Smartphones as ubiquitous devices for behavior analysis and better lifestyle promotion

Ubiquitous computing, è il nome dato a quella che viene definita la terza "era computazionale", che ha introdotto, nella vita delle persone, un grande numero di dispositivi invisibili e pervasivi, come smartphone, tablet, sensori, ecc. Considerata la loro forte presenza nella vita quotidiana, negli ultimi anni la ricerca si è focalizzata su come utilizzarli per migliorare la qualità della vita delle persone. Al giorno d'oggi gli smartphone sono equipaggiati con uno svariato numero di sensori, come accelerometro, barometro, sensore di luminosità, ecc., che sono in grado di acquisire costantemente informazioni riguardanti l'ambiente circostante, o determinare il comportamento della persona durante la giornata. Questa acquisizione di dati può avvenire in maniera non intrusiva, in quanto gli smartphone sono sempre più presenti nelle tasche o nelle borse delle persone e sono ormai diventati parte attiva e integrante della loro vita. Le informazioni acquisite possono essere utilizzate per diversi scopi. Per esempio, particolarmente interessante risulta essere l'uso dell'ubiquitous computing in ambito medico per migliorare la qualità di vita delle persone, aiutare i pazienti con le loro terapie e ridurre il fenomeno dell'abbandono di una terapia, e migliorare infine la pratica medica, riducendo quindi le spese sostenute sia da parte dei pazienti che dagli Stati per i propri cittadini. Attualmente, l'uso dell'ubiquitous computing in ambito medico sta affrontando diversi problemi che sono stati presi in considerazione ed analizzati in questa tesi. Per prima cosa, poichè non esiste un unico produttore di smartphone (cosa che da un punto di vista dell'utente finale è un aspetto positivo), quando vengono sviluppate applicazioni in ambito medico risulta essere particolarmente importante tenere in considerazione la frammentazione del mercato. Questo tipo di applicazioni mirano a raggiungere il maggior numero possibile di potenziali utenti in modo da aumentare anche il numero di pazienti che potrebbero beneficiare dall'utilizzo di tale applicazione. Chiaramente, l'obiettivo di raggiungere il maggior numero possibile di utenti, e quindi di supportare il maggior numero di possibili piattaforme e device, si scontra con il problema di contenere i costi di sviluppo. In questa tesi, vengono analizzati i framework cross-platform per lo sviluppo di applicazioni in ambito mobile, chiamati anche framework "write once, run everywhere", sottolineando pro e contro, considerando sia il punto di vista dello sviluppatore che quello dell'utente finale (in particolare per quel che riguarda il consumo di energia), fornendo un'analisi approfondita delle maggiori caratteristiche e comparandoli con l'approccio nativo. Successivamente, verrà posta attenzione sulla possibilità di utilizzare gli smartphone per inferire lo stato emotivo delle persone. In particolare, è possibile utilizzarle gli smartphone per acquisire in maniera trasparente informazioni sull'interazione con lo smartphone stesso, e come questa sia influenzato dalla condizione psicologica dell'utente. I dati provenienti dallo smartphone e dai suoi sensori, senza l'uso di dispositivi esterni (riducendo quindi il costo iniziale ed aumentando la predisposizione dell'utente a tale sistema di monitoraggio), vengono successivamente analizzati per inferire la condizione di stress/no stress dell'utente. In particolare, la tesi dimostra come il modo in cui le persone interagiscono con il loro smartphone è influenzato dal loro livello di stress, ed è quindi possibile monitorare lo stress in maniera pervasiva durante la vita di tutti i giorni, senza interferire con essa e fornendo la possibilità ai medici di monitorare costantemente i loro pazienti con dati oggettivi. Infine, poichè l'ubiquitous computing può essere utilizzato per migliorare la vita delle persone, la tesi analizza l'uso dei serious games per migliorare il loro lo stile di vita. In particolare, viene sfruttata questa idea per insegnare alle persone ad utilizzare le scale al posto di ascensori o scale mobili. In questo modo, si aumenta l'attività fisica durante la giornata, adottando quindi uno stile di vita più attivo, riducendo così la probabilità di avere problemi quali obesità, attacchi di cuore, ecc. Inoltre, i serious games possono essere utilizzati anche per aiutare i dottori con le loro diagnosi, in particolare quando gli utenti finali sono bambini, in quanto gli esercizi standard attualmente utilizzati sono stati definiti per gli adulti e possono risultare complicati per i bambini, influenzando quindi in maniera negativa la qualità della diagnosi. Questa tesi mostra come utilizzando i serious games e le interfacce touch, le migliori per i bambini, siamo in grado di effettuare una diagnosi ed una riabilitazione per particolari patologie che possono essere trattate con maggiore efficacia se diagnosticate precocemente, fornendo al medico curante delle valide alternative agli esercizi utilizzati attualmente.