A declarative approach to context-aware systems : the PerLa specification of an operational framework in the manufacturing sector

With Digital Revolution, the way we live our daily lives has changed dramatically. At present, most people around the world combine tech devices into their daily routines to simplify and manage more efficiently, many of their normal activities. By now, many organizations have been adapted to the increasingly pressing demands of the market with non-invasive and efficient solutions to provide the best possible User Experience to the end-user, going beyond the conventional concept of human-computer interaction (HCI). The information shared between devices, as a result, has increased dramatically, requiring the management of data of enormous volumes, variety, and speed that traditional databases are unable to handle. Therefore, a need has risen to adapt this data to the context in which the user is, in order to produce more efficient applications with less data dispersion. Context-awareness has introduced precisely this capability within a system making it aware of the environment in which the user is and consequently able to perform specific actions and provide specific functions to the user. The purpose of this thesis is to illustrate how the context can be modelled. Starting from practical use, the RECKON project of INAIL concerning injuries at work, a declarative specification of both the context model and the interactions among the various pervasive devices has been developed by means of the PerLa language, exploiting one of the most used communication protocols in pervasive systems, the MQTT protocol.

Con l'avvento delle nuove tecnologie il modo di vivere di tutti i giorni è radicalmente cambiato. La maggior parte delle persone nel mondo ormai integrano all'interno della loro routine quotidiana dispositivi tecnologici per poter semplificare e gestire con maggior efficienza molte delle loro attività giornaliere. Ormai molte organizzazioni si sono dovute adattare alla richiesta sempre più pressante del mercato con soluzioni non invasive ed efficienti per fornire all'utente finale la miglior user experience possibile, superando il concetto convenzionale di interazione uomo macchina. Lo scambio di informazioni tra dispositivi è quindi aumentato drasticamente, obbligando la gestione di dati di enormi volumi, varietà e velocità che ormai i tradizionali database non sono in grado di gestire. E' nata quindi la necessità di adattare questi dati al contesto in cui l'utente si trova, in modo da produrre applicazioni più efficienti e con una minore dispersione di dati. Il context-awareness ha introdotto proprio questa abilità all'interno di un sistema rendendolo consapevole dell'ambiente in cui l'utente si trova e di conseguenza in grado di eseguire specifiche azioni e fornire specifiche funzioni all'utente. Lo scopo di questa tesi è proprio quello di illustrare come il contesto può essere modellato. A partire da un uso pratico, ossia quello del progetto RECKON di INAIL riguardante gli infortuni sul lavoro, è stata sviluppato, attraverso il linguaggio PerLa, una specifica dichiarativa sia del modello di contesto che delle interazioni tra i vari dispositivi pervasivi, sfruttando uno dei protocolli di comunicazione maggiormente usati nell'ambito dei pervasive system, ovvero MQTT.