οι οποίες έχουν επίγνωση του περιβάλλοντος και αλληλεπιδρούν μαζί του. Σε συνδυασμό με την αυξανόμενη τάση για τοποθέτηση του χρήστη στο κέντρο των υπηρεσιών, δημιουργείται η ανάγκη οι υπηρεσίες να προσαρμόζονται με βάση το στενό και ευρύτερο περιβάλλον διαβίωσης, τις ανάγκες, τις δραστηριότητες και τις προτιμήσεις αυτών, κάνοντας την επίγνωση πλαισίου και τη μοντελοποίηση χρηστών δύο από τις βασικότερες έννοιες στις οποίες βασίζεται η προσφορά διάχυτων εξατομικευμένων υπηρεσιών. Βασικό στοιχείο κάθε τέτοιου έξυπνου χώρου, είναι η ικανότητά του να συντονίζει τις προσφερόμενες υπηρεσίες σύμφωνα με τις συνθήκες, καθώς και τις προτιμήσεις και τις ανάγκες των χρηστών, χωρίς συνήθως την άμεση εμπλοκή τους.
Σε μια προσπάθεια διερεύνησης των ανωτέρω θεμάτων και στρέφοντας την προσοχή μας στα οικιακά περιβάλλοντα, στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας γίνεται προσπάθεια απόδοσης ευφυούς συμπεριφοράς σε ένα σύστημα ειδοποιήσεων χρήστη το οποίο θα εκμεταλλεύεται και χρησιμοποιεί τις ήδη υπάρχουσες διασυνδεδεμένες μεταξύ τους έξυπνες συσκευές ενός οικιακού περιβάλλοντος, με σκοπό να παρουσιάσει στο χρήστη ειδοποιήσεις, ανάλογα με το που βρίσκεται εντός του χώρου, τη δραστηριότητα που επιτελεί, καθώς και τις εξατομικευμένες προτιμήσεις του. Πιο συγκεκριμένα, εστιάζουμε στην ανάλυση του πλαισίου δραστηριοτήτων χρήστη σε καθορισμένο χώρο, στο σχεδιασμό και ανάπτυξη οντολογίας που θα προσομοιώνει το οικιακό περιβάλλον, το χρόνο και τις δραστηριότητες των κατοίκων αυτού, μοντελοποιεί τους χρήστες σύμφωνα με τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και προτιμήσεις τους, και τέλος στο σχεδιασμό του συστήματος ειδοποιήσεων.
Ως εκ τούτου, ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι διττός. Αφενός, προτείνεται μια οντολογική προσέγγιση με στόχο την ενιαία και τυποποιημένη μοντελοποίηση των οντοτήτων που απαρτίζουν το περιβάλλον του έξυπνου σπιτιού καθώς και των μεταξύ τους σχέσεων κι ιδιοτήτων τους. Αφετέρου και με βάση την αναπτυχθείσα οντολογία, αναπτύσσεται πρωτότυπο σύστημα ειδοποιήσεων, το οποίο λαμβάνει ως δεδομένα από το χρήστη το ημερήσιο πρόγραμμά του, τα γεγονότα που χρίζουν προσοχής καθώς και τις εξατομικευμένες προτιμήσεις του και εντοπίζει τους πιο αποδοτικούς πόρους, μέσω των οποίων ειδοποιεί το χρήστη για ενδεχόμενα συμβάντα βάσει των δραστηριοτήτων και εστίασής της προσοχής του, αξιοποιώντας της αρχές του Διάχυτου Υπολογισμού. Τέλος, ακολουθώντας τις προσταγές και τους κανόνες που επιβάλλει η ανθρωποκεντρική σχεδίαση, κατά την οποία η ανάπτυξη μιας διάχυτης εφαρμογής οφείλει να συμπεριλαμβάνει εξαρχής τους ίδιους τους χρήστες και να γίνει έχοντας στο επίκεντρο αυτούς, πραγματοποιείται εργαστηριακό πείραμα αξιολόγησης του πρωτοτύπου χαμηλής πιστότητας με σκοπό την αξιολόγηση της ευχρηστίας και λειτουργικότητας αυτού, πριν την οποιαδήποτε συγγραφή κώδικα.
Today, we are already on the transition from the traditional desktop-based computing technologies towards ubiquitous/pervasive computing environments that will enfold us in almost all our daily situations and activities. At the same time, there is an intense interest around the development of smart environments that can support advanced pervasive computing services, that are aware of the environment and are able to interact with it. Coupled with the increased tendency of putting the user into the center of service delivery, a need is creating where the services in a ubiquitous environment should be adapted to the context, the needs, the activities and the preferences of users, making context awareness and user modeling, two of the key-concepts on which the delivery of ubiquitous personalized services is based. A key element of any such smart space, is its ability to coordinate the offered services in accordance with the conditions, the preferences and needs of the users, usually without their direct involvement.
In an effort to further investigate the above issues and turning our attention in domestic environments, in this thesis we attempt to design a user notification system that demonstrates intelligent behavior. It will exploit and use the interconnected and already existing smart devices in a home environment, in order to present alerts and notify user, depending on where he/she is located within the space, the activity that the user performs as well as his/hers personalized preferences. More specifically, we focus on analyzing user activities context in a defined space, we design and develop an ontology that simulates home environment, time and activities of the inhabitants, models users according to their individual characteristics and preferences, and finally design the home notification system.
Therefore, the scope of this thesis is twofold. Firstly, an ontological approach for the unified and standardized modeling of all entities that constitute the environment of smart home, as well as their properties and relations, is proposed. Secondly, and based on the developed ontology, a prototype notification system is designed, that according to user's input, daily schedule, and personalized preferences, identifies the most efficient resources through which it notifies the user for potential incidents on the basis of activities and focus of attention, in a way of utilizing the principles of pervasive computing. Finally, following the dictates and rules imposed by the user-centered design, in which the development of a pervasive application should include the users in all steps, a laboratory evaluation experiment of low fidelity prototype is performed, in order to assess the usability and functionality of the system, before starting implementing it.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
Επίγνωση πλαισίου δραστηριοτήτων χρήστη με χρήση οντολογιών - Identifier: 71573
Internal display of the 71573 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
