Riassunto analitico
Negli ultimi anni la ricerca nell’ambito degli ambienti intelligenti ha ricevuto un crescente interesse da parte della comunità scientifica e ciò ha consentito lo sviluppo di moltissimi servizi che aiutano le persone nelle loro vita quotidiana.
La domotica, l’e-health, la sorveglianza, l’intrattenimento, l’industria intelligente sono solo alcuni dei settori che possono trarre beneficio da questo tipo di tecnologie.
In passato sono stati proposti diversi tipi di pavimenti sensorizzati per specifiche applicazioni, ma queste soluzioni sono risultate eccessivamente costose e difficili da installare.
In questo lavoro di tesi, descriveremo la progettazione e l’implementazione di una nuova tecnologia denominata “Florim Age”: un innovativo pavimento sensorizzato che risulta essere un’interfaccia con caratteristiche quali versatilità di utilizzo, scalabilità ed efficienza, facilmente impiegabile nell’ambito dell’ Internet of Things (IoT).
Descriveremo il sistema proposto in tutte le sue parti, partendo dalla strumentazione hardware, che cattura le variazioni subite dal campo di pressione a seguito del movimento delle persone sul pavimento stesso, fino alle applicazioni software di più alto livello. Definiremo inoltre dettagli sugli algoritmi di elaborazione dei dati da pavimento, sui protocolli di comunicazione e sull’architettura del sistema.
In particolare, abbiamo preso in considerazione tre tipi differenti di applicazioni: la sorveglianza in tempo reale, l’interazione uomo-computer e la cosiddetta zone-satistic. Nel primo caso, abbiamo proposto e testato algoritmi per il riconoscimento automatico di azioni e di comportamenti umani. Nel secondo caso, il pavimento è stato utilizzato come dispositivo di input per giochi ed applicazioni interattive. Ed infine, abbiamo utilizzato il pavimento sensorizzato per sviluppare dei sistemi di conteggio automatico delle persone e l'analisi dei punti di interesse in aree controllate. Tutte le applicazioni sono state accuratamente testate in laboratorio e presso installazioni pubbliche.
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Abstract
In recent years, the research on sensing environments has received considerable interest, allowing a plethora of intelligent services to help people in their everyday life.
Intelligent building automation, e-health, surveillance, entertainment, smart factories are only few examples of applications which can benefit from this technology.
Different kinds of sensing floors have been proposed in the past, but they are conceived for specific applications and often very expensive and difficult to install.
In this thesis, we describe the design and implementation of the "Florim Age" technology: a new, versatile, scalable and cost-effective interface based on sensing floors compliant with the Internet of Things (Iot) approach.
All the components of the proposed framework are described and presented, from the hardware device, which captures the pressure field variations generated by moving people, to the high level applications. Algorithms of floor data processing, communication protocols, and system architecture details are also defined.
In particular, three different application types have been addressed: real-time surveillance, human-computer interaction, and zone statistics. In the first case, we proposed and tested algorithms for action recognition and human behavior understanding. In the second case, the floor has been used as input device for games and interactive applications. Finally, we exploited the sensing floor technology to develop people counting and zone statistics systems. All these applications have been deeply tested on both laboratory and public installations.
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