N. Simeoni, A. Maurino

CEFRIEL e Politecnico di Milano

Area applicativa “Beni Culturali”

WP8

Milano - 17 Novembre ‘04

2Scenario Beni Culturali

Scenario Beni Culturali

Supporto a carte del rischio archeologico

Acquisizione automatica dei dati BBCC sul campo

• Contesti non urbani

• Uso di MobIS

Complemento delle Carte di rischio presenti

• MARIS (nazionale)

• Il sistema informativo territoriale “Carta del Rischio del

Patrimonio Culturale” (regione Lombardia)

Scheda di riferimento MA-CA

• Monumenti e complessi archeologici

• Versione 3.00

3Scenario Beni Culturali

Scheda Monumenti e Complessi Archeologici

Informazioni generali• Codice regione, ente competente, Oggetto,

• Localizzazione amministrativa, Catastale, Storica, Condizione giuridica e vincoli

Relazioni con altre schede• Relazioni dirette, codice bene componente, radice

Georeferenziazione • tramite punto, linea, area

Modalità di reperimento• Ricognizioni, scavi

Dati tecnici • unità, larghezza, altezza, lunghezza, validità, orientamento

Conservazione • Stato, indicazioni specifiche

Dati analitici• Documentazione grafica di riferimento, fondazioni, elevati, coperture, ..

Specifiche dati di accesso• Profilo di accesso (privacy e sicurezza)

5Scenario Beni Culturali

Scenario operativo

6Scenario Beni Culturali

Requisiti funzionali

Infrastruttura MANET• Individuazione del percorso (cioè l'elenco nodi intermedi) verso un altro

nodo;

• Costruzione della mappa di una porzione della rete (topologia di rete)

• Ricerca di informazioni/risorse nella MANET.

Gestione di gruppi di utenti• Creazione spontanea di un’infrastruttura di comunicazione tra i dispositivi

della SO

• Notifica ai membri di un gruppo dell’ingresso di un nuovo membro nella squadra

Compilazione delle schede • Compilazione scheda (vista come processo) distribuita.

• Precompilazione della scheda

• Sincronizzazione dei dati fra la squadra operativa e il campo base;

• Attività di mantenimento della topologia della rete wireless della squadra

Supporto all’interazione utente• Interazione multimodale (vocale e visuale) per alcune parti del servizio

• Contenuti adattabili in funzione del contesto

7Scenario Beni Culturali

Requisiti non funzionali

Aspetti di sicurezza

• Integrità dei messaggi di routing scambiati tra i nodi;

• Autenticazione della sorgente delle informazioni relative ai messaggi di routing;

• Garanzie di confidenzialità, autenticazione degli host e integrità dei pacchetti;

• Possibilità di mantenere aperta una connessione sicura anche a fronte del cambiamento di indirizzo IP di uno o di entrambi gli host;

• Autenticità e integrità dei messaggi contenenti informazioni topologiche scambiati con i dispositivi della MANET;

Aspetti prestazionali

• Il protocollo di routing deve permettere di distribuire il carico relativo alla creazione di una rotta anche su altri nodi della MANET, per ottimizzare risorse e banda.

• Ciascun dispositivo deve essere in grado di adattare il proprio livello di collaborazione al routing sicuro nella rete in base alle risorse hardware utilizzate

8Scenario Beni Culturali

Descrizione del sistema

Il sistema complessivo è strutturato in sottoparti dimostrative di singole funzionalità del sistema MAIS:

• Reti di comunicazione: l’ambiente di riferimento sono le reti LAN di piccole o medie dimensioni (fino a qualche decina di nodi): lo scenario prevede l’esistenza di una MANET (i terminali utente) e di un punto di accesso ad una rete cablata (il campo mobile) ove è presente un elemento di rete con funzioni di gateway (Cefriel)

• Middleware: middleware riflessivo per MANET basato su una versione adattativa del protocollo SAODV (Cefriel)

• Servizi:

• Distribuzione automatica di un processo (Polimi)

• Microorchestrazione: mantenimento della topologia della rete modificando le azioni da svolgere in un workflow (UniRoma1)

• Sincronizzazione dei dati della scheda fra la squadra operativa e il campo base (Polimi)

• Terminali utente: devono consentire la mobilità ed il nomadismo degli utenti sul territorio e la multimodalità nell’interazione utente-servizio (Cefriel)

9Scenario Beni Culturali

Reti di comunicazione: scenario

Squadra Operativa

• Dati• Voce (Voice over IP)

Reti LAN di piccole o medie dimensioni Rete di tipo MANET (Mobile Ad-hoc NETwork), che supporta sia

applicazioni real-time che non real-time (in particolare si è testata una chiamata vocale utilizzando tecniche di trasmissione Voice over IP o VoIP)

Tecnologia trasmissiva utilizzata: WiFi (IEEE 802.11b), ma potenzialmente qualunque tecnologia di trasmissione può essere utilizzata

10Scenario Beni Culturali

Reti di comunicazione: il prototipo (Cefriel)

Hardware• Tre Palmari iPaq: n° 2 h5550 e 1 h3800.

• Schede PCMCIA WiFi

• Antenne ARTEM omnidirezionali

• 4 Notebook

• Access Point AVAYA AP3

Software• Familiar: sistema operativo Open Source, distribuzione di GNU/Linux

specificamente rivolta alla famiglia di palmari iPAQ della Hewlett Packard

• Ethereal: programma per l'analisi del traffico di rete

• Linphone Light: applicazione utilizzata nei test per effettuare il traffico voce

• MS encoder

Qualità• delay

• jitter

11Scenario Beni Culturali

Middleware: scenario

Squadra Operativa

Esempi di utilizzo delle funzionalità del middleware per le MANET

Cerca un dispositivo dotato di macchina fotografica digitale

Cerca dispositivo con spazio libero su disco > 10 MB

Visualizza la topologia attuale della rete

A

B

C

D

E

Notifica dell’ingresso di un nuovo membro

F

Notifica batteria scarica

Qual’è il percorso più breve per arrivare ad E o a D?

12Scenario Beni Culturali

Middleware: il prototipo (Cefriel)

Hardware• 5 Linux boxes (Intel Pentium 3 and 4)

• 1 hub (10 Mb/s)

Software• Linux distribution: Fedora Core 2

• MANET emulator: MobiEmu

• 4 MobiEmu slaves

• 1 MobiEmu master

• Web server: Tomcat

• DB XML: Exist

Qualità• Durata della batteria

• Utilizzo e frequenza della CPU

• Memoria disponibile

10 Mb/s100 Mb/s2 Mb/s

MobiEmu MASTER

MobiEmu SLAVE

MobiEmu SLAVE

MobiEmu SLAVE

MobiEmu SLAVE

13Scenario Beni Culturali

Terminale utente: scenario

UMTS/GPRS

Interazione tradizionale con il servizio attraverso interfacce web classiche o personalizzate

progettazione servizio ipertestuale WebML esteso

SubmitSubmit A rischio

Stato del bene:

Tipologia:

interazione multimodale per alcune parti del servizio in modo da supportare una fruibilità adeguata alle modalità operative di utilizzo del servizio stesso

14Scenario Beni Culturali

SubmitSubmit

Colonna Luxor

Terminale utente: scenario

UMTS/GPRS

A rischio

Stato del bene:

Colonna di Luxor

Piattaforma context-aware:L’informazione di contesto è l’identificativo univoco del bene

15Scenario Beni Culturali

Terminale utente: il prototipo (Cefriel)

Hardware• 2 PDAs: HP iPAQ h5400; Palm Tungsten

C

• 1 server Windows

• ACG 13.56 MHz Compact Flash RFID reader

• Set of 13.56 RFID MHz passive tags

Software• IBM VoiceXML browser

• Apache Tomcat 4.1.10

Voice gatewayVoice gateway

TTS

ASRVoiceXM

LBrow

ser

HTML browser

UserUser

Qualità• Risoluzione del video

• Conformità agli standard

• Volume

Profilo utente• Posizione geografica

• browser prefs

• dispositivi disponibili

16Scenario Beni Culturali

Servizi: scenario

Ricezione della scheda precompilata

nel campo mobile

• Organizzazione delle squadre

• Decomposizione

Durante esecuzione

• decomposizione

17Scenario Beni Culturali

Servizi: prototipo (PoliMI)

Decomposizione processi

Hardware

• 5 Portatili (orchestratori)

• 1 Access Point (Wi-Fi)

Software

• Bpel Engine

20Scenario Beni Culturali

Servizi:scenario

Area di intervento

Museo Campanile pericolante

Chiesa di S.Francesco

Magazzino immagini

Confronto

Membro libero

Caposquadra

Fotocamera

21Scenario Beni Culturali

Servizi: Scenario

Continua il lavoro

Invia istruzioni e dati

Schedula le attività

Invia istruzioni e dati

Continua il lavoro Compila questionaripreformattati

Cattura immagini adAlta risoluzione

Recupera vecchie immagini ed invia

Quartier

Generale

Caposquadra

Membro 1

Membro 2

Membro 3

Membro 4

Continua il lavoro

Riconfigura la rete

Continua il lavoroContinua il lavoro Continua il lavoro Segui la fotocamera

Confronta le vecchie immagini con le nuove

Raccogli tutti i dati

Ricevi tutti i datiaggiornati

Invia istruzioni e dati

Schedula le attività

Invia istruzioni e dati

Continua il lavoro

Continua il lavoro Compila questionaripreformattati

Cattura immagini adAlta risoluzione

Recupera vecchie immagini ed invia

Confronta le vecchie immagini con le nuove

Raccogli tutti i dati

Ricevi tutti i datiaggiornati

Quartier Generale

Caposquadra

Membro 1 Membro 2 Membro 3

22Scenario Beni Culturali

Servizi: Prototipo (UniRm1)

Workflow Adattativi

Hardware

• 1 Portatile

• 4 PDA

• Infrastruttura ad hoc

Software

• MobiDIS

23Scenario Beni Culturali

Servizi: Scenario

Sincronizzazione dei dati

Sincronizzazione dei dati delle varie squadre con il CM

• Fine compilazione

Gestione dei conflitti

• notifica

24Scenario Beni Culturali

Servizi: prototipo (PoliMI)

Sincronizzazione dei dati

Hardware

• 1 Portatile

• 4 PDA

• Wi-Fi

Software

• SyncML

• Db commerciale