Il concetto di Cyber-Physical Convergence è una delle principali tendenze della ricerca nel dominio Internet del futuro. Secondo questa visione, la pervasività dei dispositivi mobili con funzionalità di rete sta facilitando una convergenza tra il mondo fisico e il mondo virtuale (Internet), in cui gli oggetti intelligenti e gli esseri umani interagiscono con il cyberspazio tramite dispositivi sensori, ed in gnerale tramite dispositivi mobili con capacità di calcolo e comunicazione, generando enormi volumi di dati che vengono scambiati tra i due mondi. All'interno di questa visione, i ricercatori dello IIT-CNR si concentrano su diverse e complementari aree di ricerca, che vanno dalla progettazione di reti mobili per il Future Internet a tecniche di analisi dei Big Data, Social Networking, reti orientati ai contenuti, Internet of Things e tecnologie mobile cloud. Questi argomenti sono stati tra i punti chiave dei programmi di finanziamento della Commissione Europea nell'ambito FP7, e sono centrali anche nel programma Horizon 2020 (2014-20). Approcci interdisciplinari che sfruttano modelli di comportamenti umani (personale e sociale) sono fondamentali nella progettazione di soluzioni di networking nell'ambito della convergenza cyber-fisica. I ricercatori IIT-CNR hanno studiato approcci originali in una serie di progetti finanziati dalla Commissione Europea. Nel progetto FET SOCIALNETS (Social Networking for Pervasive Adaptation 2007-2011), i ricercatori del gruppo Ubiquitous Internet hanno studiato il concetto di Electronic Social Networks, in cui le relazioni sociali tra gli utenti vengono sfruttate per la progettazione di reti mobili auto-organizzanti. Questo ha portato a risultati significativi su sistemi di diffusione dei dati [4], la comprensione di come tali aspetti siano di impatto sulla mobilità umana [8], e come ciò impatti sulle prestazioni della rete [9] [5] Questo approccio è stato esteso nei progetti FIRE SCAMPI (Service Platform for Social Aware Mobile and Pervasive Computing, 2010-2013) e FIRE EINS (Network of Excellence on Internet Science, 2010-2015), dove le interazioni sociali tra gli utenti sono stati studiate anche in ambito di Online Social Networks [3], e più in generale sfruttati per soluzioni di networking computing [10], nonché di soluzioni middleware [2]. Inoltre, nel progetto FET RECOGNITION (Relevance and cognition for self-awareness in a content-centric Internet, 2010-2013), i ricercatori del gruppo UI hanno studiato reti mobili su larga scala per le applicazioni orientate ai contenuti, e hanno applicato modelli dei processi cognitivi umani per progettare algoritmi per la diffusione dei contenuti nel mondo cyber, in modo che i dispositivi degli utenti possano riprodurre lo stesso comportamento dei loro utenti nel mondo fisico. Questo concetto è stato applicato con successo a sistemi di diffusione dei contenuti [6] [7]. Infine, queste competenze, assieme ad altre su tecnologie per la raccolta dei dati nel mondo fisico (con obiettivo primario gli scenari dell'Internet of Things [1]), sono sfruttate in altri progetti europei in corso o recentemente conclusi. Nel progetto FP7 MOTO (Mobile Opportunistic Traffic Offloading, 2012-2015), i protocolli di rete sono applicati al paradigma emergente dell'offloading [11], mentre le competenze su reti sociali vengono sfruttate in una serie di progetti finanziati da EIT ICT Labs (http://www.eitictlabs.eu) nell'ambito delle Action Lines Future Networking Solutions, Cyber-Physical Systems and Health and Well-being.
Riferimenti
[1] Emilio Ancillotti, Raffaele Bruno, Marco Conti: Reliable Data Delivery With the IETF Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks. IEEE Trans. Industrial Informatics 10(3): 1864-1877 (2014)
[2] Valerio Arnaboldi, Marco Conti, Franca Delmastro: CAMEO: A novel context-aware middleware for opportunistic mobile social networks. Pervasive and Mobile Computing 11: 148-167 (2014)
[3] Valerio Arnaboldi, Marco Conti, Andrea Passarella, Robin Dunbar, "Dynamics of Personal Social Relationships in Online Social Networks: a Study on Twitter", ACM Conference on Online Social Networks (ACM COSN 2013), Boston, MA, 7-8 October 2013
[4] Chiara Boldrini, Marco Conti, Franca Delmastro and Andrea Passarella, "Context- and Social-aware Middleware for Opportunistic Networks", Elsevier Journal of Network and Computer Applications, Vol. 33, Issue 5, Sept. 2010, pp. 525-541
[5] Chiara Boldrini, Marco Conti, Andrea Passarella, "Performance modelling of opportunistic forwarding under heterogenous mobility", Elsevier Computer Communications, Volume 48, 15 July 2014, Pages 56-70
[6] Raffaele Bruno, Marco Conti, Matteo Mordacchini and Andrea Passarella, "An Analytical Model for Content Dissemination in Opportunistic Networks using Cognitive Heuristics", The 15th ACM International Conference on Modeling, Analysis (and Simulation of Wireless and Mobile Systems (ACM MSWiM 2012), October 21-25 2012, Paphos, Cyprus Island
[7] Marco Conti, Matteo Mordacchini, Andrea Passarella, "Design and Performance Evaluation of Data Dissemination Systems for Opportunistic Networks Based on Cognitive Heuristics", ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems, Volume 8 Issue 3, September 2013
[8] Dmytro Karamshuk, Chiara Boldrini, Marco Conti, Andrea Passarella, "SPoT: Representing the Social, Spatial, and Temporal Dimensions of Human Mobility with a Unifying Framework", Elsevier Pervasive and Mobile Computing, Volume 11, April 2014, Pages 19-40
[9] Andrea Passarella, Marco Conti, "Analysis of individual pair and aggregate inter-contact times in heterogeneous opportunistic networks", IEEE Transactions on Mobile Computing, Vol. 12, Issue 12, December 2013
[10] Umair Sadiq, Mohan Kumar, Andrea Passarella and Marco Conti, "Service Composition in Opportunistic Networks: A Load and Mobility Aware Solution", IEEE Transactions on Computers, accepted for publication.
[11] Lorenzo Valerio, Raffaele Bruno, Andrea Passarella, "Adaptive Data Offloading in Opportunistic Networks through an Actor-Critic Learning Method", the Ninth ACM Workshop on Challenged Networks (ACM CHANTS 2014), Maui, Hawaii, USA, 7 September 2014.
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