Context management in a pervasive system

In recent years, ubiquitous computing aimed at creating intelligent environments by embedding devices that provide connectivity and services all the time hiding their presence, improving in this way the human experience. The ultimate goal of a pervasive system is to be perceived as invisible, adapting to new situations without the direct intervention of the user. Adapting to changes in the environment requires the ability of distinguishing different situations or contexts. Context-aware systems enhance the behaviour of an application by gathering data from the environment, interpreting them recognising the context in which the system operates and adapting the system accordingly. The context-aware behaviour can affect both the execution of specific actions and the tailoring of information on the base of the user's preferences reducing the information noise. The present thesis describes the phases of design of context- aware features and their development to a pervasive middleware called PerLa. Originally conceived only for managing and querying a network of sensors, PerLa has been integrated with functionalities to: 1) define the environment with a suitable model; 2) create a context on the defined model; 3) acquire the sensor readings and external inputs which define a specific context; 4) activate or deactivate a context at run-time depending on the actual values of the context variables; 5) perform the context actions on the system.

Negli ultimi anni, il paradigma di ubiquitous computing ha mirato alla creazione di ambienti intelligenti tramite l'uso di dispositivi embedded che forniscono connettivita' e servizi in ogni momento nascondendo la loro presenza e migliorando in questo modo l'esperienza dell'utente. Essere percepito come invisibile e' lo scopo ultimo di un sistema pervasivo che si adatta a nuove situazioni senza il bisogno di un diretto intervento dell'utente. Adattarsi a cambiamenti nell'ambiente richiede l'abilita' di distinguere diverse situazioni o contesti. I sistemi context-aware migliorano il comportamento di un'applicazione: raccolgono dati dall'ambiente, li interpretano riconoscendo il contesto in cui stanno operando e adattano il sistema di conseguenza. Il comportamento context-aware puo' influenzare sia l'esecuzione di azioni specifiche, sia il filtraggio, tailoring, delle informazioni sulla base delle preferenze dell'utente riducendo cosi' il cosiddetto information noise. La tesi presente descrive le fasi del design di caratteristiche context- aware e il loro sviluppo integrato ad un middleware pervasivo chiamato PerLa. Originariamente concepito solo per la gestione e l'interrogazione di una rete di sensori, PerLa e' stato espanso con funzionalita' per: 1) definire l'ambiente con uno modello adatto; 2) creare un contesto sulla base del modello definito; 3) acquisire dati da sensori e input esterni che definiscono uno specifico contesto; 4) attivare o disattivare un contesto a run-time a seconda dei valori attuali delle variabili di contesto; 5) eseguire le azioni di un contesto sul sistema.