Interfacce per End-User Debugging nel contesto Internet of Things · Twitter Philips Hue Facebook...
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Interfacce perEnd-User Debugging
nel contesto Internet of ThingsPolitecnico di Torino – Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica
Relatori:Fulvio CornoLuigi De RussisAlberto Monge Roffarello
Candidata:Carosella Alessia
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Contesto
Diffusione dei sistemi IoT che coinvolgono siadispositivi fisici che applicazioni web
Ogni persona ha accesso a sistemi IoT a bassocosto e vuole gestirli autonomamente
Tool di End-User Development permettono agliutenti di creare regole trigger-action per gestireautonomamente il proprio sistema IoT (es.IFTTT)
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Sistema IoT
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Contesto
Diffusione dei sistemi IoT che coinvolgono siadispositivi fisici che applicazioni web
Ogni persona ha accesso a sistemi IoT a bassocosto e vuole gestirli autonomamente
Tool di End-User Development permettono agliutenti di creare regole trigger-action per gestireautonomamente il proprio sistema IoT (es.IFTTT)
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Sistema IoT
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Regole trigger-action
Trigger Se entro in casa
Servizio Android Location
Canale My_smartphone
Action Accendi la lampada
Servizio Philips Hue
Canale Lampada_cucina
Composte da un trigger ed una action
Quando un trigger è scatenato viene eseguita l’action associata
Ogni trigger o action è fornito da un servizio attraverso un canale
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Problema
• L’interazione tra più regole può portare a problemi di sicurezza ocomportamenti anomali del sistema
• Assenza di assistenza per il debug nei tool di EUD nel contesto IoT
Non era quello che volevo!
Loop
Ridondanze
Inconsistenze
Corrette Loop, inconsistenze, ridondanze
INSIEME DI REGOLEDEFINITE DALL’UTENTE
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Obiettivo della tesi
Progettare, implementare e valutare un tool di End-User Debugging chepossa assistere gli utenti nella composizione e nel debug delle proprie regole
Corrette
INSIEME DI REGOLEDEFINITE DALL’UTENTE
ComposizioneE
Debug
Tool di End-User Debugging
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Fasi di lavoro
• Analisi preliminare
• Progettazione
• Implementazione
• Esempio d’uso
• Valutazioni con utenti
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Analisi Preliminare
Quali sono le informazioni da
fornire ad un utente durante il debug?
Come bisogna rappresentare
queste informazioni?
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Analisi Preliminare
Quali sono le informazioni da
fornire ad un utente durante il debug?
Informazioni sullo stato del sistema,mettendo in risalto i legami di causa-effetto che hanno portato il sistemaallo stato attuale
Spiegazioni sul perché il sistema haeseguito specifiche azioni(Interrogative Debugging)
Descrizione delle operazioni che unutente può compiere
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Analisi Preliminare
Come bisogna rappresentare
queste informazioni?
Linguaggi visuali
Block-programming con rappresentazione tramite puzzle
Dataflow programming
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Analisi preliminare : risultatoLinee guida per il tool da realizzare
Utilizzo del block-programming con rappresentazionetramite puzzle per la composizione delle regole
Utilizzo di una descrizione grafica del problemagenerato attraverso un dataflow
Utilizzo di una rappresentazione testuale perdescrivere i problemi che implementa l’InterrogativeDebugging
Fornire un feedback immediato per ogni modificafatta in fase di debug
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Architettura
Server
Rilevamento conflittiREST API
Sistema IoT
Amazon Alexa
Philips HueFacebook
Tool EUD
Composizione e debug 12
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Funzionamento Generale
Voglio comporre una regola
Composizione della regola
SERVER
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Funzionamento Generale
Come un errore?Voglio saperne di
più!
È stato rilevato un errore!
SERVER
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Funzionamento Generale
Ok ho capito il problema!
SERVER
Modifica, salvataggio o eliminazione della regola
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Implementazione
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Esempio d’uso
Scenario: L’utente dopo aver salvato la regola R1 compone la regola R2
REGOLA DA CREARE
R1 R2
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REGOLA CREATA PRECENDETEMENTE
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REGOLA DA CREARE
R2
Regola da creare
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Trigger You enter an area
Servizio Android Location
Canale Personal_smartphone
Action Turn off lights
Servizio Philips Hue
Canale Kitchen_lamp
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Valutazione con utenti (1\3)
Hanno partecipato alla valutazione del tool 6 utenti, 3uomini e 3 donne
Il test consisteva nella composizione di 12 regole che in 5casi generavano dei conflitti
In particolare sono state generate: 2 inconsistenze, 2ridondanze e 1 loop
Il tool è stato valutato in termini di comprensibilità, utilità,usabilità
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Valutazione con utenti (2\3)
Il test ha avuto una durata media di circa 20 minutiper partecipante
Dopo ogni problema generato è stato chiesto agli utenti di giustificare le proprie azioni
Al termine del test ogni utente ha compilato un questionario dove ha potuto valutare il tool utilizzato
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Valutazione con utenti (3\3)
Comprensibilità
Tutti gli utenti sono stati in grado di eseguire il debug di regole trigger-action e sonoriusciti a comprendere i concetti di loop, inconsistenze e ridondanze.Valutazione media 4.5 su scala Likert da 1 (Non comprensibile) a 5 (Facilmentecomprensibile)
Utilità
Le tecniche utilizzate per la segnalazione e la descrizione dei problemi si sono dimostrateefficaci, indipendentemente dalle conoscenze informatiche degli utenti.6 utenti su 6 hanno dichiarato di aver compreso il problemi segnalati dopo aver interagitocon il tool
Usabilità
Tutti i partecipanti sono riusciti ad interagire in modo efficace con tutte le aree presenti.Inoltre le rappresentazioni utilizzate per descrivere i problemi hanno fornito a tutti ipartecipanti informazioni utili per la comprensione di loop, ridondanze e inconsistenzeValutazione media 4.3 sul scala Likert da 1 (Non comprensibile) a 5 (Facilmentecomprensibile)
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Problemi salvati e non modificati
Problemi eliminati e non modificati
Problemi salvati e modificati
Problemi eliminati e modificati
10% 60% 27% 3%
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Sommario
Creazione di un ambiente disimulazione per ridurre l’impatto dierrori su sistemi IoT checomprendono dispositivi fisici
Possibilità di comporre regole piùcomplesse formate da più trigger epiù action
Fornire suggerimenti su qualimodifiche apportare ad una regola incaso di generazione di problemi
1. Analisi dei prerequisiti attraverso una ricerca in letteratura
2. Progettazione ed implementazione di un tool per la composizione ed il debug di regole trigger-action
3. Valutazione del tool in uno studio con utenti finali
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Lavori futuri
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
Domande?
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