I moderni sistemi pervasivi prevedono un'interazione trasparente tra i device che ci circondano nella vita di tutti i giorni. Tale interazione ha lo scopo di realizzare servizi automatizzati complessi che costituiscono la base dei cosiddetti "smart environments". Nell'ambito del progetto SOFIA è stato identificato un componente di mediazione per lo scambio di informazione tra device intelligenti. Tale componente, detto Semantic Information Broker (SIB), è un repository RDF che permette ai vari device di reperire informazioni relative al contesto applicativo in cui si trovano immerse. Obiettivo di questa tesi è il design e l'implementazione di un SIB distribuito che permetta l'interazione anche tra device wireless fisicamente distanti nell'ambito di scenari applicativi su scala cittadina.

La comunicazione asincrona basata sullo scambio di eventi trova oggi applicazione in contesti molto diversi. Alcuni di questi contesti richiedono però che gli eventi oggetto della computazione vengano trattati con diversi livelli di priorità a seconda degli specifici requisiti caratterizzanti l'applicazione di interesse. Obiettivo di questa tesi è la definizione di meccanismi avanzati per la distribuzione di eventi con priorità in scenari distribuiti. Le soluzioni identificate saranno testate in uno specifico contesto applicativo (sistemi domotici complessi).

Nell'ambito della collaborazione fra SELEX-SI (http://www.selex-si.com/), società del gruppo Finmeccanica (http://www.finmeccanica.it/), e MIDLAB, si vogliono proporre tesi (di primo livello o specialistiche), da svolgere nelle sedi di Selex-SI in via Tiburtina, relative alla progettazione e realizzazione di soluzioni innovative per l'effeciente distribuzione delle informazioni su reti geografiche ed altamente dinamiche. In particolare si fa riferimento a soluzioni relative allo standard DDS (Data Distribution Service http://en.wikipedia.org/wiki/*Data*_*Distribution*_*Service*), definito dall'OMG (Object Management Group), ed utilizzato in numerose applicazioni industriali (telecomunicazioni, controllo radar, ecc..). La tesi rientra nel programma universitario di RTI (http://www.rti.com/) azienda californiana leader mondiale di tecnologie per organizzazione e distribuzione dei dati. Il lavoro di tesi si svolgerà prevalentemente nella sede di SELEX-SI di via Tiburtina.

Il servizio di data distribution (DDS) è in fase di standardizzazione dall'OMG. In questa tesi si vogliono analizzare le debolezze della specifica per rapporto alla scalabilità ed alla interoperabilità di sistemi DDS interconnessi. Tesi in collaborazione con Selex-Sistemi integrati.

Il Software Libero e i sistemi operativi su di esso basati, come GNU/Linux, permettono un controllo approfondito sulla struttura e la configurazione del sistema. Partendo dalla compilazione del kernel fino ad arrivare ad un'accurata configurazione delle applicazioni e dei servizi, molteplici sono i parametri su cui intervenire per una progettazione che risponda in modo stretto ai requisiti di utente e di sistema. Questa metodologia viene seguita, ad esempio, dai gruppi che fanno Trashware e che si propongono di riusare computer scartati come alternativa al loro smaltimento. La possibilità di gestire le risorse a diversi livelli consente anche una progettazione avanzata di sistemi distribuiti e cooperativi. Tra le applicazioni più note si possono citare i cluster HPC (High Performance Computing), i thin client, le macchine virtuali, i terminal server. E' possibile usare queste metodologie in combinazione tra loro, per aumentare al massimo il grado di ottimizzazione. Tra i parametri rilevanti per una valutazione dell'integrazione vi sono il carico computazionale, la scalabilità del sistema, la migrazione di processi a memoria condivisa, la reattività dei file system distribuiti.

Nonostante l'enorme successo riscontrato dal momento della loro introduzione, le tecnologie peer-to-peer sono rimaste legate a poche specifiche applicazioni. La comunità scientifica è oggi alla ricerca di nuove tecnologie che possano permettere l'uso del modello p2p in applicazioni complesse. In questo ambito MIDLAB sta conducendo ricerche per l'identificazioni di tecniche per il mantenimento di overlay networks random, e per la diffusione di informazioni su di esse con modelli di comunicazione publish/subscribe. Per entrambi gli argomenti sono disponibili tesi di laurea specialistica. Agli studenti viene richiesto un lavoro di testing di algoritmi basato su simulazioni, accompagnato da uno sforzo propositivo dal quale possano scaturire contributi originali.

Un processo di gestione della consistenza che sia scalabile, è requisito essenziale per migliorare la qualità delle applicazioni p2p esistenti (global storage utility, publishing systems, etc.) e per garantire la correttezza delle nuove applicazioni p2p (directory service e remote collaboration). Si vuole simulare una memoria distribuita di larga scala, al fine di analizzare performance e scalabilità dei criteri di consistenza tradizionali (atomico, sequenziale, causale, pram) e studiarne implementazioni dinamiche.

Le reti mobili ad hoc, Mobile Ad Hoc Networks (MANETs), rappresentano una classe di sistemi distribuiti dinamici verso cui l'interesse scientifico ed applicativo è in continua crescita. Sebbene la tecnologia attuale consenta la messa in opera (deploy) di reti MANET anche di dimensioni non banali (100 o più nodi), affinchè ciò possa realmente accadere è ancora necessario approfondire molti aspetti legati a tali reti. Esempi di temi d'interesse, potenziali temi per tesi di laurea, includono la scoperta di risorse di rete (resource discovery), lo studio di modelli di interazione applicativa adeguati alla variabilità del sistema (es. publish/subscribe). Tali temi potranno essere affrontati sia mediante metodi simulativi (es. ns-2 oppure j-sim) che analitici. L'impegno medio è stimabile in circa 6/7 mesi.

I moderni sistemi pervasivi prevedono un'interazione trasparente tra i device che ci circondano nella vita di tutti i giorni. Tale interazione ha lo scopo di realizzare servizi automatizzati complessi che costituiscono la base dei cosiddetti "smart environments". Nell'ambito del progetto SOFIA è stato identificato un componente di mediazione per lo scambio di informazione tra device intelligenti. Tale componente, detto Semantic Information Broker (SIB), è un repository RDF che permette ai vari device di reperire informazioni relative al contesto applicativo in cui si trovano immerse. Obiettivo di questa tesi è il design e l'implementazione di un SIB replicato che risulti tollerante ai guasti. La progettazione di tale componente sarà basata su un approccio a replicazione attiva tramite l'utilizzo di group communication toolkits.

Le comunicazioni asincrone basate su eventi che seguono il modello publish/subscribe trova sempre più impiego in applicazioni complesse. Molte di queste applicazioni studiano i flussi di eventi distribuiti dal sistema per identificare eventi complessi attraverso il riconoscimento di pattern (complex event processing). Uno dei requisiti fondamentali per il mantenimento della coerenza in tali sistemi è che gli eventi vengano distribuiti ai vari motori di ragionamento secondo un ordine consistente. Obiettivo di questa tesi è la definizione e successiva valutazione sperimentale di meccanismi avanzati per l'ordinamento di eventi in sistemi publish/subscribe distribuiti.

Data privacy become a very important issue with the boom of Cloud Computing and in particular with the use of Desktop as a Service architectures. This thesis has the purpose to propose many approaches to a solution, mainly based on the use of Homomorphic Encryption. A case study has been taken into account: Virtual Distro Dispatcher as a DaaS system.

Il progetto SM4All ha definito l'architettura di un sistema complesso per l'automazione di servizi in ambienti domotici. All'interno di tali ambienti componenti eterogenei (sensori, attuatori, elettrodomestici intelligenti, media devices, etc.) interagiscono scanmbiandosi continuamente informazione. Obiettivo di questa tesi è l'implementazione e la valutazione di un sistema di notifica eventi distribuito basato sul protocollo SCRIBE e sullo standard WS-Notification. Tale sistema dovrà essere integrato all'interno dell'architettura definita nel progetto SM4All. Lo studente dovrà sviluppare dei componenti software che si integrino nell'architettura utilizzando tecnologie/standard quali OSGi e WS-Notification.

Le applicazioni sviluppate in scenari domotici sono caratterizzate dalla capacità di prendere decisioni sulla base dello stato attuale dell'ambiente in cui agiscono (context awareness). Per poter realizzare questo tipo di comportamento si rende indispensabile all'interno di questi sistemi la presenza di un componente software che sia in grado di mantenere in modo affidabile questa informazione di contesto. Tale componente deve inoltre rendere possibile l'interrogazione del suo contenuto tramite meccanismi espressivi. Obiettivo di guesta tesi è il design e l'implementazione di un repository distribuito per informazioni di contesto. I risultati dello studio saranno calati all'interno dell'architettura identificata nel progetto europeo SM4All.

Il progetto SM4All ha definito l'architettura di un sistema complesso per l'automazione di servizi in ambienti domotici. All'interno di tali ambienti componenti eterogenei (sensori, attuatori, elettrodomestici intelligenti, media devices, etc.) interagiscono scanmbiandosi continuamente informazione. Obiettivo di questa tesi è l'integrazione di un sistema di notifica eventi distribuito all'interno di questa architettura. Lo studente dovrà sviluppare dei componenti software che si integrino nell'architettura utilizzando tecnologie/standard quali OSGi e RESTful WS. E' richiesta una buona padronanza del linguaggio di programmazione Java.

Peer-to-peer systems are rapidly increasing in popularity, both for being a distribuited system without any centralized control and for the opportunity to provide a communication service among peers without any costly infrastructure. The network topology is established by clients: each peer joins and leaves the system at any arbitrary time, and such variations can have a high frequency (churn rate). Due to churn, the topology continuously changes and this has as a consequence the disconnection of the network. These issues are usually taken into account by group membership protocols. The evaluation of the behaviour in systems with high churn rates was a goal of our work. More specifically we compare the churn resilience of one of the most interesting gossip-based group membership protocols, namely SCAMP, against a deterministic group membership protocol, namely DET. Through experimental results it has pointed-out: a sharp trade-off between reliability of the generated overlay and his ability to scale under churn; secondly the relevant influence of churn on the topology, and at last a poor reliability of SCAMP under high churn rate.