System Architecture for Mobile-phone-centric Ambient Intelligence Applications
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering |
Doctoral thesis (article-based)
| Defence date: 2012-06-14
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2012
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
105
Series
Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS, 81/2012
Abstract
The aim of this study is to develop an open architecture platform for mobile-phone-centric ambient intelligence applications. The two main application fields are 1) local wireless sensor networks for health-related applications and 2) ubimedia, meaning digital content embedded in the environment. In the proposed architecture, a mobile phone acts as a central node hosting applications and connecting a local, e.g. sensor, network to back-end servers in the Internet. The technologies used in the architecture include Simple Sensor Interface (SSI) protocol, nanoIP, and lowpower short-range radios, e.g. Bluetooth Low Energy (formerly BTLEE), Radio-frequency Identification (RFID), 5 kHz inductive links, and impulse ultra-wideband (UWB). The sensor network architecture has been implemented and successfully demonstrated using several applications with commercially available mobile phones with add-on electronics. A system architecture, including both the hardware and software architecture, enabling mobile phones to read Ubimedia with sufficiently high data rates for multimedia applications is also presented. This architecture could also be used as a new type of high-speed wireless internet access.Tutkimuksen tavoitteena on avoimen arkkitehtuurialustan kehittäminen älypuhelinkeskeisiin läsnä-älysovellutuksiin. Kaksi merkittävintä sovellutusaluetta ovat 1) lyhyen kantaman langattomat anturiverkot terveyssovellutuksiin sekä 2) ubimedia, tarkoittaen ympäristöön sulautettua digitaalista sisältöä. Esitellyssä arkkitehtuurissa älypuhelin toimii keskusyksikkönä, jossa sovellutusohjelmat voivat toimia, ja joka tarjoaa yhteyden lyhyen kantaman, esimerkiksi anturi-, verkon ja Internetissä sijaitsevien palvelimien välillä. Arkkitehtuurissa käytettyihin teknologioihin kuuluvat, muun muassa, Simple Sensor Interface (yksinkertainen anturirajapinta, SSI) protokolla, nanoIP ja matalatehoisia lyhyen kantaman radioita, kuten Bluetooth Low Energy (aiemmin BTLEE), RFID (radiotaajuinen tunnistus), 5 kHz induktiiviset linkit, ja impulssi-UWB. Esitelty anturiverkkoarkkitehtuuri on toteutettu ja onnistuneesti demonstroitu käyttäen kaupallisesti saatavilla olevaa älypuhelinta ja siihen liitettyä elektroniikkaa. Tutkimuksen toisena kohteena oli järjestelmäarkkitehtuuri, sisältäen sekä laitteisto- että ohjelmistoarkkitehtuurin, joka mahdollistaa älypuhelimen käytön ubimedian lukemiseksi riittävän suurella tiedonsiirtonopeudella multimediasovellutuksiin. Kyseinen arkkitehtuuri voisi mahdollistaa myös uuden tyyppisen suurnopeuksisen langattoman internetyhteyden.Description
Supervising professor
Hämäläinen, JyriKeywords
ambient intelligence, ubimedia, mobile phone, Bluetooth, RFID, UWB, läsnä-äly, ubimedia, puhelin, Bluetooth, RFID, UWB
Other note
Parts
- [Publication 1]: J. Sierra, M. Santiago, I. Jantunen, E. Kaasinen, H. Kaaja, M. Mullenborn, N. Tille, and J. Virtanen. User evaluation of mobile phone as a platform for healthcare applications. Mobile Web 2.0: Developing and Delivering Services to Mobile Phones, S.A. Ahson and M. Ilyas, Eds. CRC Press, pp. 491–515, Dec. 2010
- [Publication 2]: E. Kaasinen, T. Tuomisto, P. Valkkynen, I. Jantunen, and J. Sierra. Ubimedia based on memory tags. In MindTrek 2008, (Tampere, Finland), ACM, pp. 85–89, Oct. 2008
- [Publication 3]: E. Kaasinen, M. Niemela, T. Tuomisto, P. Valkkynen, I. Jantunen, J. Sierra, M. Santiago, and H. Kaaja. Ubimedia based on readable and writable memory tags. Multimedia Systems, vol. 16, Springer, pp. 57–74, Feb. 2010
- [Publication 4]: I. Jantunen, H. Laine, V. Ermolov, and P. Huuskonen. Smart sensor architecture for mobile terminal centric ambient intelligence. In Eurosensors 2006, (Goteborg, Sweden), vol. 2, pp. 294–295, Sep. 2006. © 2006 by authors.
- [Publication 5]: J.M. Quero, C.L. Tarrida, J.J. Santana, V. Ermolov, I. Jantunen, H. Laine, and J. Eichholz. Health care applications based on mobile phone centric smart sensor network. In EMBS 2007, (Lyon, France), IEEE, pp. 6298–6301, Aug. 2007
- [Publication 6]: I. Jantunen, H. Laine, P. Huuskonen, D. Trossen, and V. Ermolov. Smart sensor architecture for mobile-terminal-centric ambient intelligence. Sensors & Actuators A: Physical, vol. 142, Elsevier, pp. 352–360, Mar. 2008
- [Publication 7]: Y. Tetu, I. Jantunen, B. Gomez, and S. Robinet. Mobile-phone-readable 2.45GHz passive digital sensor tag. In RFID 2009, (Orlando, USA), IEEE, pp. 88–94, Apr. 2009
- [Publication 8]: I. Jantunen, S. Siikavirta, V. Nassi, T. Korhonen, and J. Kaasinen. Add-on 5 kHz inductive link for mobile phones using audio port. In UBI-HEALTH’10, (Shanghai, PRC), Aalto University Publication Series Science + Technology 6/2011, May–Jun. 2010. © 2010 by authors.
- [Publication 9]: I. Jantunen, J. Hamalainen, T. Korhonen, H. Kaaja, J. Jantunen, and S. Boldyrev. System architecture for mobile-phone-readable RF memory tags. In UBICOMM 2010, (Firenze, Italy), IARIA, pp. 310–316, Oct. 2010. © 2010 International Academy, Research, and Industry Association (IARIA). By permission.
- [Publication 10]: I. Jantunen, J. Jantunen, H. Kaaja, S. Boldyrev, L.Wang, and J. Hamalainen. System Architecture for High-speed Close-proximity Low-power RF Memory Tags and Wireless Internet Access. International Journal on Advances in Telecommunications, vol. 4, no. 3&4, IARIA, pp. 217–228, 2011. © 2011 by authors.
