Exploiting proximity collaboration in mobile context-awareness

Abstract

From the ever-present smartphone to the new wearables, mobile devices are everywhere and taking more and more part in our lives. Many of them are provided with sensors that allow to detect changes in their surroundings and to immediately self-adapt to their circumstances. The fact that most of them are able to autonomously perform this task does not imply they can not benefit from cooperating with others. Obtaining direct and real time information about what nearby devices detect in their surroundings and what are their reactions enriches the adaptation process and improves its results. This is especially interesting when it comes to unknown situations or sudden changes. Finding out about interesting sightseeing in a new city or knowing whether other devices have switched to silence mode in a certain event are examples of how collaboration strategies can enhance context awareness and users’ experience. Being useful in many different circumstances, collaborative adaptation can become a major tool in the Internet of Things development, while playing an important role in related research fields that involve multiple interconnected devices such as smart cities or smart homes. Communication needs to be performed in a direct, distributed and infrastructure-less way in order to enable flexible and spontaneous participation without hierarchy maintenance or burdensome network establishment. Devices may be not only in physical proximity, but also in social closeness. Social networks information can be used to infer trust relationships to be considered when exchanging information. Thus, communication between nearby devices whose owners are socially connected offers confidence both on the location of the information source and on the source itself. This thesis aims to explore the possibilities provided by collaboration strategies between both physically and socially close devices in the field of context awareness. In order to do so, the work will be focused on developing and evaluating direct device collaboration strategies in different situations.

Del omnipresente smartphone a los nuevos wearables, los dispositivos móviles están por todas partes y cobran cada vez más importancia en nuestras vidas. Muchos de estos dispositivos están provistos de sensores que les permiten detectar cambios a su alrededor y adaptarse a las circunstancias de cada momento de forma autónoma. El hecho de que la mayor parte de ellos sean capaces de realizar esta labor por sí mismos no implica que no puedan beneficiarse de la colaboración con otros. Conseguir información directa en tiempo real sobre cómo dispositivos cercanos perciben su alrededor y sobre cómo reaccionan ante los cambios enriquece el proceso de adaptación y permite obtener mejores resultados. Descubrir lugares interesantes en una nueva ciudad o averiguar si otros dispositivos se han puesto en silencio en un determinado evento son ejemplos de cómo las estrategias de colaboración pueden mejorar la sensibilidad al contexto y la experiencia de los usuarios. Dada su utilidad en una gran variedad de situaciones, la adaptación colaborativa puede llegar a ser una herramienta de gran importancia en el desarrollo del Internet de las Cosas y a tener un papel relevante en ámbitos de investigación que incluyen la interconexión de múltiples dispositivos, como las smart cities o las smart homes. La comunicación debe realizarse de forma directa, distribuida y sin infraestructura para permitir una colaboración flexible y espontánea que no requiera del mantenimiento de una jerarquía ni del costoso establecimiento de una red. La cercanía de los dispositivos puede ser no sólo física, sino también social. Utilizando información de las redes sociales pueden inferirse relaciones de confianza a tener en cuenta en el intercambio de información. De esta forma, la comunicación entre dispositivos que están cerca y cuyos usuarios están conectados en las redes sociales proporciona confianza tanto en la localización de la fuente de información como en la fuente en sí misma. Esta tesis tiene como objetivo explorar las posibilidades de las estrategias de cooperación entre dispositivos próximos, tanto física como socialmente, en el ámbito de la sensibilidad al contexto. Para conseguirlo, el trabajo se centrará en el desarrollo y evaluación de estrategias de colaboración directa entre dispositivos en diferente situaciones.

Do omnipresente smartphone aos novos wearables, os dispositivos móbiles están por todas parte e cobran cada vez máis importancia nas nosas vidas. Moitos destes dispositivos están provistos de sensores que lles permiten detectar cambios ao seu arredor e adaptarse ás circunstancias de cada momento de forma autónoma. O feito de que maior parte deles sexan quen de realizar esta labor por si mesmos non implica que non poidan beneficiarse da colaboración con outros. Conseguir información directa e en tempo real de como os dispositivos que se atopan preto perciben a súa contorna e reaccionan ante ela enriquece o proceso de adaptación e permite obter mellores resultados. Descubrir lugares interesantes nunha nova cidade ou saber se outros dispositivos se puxeron en silencio nun determinado evento son exemplos de como as estratexias de colaboración poden mellorar a sensibilidade ao contexto e a experiencia dos usuarios. Dada a súa utilidade nunha gran variedade de circunstancias, a adaptación colaborativa pode chegar a ser unha ferramenta de gran importancia no desenvolvemento da Internet das Cousas e a ter un papel relevante en ámbitos de investigación que inclúen múltiples dispositivos interconectados, coma as smart cities ou as smart homes. A comunicación debe realizarse dun xeito directo, distribuído e sen infraestrutura para permitir unha colaboración flexible e espontánea que non requira o mantemento dunha xerarquía nin o traballoso establecemento dunha rede. Os dispositivos pódense atopar nunha proximidade non só física, senón tamén social. Utilizando información das redes sociais pódense inferir relacións de confianza para seren consideradas no intercambio de información. Deste xeito, a comunicación entre dispositivos que se atopan preto e teñen donos conectados nas redes sociais proporciona confianza tanto na localización da fonte de información coma na fonte mesma. Esta tese ten como obxectivo explorar as posibilidades das estratexias de cooperación entre dispositivos próximos, tanto física como socialmente, no ámbito da sensibilidade ao contexto. Para conseguilo, o traballo centrarase no desenvolvemento e avaliación de estratexias de colaboración directa entre dispositivos en diferentes situacións.