ws_inredis_publicaciones_científicas_2009-2010
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital
HomeCelia Gutiérrez, Sara Pérez
PT2
Madrid, 22 de junio de 2010
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Accessibility and Inredis
Importance of accessibility technologies.
Scope of Inredis projectINterfaces for Relationships between environment and DISabled people.
Leadership by Technosite.
Structured in 9 packages.
Package 2.1: State of the art.
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Ambient Intelligence
Scenario for a better quality of life
Enriched with devices and infrastructurespersonalized according to users’ preferences
can detect users' needs
anticipate to their behavior
react before their presence
A pervasive or ubiquitous component: set of services provided
anywhere
anyway
at any moment
Architecture: services coexist within the network.
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Digital Home
One of the main scenarios of application for Ambient Intelligence.
Convergence of technologies at three levels: Physical, Middleware, and Services:Physical level:
Components that interact with users, New Interaction Devices.
Components that perceive the user context,New Materials, Microsystems and Sensors.
Ad-hoc networks that connect them, Connectivity.
Support and Security.
Middleware level: Context Aware Middleware
Service level
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Digital Home scenario
Traditional home devices: Brown goodsWhite goods
Digital home: convergence of TelecommunicationsAudiovisualcomputer scienceconsumer electronics
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Digital Home scenario
Examples of services from the Digital Home:Communication services: voice, voice over IP (VoIP),…Home telemanagement services: domotic telemanagement (lights, etc.), telesurveillance, …Personal services: device sharing, …Extended home or network of homesProfessional services: social and sanitary teleassistance,…Information and content access services: Internet, …Security services: firewall, antivirus, antispam, …Digital Entertainment: television on IP (IPTV), online games, …
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (Connectivity)
Wide coverage and deployment: Accessibility to services at different places and through different kinds of devices
Operability among them based on standardization processes
Convergence to unique models
Technologies: Next Generation Networks (NGN)
Wireless Technologies
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (Connectivity)
Next Generation Networking (NGN):All kind of information and services (e.g., voice, multimedia, data) as packages through a global network
Based on IP (all-IP)
Though just started off, they present: an integrated profile of fixed and mobile networks
the assumption of using package commutation instead of circuit commutation.
Integration and ubiquity => improve disabled people’ access to information
Integration of technologies over a common base
Well defined layered architecture
IMS (Identity Management Systems) enables communication: on several ways
adapted to the particular users' needs.
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (Connectivity)
IPv6 protocol:Sixth and most recent version of IP (Internet Protocol).
Standardized by IETF (Internet Engineering Task Force)
Features:Wider range of IP addresses
Multicast addressing
Self-configuration
Roaming
Digital Home: Suitable environment for the IPv6. There is the convergence of any kind of device and their access by remote control. Self-configuration needed to make all devices connected.
These characteristics make IPv6 a base technology for the NGN.
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (Connectivity)
Wireless technologies used in domestics enviroment: WPAN (Wireless Personal Area Network) and WBAN (Wireless Body Area Network)
Ad-hoc networks
Sensor networks
Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) networks
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Materials, Microsystems and Sensors)
Digital Home specially profited by this kind of technology
Most emergent technologiesMicro Electro Mechanic Systems (MEMS)
Nano Electro Mechanic Systems (NEMS)
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Materials, Microsystems and Sensors)
Micro Electro Mechanic Systems (MEMS)Greater integration using 3D processes of fabrication and new materials
Using techniques of intelligent energetic management, new microarchitectures of micronucleus nature, and complete systems integrated in a chip, SoC (System On Chip).
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Materials, Microsystems and Sensors)
Nano Electro Mechanic Systems (NEMS)Base of one of the technological jumps of next decade
Take advantage of microelectronic fabrication
manipulation of the materials at molecular level
Development of complete electro optic mechanic systems into a chip, as well as chemical and biological sensors, energy collectors and microbatteries.
Limitless possibilities: it will allow changing the material properties as the designer likes
Examples for Digital Home:Micromirrors for DLP (Digital Light Processing) televisions
gyroscopes for the stabilization of camera trembles
GPS (Geographical Positioning Systems) localization dead reckoning
Interaction devices in video consoles
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Interfaces)
Posible by the advances on new materials, signal processing, microelectronics, graphic acceleration and Artificial Intelligence.
Types:Augmented reality
Haptic (based on the active tact)
Voice
Body gestures
Look
Sense of smell
Brain signal
Multimodal interfaces
Development of more natural and versatile user interfaces => for the disabled people
Strong tendency towards multimodal interfaces => improve the sensorial perception
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Interfaces)
Augmented reality:Complements the real world with virtual objects (generated by computer)
They appear to live within the same space of the real world.
Featured by the combination and alignment of virtual and real objects
Interactively and real time run
Not restricted to the visual modality =>all sensorial channels
Disadvantage: technical and ergonomic problems that make it difficult to sell
Digital Home:entertainment and displays in mobile phones
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (New Interfaces)
Embodied Conversational Agent (ECA):Belong to the multimodal interfaces
Offers affective and intellectual human-humanoid interactions
Increasing interest academic, industrial, specially video game market
Future for the Digital Home: provide a more efficient and affective interaction specially for people with difficulties in the computer management
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Physical level (Support and Security Technologies)
Support technologies:Soften any kind of limitation
Development of accessible software for mobile phones and software for PCs (screen readers, magnifiers, dialing and activation, big and braille keyboard keys,…)
Compact solutions
Easy the way to access to the digital contents because of their flexibility and their personalization capacity
Digital Home: they provide transparency in the use of the technology to the end user.
Security technologies:Biometric solutions most important ones
Identification and authentication of users
Digital Home: applied to get into the house automatically
Recognition of physiological or behavioral characteristics, like the facial thermography, hand palm scan, or keyboard tap.
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Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Context Aware Middleware Level
Intermediate layer in the infrastructures that develop Ambient Intelligence applications
Incorporates the user's context
Deal with big, complex and heterogeneous distributed systems
New requirements like the capacity to adapt, self-configure and self-manage in changing environments
Digital Home:provides accessibility features:sensors collect context information, this information is interpreted and, as response, operations are sent to the effectors, in order to adapt to the user's needs
Technologies of publish and subscribe services are of great importance, specially UPnP (Universal Plug and Play)
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Convergence of Emergent Technologies for the Digital Home
Service Level
Responsible for the provision of services adapted to the user.
Detect actions, perform, and even anticipate personalized services.
Several AI (Artificial Intelligence):AI identification of actions involves the task of matching them with patterna (Learning and Adaptive Systems)
Multi-agent Systems can be considered as an integration technology that may provide adaptivity, learning, multimodality, distribution and interaction
Cognitive Vision used for biometric recognition, video surveillance and Domotics.
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Gracias por su atención
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Madrid, 22 de junio de 2010
Shape Memory Fabrics to Improve Quality Life to People with Disability
(PWD) Juan-Carlos Chicote; Santiago Perez
IWANN 2009, Part II, LNCS 5518-0889. proceedings
PT4
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Índice
• I. Tarea de trabajo.• II. Metodología • III. Modelos experimentales • IV. Campos de aplicación • V. Conclusiones
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I. Tarea de trabajo
• PT4. Interacción persona máquina. Líder: TMT Factory• Tarea 4.7.- tecnologías basadas en Textil Inteligente:
Desarrollo de la plataforma Experimental.Socios: Vía Libre. Technosite.Centro Tecnológico. Cetemmsa.
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II. Metodología
• 1/3.- Estado del arte• 2/3.- Plataforma genérica.• 3/3.- Modelos experimentales
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II. Metodología
• Tecnologías consolidadas (tecla textil, fibra óptica)• Tecnologías emergentes (sensorización, actuadores)• Selección de tecnología:
Textil con actuadores
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III. Modelos experimentales
• a.- Muñequera con Nitinol.• b.- Muñequera con vibración • c.- cinturón eléctrico• d.- cinturón con pistón• e.- Aproximación EAP (Electro Active Polimers)
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Muñequera de Nitinol
• Strengths:
• Force • Flexibility• Easy to control
• Weaknesses:
• Heat. • Cost.• Recovery time
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Muñequera con vibración
• Strengths:• Very Intuitive • Cheap• Low consumption
• Weaknesses:• Less Fabrics Features.
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Cinturón eléctrico
• Strengths:• 100% Textile• Very Fast.• Very modulable.
• Weaknesses:• Need to be in contact with skin• Medical Level of electronics
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Cinturón con pistón
• Strengths:• Intuitive • Cheap• Easy to control
• Weaknesses:• Less Fabrics Features.
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Aproximación EAP
• Emerging Technology without market• High Price in this moment• Low force (No perception)• Low stability in time• Technology with great future
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IV. Campos de aplicación
• Señales de orientación• AAC.• Estimulación sensorial.• Interfaz silla-cuerpo.• Tejidos activos: actuadores + sensores
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V. Conclusiones
• Materiales inteligentes y nuevos modos de interacción.• EAP tecnología incipiente, y costosa.• Elementos mecánicos con bajo consumo y bajo coste.• Interfaces hápticos aumentando modos de interacción.
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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Madrid, 22 de junio de 2010
Multimodal Interaction in Distributed and
Ubiquitous ComputingMarc Pous y Luigi Ceccaroni
PT4
ICIW 2010 - The Fifth International Conference on Internet and Web Applications and Services
May 9 - 15, 2010 - Barcelona, Spain
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Management of distributed services that offer the capability of processing and synthesizing multiple modalities of interaction
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INREDIS ICD
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DISTRIBUTED INTERACTION SERVICES• Voice services
– Voice recognition• Via microphone, real-time streaming converting the voice signal into text
– Voice synthesis• Sign language service
– Spanish sign language recognition• Via webcam, real-time streaming converting the image into text
• Emotion service
– Emotion recognition (voice + image)• Via webcam and microphone, real-time streaming
• Avatar service
– Emotional avatar– Sign-language speaker avatar
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DISTRIBUTED SERVICES
SIGN LANGUAGE SERVICES
Liderado por:
Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
DISTRIBUTED SERVICES
VOICE SERVICES
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
How to consume multimodal distributed services offered by an ICD?
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W3C MMI Architecture
• W3C MMI Architecture
http://www.w3.org/TR/mmi-arch/
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W3C MMI Framework
http://www.w3.org/TR/mmi-framework/
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Proposed multimodal interaction framework
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
• ICD Architecture
ICD ARCHITECTURE
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
USER–CENTERED DESIGN
• User profiles (Personas)
– Blind users– Deaf users
• Unable to read
– People living or visiting a city
• Scenarios
– Context-aware informative scenario– Emergency scenario
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
(1) Interaction identification
(2) Main page- Map or avatar- Command buttons- Content- Scenario options
(3) Contextualized map with services
(4) Avatar with map and Street View service
ICD DESIGN and INTERFACES
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
CONCLUSIONS and FUTURE WORK
• Implementation based on the W3C MMI Architecture idea• Platform able to integrate multimodal interactive distributed
services and offer interaction in real-time• Web-based applications and device-independent
implementation• Improvement of the user experience and accessibility of
people with special needs
What are we working on now?– Real-time interaction: delay reduction between interactions– Browser-based apps not being able to easily access device hardware– Synchronous interaction vs. Asynchronous technologies– Improvement of the distributed services orchestration– Enhancement of the mobile usability
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MOBILE PHONES?
http://www.slideshare.net/nokiaconversations/younghee-jung-and-jan-chipchase-presentation-for-nokia-design-london-studio-event-london-29th-april-2008
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Gracias por su atención
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Arquitectura orientada a servicios para proporcionar
accesibilidadMarta Alvargonzález, Esteban Etayo,Jose Antonio Gutiérrez, Jaisiel Madrid
JSWEB2010, Valencia 8-9 de septiembre de 2010
PT5 y PT7+8
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Arquitectura orientada a servicios para proporcionar accesibilidad
Servicios y herramientas de accesibilidad y usuarios con discapacidad
Requisitos de los productos de apoyo: interoperabilidad y ubicuidadRequisitos adicionales: transparencia al usuario y escalabilidad
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Integración de productos de apoyo en una arquitectura SOA
Arquitectura de la solución y acceso a los productos de apoyoEsquema de funcionamiento simplificado
Arquitectura orientada a servicios para proporcionar accesibilidad
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Arquitectura de la solución y acceso a los productos de apoyo
Componentes internos de la plataforma
Arquitectura orientada a servicios para proporcionar accesibilidad
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Caso de uso: un usuario con discapacidad visual accede a un servicio de e-gobierno
Arquitectura orientada a servicios para proporcionar accesibilidad
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
Conclusiones
Propuesta novedosa: solución global de accesibilidad
Requisitos de productos de apoyo y requisitos adicionales
Caso de uso
Arquitectura orientada a servicios para proporcionar accesibilidad
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Ontology-driven Adaptive Accessible Interfaces in the
INREDIS project Raúl Miñón, Amaia Aizpurua, Idoia Cearreta,
Nestor Garay, Julio Abascal
Laboratory of HCI for Special Needs (UPV/EHU)
PT6
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Contents
IntroductionINREDIS projectModellingInterface Generator – IGInterface Generator: OntologiesProposed architectureDeveloped prototypeConclusionsAcknowledgements
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Introduction
Services offered through Internet should be accessible, ubiquitous and interoperableNot the current situation: most interfaces do not take into account users’ needs nor the interaction context
Specific characteristics of the device to request service are also frequently ignored
Negative impact on the accessibility, usability, ubiquity and interoperability of the serviceAdaptation is very helpful to overcome accessibility barriers, with user modelling based on relevant user (skills, preferences, interests, …) and context (task, objetive, …) features to optimize adaptation processFramework: INREDIS project
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Includes all the elements necessary to allow ubiquitous, wireless, seamless interactionAims to provide universal accessibility, interoperability and ubiquity to allow people with disabilities controlling service machines, vending machines, home appliances, …Here we depict the architecture of the Interface Generator module used to produce adaptive interfacesOntologies are used to perform modelling parameters
INREDIS project
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Modelling
UserTechnological context
Including device handled by user, type of network supporting communication, …
Non-technological contextIncluding place, activity, objectives, …
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Interface Generator - IG
Aim: providing universal access to everyone, regardless used device or accessed serviceOntological model chosen (automated reasoning, dynamic classification, consistence checking, …)Different ontologies designed and others in conceptualization phase
Modular enough to encompass future ontologies
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Ontologies in the INREDIS Framework
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Ontologies population
When ontologies are ready they must be populated with relevant dataImplicit techniques (data mining) and explicit techniques (filling in forms) will be usedUser privacy has to be taken into accountAlso privacy regulations
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Proposed architecture
Diverse modules, each with specific functionalities to perform specific tasks
Highly flexible to enable incorporation of new modules providing new functionalities in the future
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Developed prototype
Focused on generating an adaptive interface that can be accessed through the UCH technologyIt also adapts the content of the user interface to two different types of users according to their capabilities
User type 1 has less visual capacity than user type 2User’s device is a PC and the target device to control is a TV set
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Conclusions
Developed prototype showed the functionality and the validity of each moduleIt also detects inconsistencies and deficiencies of each moduleCurrently developing a more complete version of the IG that extents its features to allow adaptation to all stereotypes provided by the general ontology, regardless device and target using UIML
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Acknowledgements
This research is being developed under a research contract within the INREDIS project The involved work has received financial support from the Department of Education, Universities and Research of the Basque Government
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Gracias por su atención
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A Semantic Matching Process for Detecting and
Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence
ScenarioRafael González-Cabero
PT6
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A Semantic Matching Process for Detecting and Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence Scenario
Objective and Motivating Scenario
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The INREDIS Knowledge Lifecycle
A Semantic Matching Process for Detecting and Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence Scenario
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Considered Elements
A Semantic Matching Process for Detecting and Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence Scenario
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Considered DiscrepanciesMedium Discrepancy
Channel Discrepancy
Capability Discrepancy
Code Discrepancy
!ChannelijOP Channelij
R
channelDiscrepancy
(CommunicacioniR ,OutputPeriphericali)
!ChannelijIP Channelij
E
channelDiscrepancy
(CommunicationiE ,InputPeriphericali)
!MediumijOP Mediumij
R
mediumDiscrepancy (communicationiR ,outputPeripherali)
!Medium ijIP Medium ij
E
mediumDiscrepancy (communication iE ,inputPeripheral i )
CapabilityValueijOP ,CapacityValueij
R
CapabilityValueijPS .restricts
CapabilityValueijR .restricts
CapacityValueijRCapacityValueij
OP
capabilityDiscrepancy
(CommunicationiR ,OutputPeriphericali ,Capability)
CapabilityValueijIP ,CapacityValueij
E
CapabilityValueijIP .restricts
CapabilityValueijE .restricts
CapabilityValueijECapabilityValueij
IP
capabilityDiscrepancy
(CommunicationiE ,inputPeripherali ,Capability)
),(
!
controlleruserpancycodeDiscre
CodeCode Ci
Ui
A Semantic Matching Process for Detecting and Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence Scenario
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Interfaces de relación entre el entorno y las personas con discapacidad
otherwisefail
ionCommunicationCommunicat
ionCommunicationCommunicat
partial
ionCommunicationCommunicat
ionCommunicationCommunicat
exact
tionTransformaionCommunicatpheralOutputPeri
Ri
OTi
ITi
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)(
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ionmatchEmiss
ITj
Ei
IPi
OTj
Ei
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OTj
IPi
jEii
)(
)(
)(
)(
),,(
A Semantic Matching Process for Detecting and Reducing Accessibility Gaps in an Ambient Intelligence Scenario
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Securing the Universal Control Hub Architecture
F. Heras, R. Giménez, X. Trabado
PT7+8
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Presentación
Póster presentado en la 3rd European Conference on Ambient Intelligence, noviembre de 2009, Salzburg (Austria). Organizado por la Universidad de Salzburg y Philips
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Motivación
Analizar las carencias de la arquitectura UCH respecto a sus aspectos de seguridadProponer mejoras específicas para cada uno de los puntos detectados
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Principales carencias de seguridad
Autenticación
Comunicaciones seguras
Encriptación de datos
Integridad del sistema
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Estrategia de securización
Optimización de los tres ámbitos básicos de la arquitectura de interoperabilidad: comunicaciones controlador arquitectura, componentes internos de la arquitectura y comunicaciones arquitectura objetivo
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Puntos de securización: comunicaciones controlador arquitectura
Integración de servicios federados de identificación (OpenID)
Seguridad a nivel de enlace gracias a la utilización de canales seguros para la comunicación
Seguridad a nivel de aplicación gracias al despliegue de componentes complementarios para la encriptación de las comunicaciones
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Puntos de securización: componentes internos arquitectura
Explotación de los objetos de sesión propios de UCH para las operaciones de seguridad
Integración de time-outs para el control de la interacción entre componentes
Implementación de los componentes internos necesarios para asegurar la integridad de los datos
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Securing the Universal Control Hub Architecture
Puntos de securización: comunicaciones arquitectura objetivo
Para dispositivos objetivo con capacidad de computación, integración de componentes de seguridad a nivel de aplicación
Especificación de nuevos estándares de interoperabilidad segura
Para dispositivos objetivo no móviles, utilización de canales cableados para las comunicaciones
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Gracias por su atención