Servicios de Comunicaciones Móviles
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Servicios de Comunicaciones Móviles
Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN II Jornadas sobre Tecnologías Inalámbricas Hands on Wireless & Mobile Auditorio Parque Tecnológico, Edificio 101 , Zamudio, Bizkaia 16 de Noviembre del 2005 Dr. Diego López de Ipiña [email protected] Facultad de Ingeniería (ESIDE), Universidad de Deusto, Bilbao Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto, Bilbao, SPAIN . . . . . . . . . Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Contenido 1. Servicios de comunicaciones móviles 2. Redes PAN y WAN: • • Capacidades Posibilidades de combinación 3. Inteligencia Ambiental (AmI) 4. Dispositivos móviles de última generación 5. Proyectos de Investigación que siguen la ecuación: redes PAN/WAN + dispositivos móviles = AmI • • • MobileSense COMMBOTS (COMmunicating MicroBOTS) EMI2lets Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Servicios de Comunicaciones Móviles • Servicio Computacional donde el componente de movilidad es integral – Usa alguna red de comunicación – Permite al usuario acceder a sistemas back-end mientras en movimiento • Servicio Comunicación Móvil = redes + dispositivos móviles + back-end Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Clasificación de Redes • Tipo de transmisión: – Broadband – Punto a punto • Tipo de transferencia: simple, half-duplex y fullduplex • Medio de transmisión: – Cableadas – Inalámbricas • Según su alcance y expansión: – PAN (Personal Area Networks) – LAN (Local Area Networks) – WAN (Wide Area Networks) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Personal Area Network (PAN) • Una PAN es una red de comunicación entre dispositivos computacionales (móviles, PDAs, PCs) alrededor de una persona • Características: – Alcance de pocos metros (1-100 metros) – Usos: • Crear redes ad-hoc • Pasarela a otra red (Internet) – Tipos: • Cableadas (USB, FireWire) • Inalámbricas (Bluetooth, IrDA, UltraWideband, Zigbee, Wi-Fi??) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Wireless PAN y LAN • Métodos de comunicación de bajo consumo energético que usan ondas de radio para transmitir datos entre dispositivos: – Bluetooth – Zigbee – Wi-Fi – Etc … Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Wide Area Network (WAN) • Red de ordenadores que cubre un área geográfica muy amplia • Ejemplos: – Internet – GPRS/UMTS – WiMAX • Se utilizan para conectar redes LAN (Local Area Networks) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Evolución Redes Públicas Datos • Gran evolución redes públicas de datos últimos 10 años: – 2G (14,4 Kbps con CSD) • GSM (CSD o HSCSD) – 2.5G (30-140 Kbps) • GPRS – 2.75G (180 Kbps) • EDGE – 3G (384-1920 Kbps) • W-CDMA (UMTS, FOMA) • En un futuro próximo aparecerán: – 3.5G (hasta 14.4 Mbps) • HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) en Japón – 3.75G • HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) – 4G (Pervarsive Networks, inter system handovers ) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Usos Redes Públicas Datos • Videoconferencia móvil • Bajar contenido multimedia (música y vídeo) • Broadband connection on the move (tarjeta PCMCIA UMTS/GPRS) – 58 €/mes 1,5 GB – 1 €/MB Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Redes PAN/WLAN • • • • RFID? Bluetooth Zigbee Wi-Fi Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Radio Frecuency Identification (RFID) • Tecnología que ha alcanzado gran popularidad • Consiste en un pequeño tag adherido a cualquier objeto que puede transmitir datos a un receptor – RFID substituirá a los códigos de barras • Tipos de tags: – Pasivas – Activas RFID Tag Radiofrecuencia RFID Reader • Usos: PC – Logística: palets y productos – Tráfico: VIA-T – Animales RFID Tag • Estándar de codificación EPC Global Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . RFIF Tags ACTIVAS PASIVAS Fuente de energía Interna Transferida en la señal del receptor Batería Sí No Disponibilidad de corriente Continua Sólo cuando se encuentra cerca de un lector Fuerza de señal requerida Muy baja Muy alta Rango Hasta 100 metros Entre 3 y 5 metros Lectura de varias etiquetas simultáneamente Miles de tags a velocidades de hasta 150 Km/h Varios cientos a 3 metros del lector Almacenamiento de información Hasta 128 kbytes, con capacidades de lectura y escritura, búsqueda, acceso aleatorio, etc… 128 bytes de lectura Acceso a la información Read/Write y read-only Read-only Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Combinando RFID y GPRS/3G • La combinación de RFID y GPRS abre interesantes oportunidades de negocio: – Tocar y navegar • Recibir información de un objeto • Mantenimiento de máquinas – Tocar y grabar • Tocar un sensor y guardar sus datos – Tocar y enviar • Alertar llegada de un pedido – Tocar y llamar • Tag en tarjeta de negocio produce llamada • RFID puede posibilitar la interacción inteligente de los objetos con su entorno Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Bluetooth • • • • • • • • • • Inicialmente concebido para eliminar los cables Diseñado para ser ligero y portable Basado en redes ad-hoc Integra mecanismo de descubrimiento Permite la comunicación punto a punto y broadcast (piconets) Opera en el rango de frecuencias de 2.4GHz Dos tipos de tráfico: voz y datos Bluetooth 1.2 700 Kbps Uso principal en oficina, telefonía móvil, coches Bluetooth 2.0: 2Mbps + velocidad, menor consumo y compatible Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Ventajas y Desventajas de Bluetooth VENTAJAS DESVENTAJAS Movilidad y facilidad de instalación Descubrimiento lento Posible transmitir con obstáculos Tasa de transferencia baja Uso mundial Corto radio de comunicación Problemas de seguridad (gusano Cabir) Bajo consumo y costo Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Combinando Bluetooth y GPRS/3G • Su combinación permite beneficiarnos de lo mejor de los dos mundos: – Bluetooth es gratuito y ofrece buena velocidad – GPRS/3G es de pago y muchas veces más lento (GPRS) • Ejemplos: – Habilitar parquímetros localmente vía Bluetooth y remotamente vía GPRS – Grupo de sensores comunicándose con un servidor que vía GPRS propaga resultados – Balizas permiten la descarga de aplicaciones gratuitas vía Bluetooth que acceden a contenido premium mediante GPRS • Podríamos todavía beneficiarnos de las características de tarifación gracias a la SIM de los móviles Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Ejemplo Combinando Bluetooth y GPRS/3G • BT Fusion es una propuesta lanzada en Junio del 2005 por British Telecom: – http://www.btfusionorder.bt.com/ • Requisitos: – – – – Funciona con el Motorola V560 BT Home Hub Línea fija de BT Acceso Broadband a través de BT • ¿Por qué se ha tardado tanto? – Cliente Skype para Pocket PC Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Voice over IP (VoIP) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Zigbee • Diseñada para ser más simple y consumir menos que otras WPAN como Bluetooth – Definida por estándar IEEE 802.15.4 – Alcance 75 metros, velocidad 250 Kbps • Dirigida a aplicaciones con baja transferencia de datos y consumo energético – Redes de sensores Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Wi-Fi • • Conjunto de estándares para redes inalámbricas basado en las especificaciones IEEE 802.11.x (802.11, 802,11a, 802.11b, 802.11g, etc) Utilizado para: • • Adolece de roaming para servir como reemplazo a las redes celulares WEP y WPA para seguridad – Crear redes locales – Acceder a Internet – Teléfonos inalámbricos de VoIP NORMA BANDA DE FRECUENCIA MODULACIÓN ALCANCE VELOCIDAD MÁXIMA NUM. MAX. CANALES SIN SOLAPAMIENTO 802.11b 2,4 GHz DSSS 100 m 11 Mbps 3 802.11a 5 GHz OFDM 50 m 54 Mbps 12 802.11g 2,4 GHz OFDM 100 m 54 Mbps 3 802.11n 2,4-5 GHz OFDM 100 m 100 Mbps 3 Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Wi-Fi 802.11a Ventajas • 802.11b Alta velocidad de transmisión. • • • Desventajas • • Diego López de Ipiña No tiene QoS. No trabaja sobre una banda libre en todo el mundo. • • 802.11g Dispositivos de muy bajo coste. Grandes comunidades de usuarios. Banda libre en todo el mundo. • Tampoco tiene QoS, Comparte la banda con muchísimos aparatos cotidianos (hornos microondas, Bluetooth, teclados y ratones inalámbricos...). • • Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN • • Mejora de velocidad respecto a 802.11b. Mejora de alcance respecto a 802.11b. Banda libre en todo el mundo. Existencia de QoS. Comparte la banda con muchísimos aparatos cotidianos (hornos microondas, Bluetooth, teclados y ratones inalámbricos...). Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Comunidades Wi-Fi • La proliferación de redes Wi-Fi está dando lugar a fenómenos como el Warchalking • Se han creado numerosas comunidades de usuarios e incluso compañías – http://www.air-bites.com – Martin Varsavsky ha creado www.fon.es • Propuesta de red unificada para compartir ancho de banda – Usuarios Linus y Bills Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Ejemplo Comunidades Wi-Fi Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Combinando Wi-Fi y GPRS/3G • La última tendencia en comunicaciones viene dada por los teléfonos Wi-Fi (http://www.wifiphone.org/) – Es necesario que las operadoras se planteen dar un servicio híbrido • Requerimientos: – Números no geográficos (prefijo 51) – Servicios software de voz sobre IP • SkypeIn y SkypeOut – Linksys CIT200 Skype phone • Modelos con GPRS/3G y WiFi, 2006: – Sony Ericsson P990 UMTS y Wi-Fi: – Nokia N80, N91 y N92 • http://www.engadget.com/entry/1234000817066219/ Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . WiMAX • Acrónimo de Worldwide Interoperability for Microwave Access – IEEE 802.16 es un grupo de trabajo especializándose en point-to-multipoint broadband wireless access. • Mejora la capa MAC de Wi-Fi, mayor ancho de banda y mejor encriptación • WiMAX cubre el área MAN mientras que Wi-Fi LAN • Todavía en estado embrionario, tests muestran alcance de entre 5-8 Km, 500-2000 Kbps • Algunos apuntan su utilidad para dar conectividad de “última milla” Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Comparación Redes PAN y WAN ANCHO DE BANDA GPRS UMTS 30-70 Kbps, EDGE (200 Kbps) 384-1920 Kbps DISTANCIA Bluetooth Zigbee Wi-Fi WiMAX 720 Kbps 20 – 250 Kbps 10 / 11 / 54 Mbps 280 Mbps 10 – 100 m 100 m 50-100 m 8 – 50 Km BANDA DE FRECUENCIA 900MHz / 1800MHz / 1900MHz 2 GHz 2.4GHz 868Mhz / 915Mhz / 2.5Ghz 5/2.5/2.5 GHz 5.8 / 2.5 /3.5 GHz COBERTURA Global Global WPAN WPAN WPAN MAN USO Redes de área global Redes de área global Conexión de dispositivos Conexión de dispositivos Redes de área local Redes de área metropolitana MADUREZ Madura Semi-madura Semi-madura Incipiente Madura Incipiente APLICACIONES Comunicación. Datos y Voz. Communicación voz, datos, multimedia Sincronización dispositivos. Comunicación datos y voz. Comunicación de datos. Comunicación de datos. Establecimiento de LAN. Comunicación de datos. Establecimiento de MAN. Consumo Batería Alto Alto Medio Bajo Alto Alto Características Alta movilidad y largo alcance, Diego López de Ipiña roaming Alta movilidad, Búsqueda de Bajo coste y largo alcance,de Comunicaciones dispositivos y consumo. Servicios Móviles roaming perfiles de combinando Redes PAN y WAN aplicación. Velocidad y Velocidad y flexibilidad. largo Hands on Wireless & alcance. Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Ambient Intelligence (AmI) • Visión donde los humanos están rodeados de dispositivos computacionales y redes de ordenador accesibles por Interfaces Inteligentes – Promovido por el grupo de consejo ISTAG de la Comisión Europea • AmI se centra en el usuario: – – – – User friendliness Provisión efectiva y distribuida de servicios Mejora las capacidades de usuarios Soporta sus interacciones de una manera natural – – – – sensibles al contexto responsivos interconectados inteligentes • Los sistemas deben ser: Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Líneas de Investigación de AmI • Para que AmI se haga realidad necesitamos: – Hardware no intrusivo • miniaturización, nanotecnología, dispositivos inteligentes, sensores – Infraestructura de comunicación móvil y fija transparente – Redes dinámicas y masivas de dispositivos computacionales – Interfaces de interacción naturales • agentes inteligentes, interfaces multi-modal, sensibilidad al contexto – Robustez y Seguridad • privacidad, autenticación Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Dispositivos Móviles de Última Generación • Los dispositivos móviles … – Facilitan nuestras vidas: • • • • Comunicación (anywhere/anytime) Entretenimiento (juegos y contenido multimedia) Asistentes digitales personales (PDA) Candidatos ideales para intermediar entre nosotros y el entorno • • • • • Soporte multimedia (captura/reproducción imágenes/audio, DVB-H) Comunicación local (Bluetooth/Wi-Fi) and global (GPRS/UMTS) Mejor poder de procesamiento y almacenamiento Localización (GPS en móviles en Japón a partir del 2007) Facilidad de programación (MIDP, Symbian, SmartPhone OS, Brew) – Son cada vez más potentes … • Los dispositivos móviles pueden intermediar entre nosotros y el entorno (MAYORDOMOS) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Nokia N91 • • • • • • • • • • • SO: Symbian OS v9.1 Programación: Symbian y Java™ MIDP 2.0, CLDC 1.1 Interfaz de usuario: Series 60 Platform 3rd Edition Dimensiones: 13.1 x 55.2 x 22 (mm) Peso: 160g Pantalla: 176 x 208 pixels Cámara: 2 megapixel (1600 x 1200 pixels) con 8x digital Navegador: XHTML Conectividad: Bluetooth® 2.0, USB 2.0, 3G, WLAN 802.11b/g Memoria: 4 GB Disponible Navidad 2005 Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Proyectos Prácticos • Proyectos de Investigación que siguen la ecuación: redes PAN/WAN + dispositivos móviles = AmI – MobileSense – COMMBOTS (COMmunicating MicroBOTS) – EMI2lets Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileSense • MobileSense – proyecto que responde a la pregunta: ¿Es posible añadir capacidad sensorial a nuestros móviles? • Usado para: – Incrementar accesibilidad – Facilitar la interacción con entornos inteligentes Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Motivation • Ambient Intelligence (AmI) involves the convergence: – Ubiquitous Computing and Communication – Context-Awareness – Intelligent User Interfaces • To make ubiquitous environments reality is necessary to populate environments with proprietary hardware and network infrastructure – Access to services – Sense user context • A key factor to extend the adoption (deployment and use) of AmI is to use off-the-shelf hardware Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Context-Aware Computing • A key part of a sentient system is to gather the user context so that it adapts its behaviour to the user situation • TRIP (Target Recognition using Image Processing): – identifies and locates tagged objects in the field of view of a camera • Requires: – off-the-shelf technology: cameras+PC+printer – specially designed 2-D circular markers – downloadable software uses well-known Image Processing and Computer Vision algorithms • Cheap, easily deployable Æ can tag everything: – e.g. people, computers, books, stapler, etc • Provides accurate 3-D pose of objects within 3 cm and 2° error Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . TRIP 2-D Marker radius encoding sectors 1 even-parity sectors 2-D barcode with ternary code Easy to identify bull’s-eye: – invariant with respect to: - rotation - perspective – high contrast sync sector 2 16 bit code encoding rings: – 1 sector synchronisation 2 0 * 10 2011 221210001 TRIPcode of radius 58mm and ID 18,795 Diego López de Ipiña – – – – 2 for even parity checking 4 for bull’s-eye radius encoding 39 = 19,683 valid codes 313 = 1594323 without radius Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Improving TRIP 2-D barcode with ternary code 4 20 bit code encoding rings: – 1 sector synchronisation – 2 for even parity checking – 1517 = 98526125335693359375 = 266 codes Applied to: – Encode 48 bit BLUETOOTH_ADDR – 8 character http://tinyurl.com addresses – http://tinyurl.com/8ggaj <--> http://wap.deusto.es Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Target Recognition Process Stage 0: Grab Frame Stage 1: Binarization Stage 2: Binary Edge Detection Ellipse params: x (335.432), y (416.361) pixel coords a (8.9977), b (7.47734) pixel coords θ (15.91) degrees Bull’s-eye radius: 0120 (15 mm) TRIPcode: 002200000 (1,944) Translation Vector (meters): (Tx=0.0329608, Ty=0.043217, Tz=3.06935) Target Plane Orientation angles (degrees): ( α=-7.9175, β=-32.1995, γ=-8.45592) d2Target: 3.06983 meters Stage 3: Edge Following & Filtering Diego López de Ipiña Stages 4-7: Ellipse Fitting, Ellipse Concentricity Test, Code Deciphering and POSE_FROM_TRIPTAG method Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileEye • Current Smart Phones technical features allow transferring the TRIP concept from PCs to mobiles • A mobile phone augmented with the MobileEye system can offer: – Augmented views of objects – Allow the interaction with the web service representatives of the objects Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileEye Still Life: Vase with Fifteen Sunflowers Oil on canvas 100.5 x 76.5 cm. Arles: January, 1889 Tokyo: Sompo Japan Museum of Art Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileEye Architecture MobileEye Server <?xml version="1.0"?> <EnvML> <object> <code>61002</code> <name>Mobility book</name> <desc>Book about Mobile Agents</desc> <img>http://www.deusto.es/library?img=123 </img> <action>http://www.deusto.es/library?book=123</action> </object> </EnvML> Parsed image response in XML captured image Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileEye Implementation • MobileEye client: – – – – Uses Bluetooth SDP to discover co-located MobileEye servers Transfers Jpeg images through Bluetooth RFCOMM or GPRS Player displays EnvML content received Sends 11 160x120 pixel jpeg per second = 200 Kbps • MobileEye server: – Receives images through either Bluetooth or GPRS – Applies TRIP processing to obtain the ID of a MobileEye object – Transforms WSDL of discovered object into EnvML – Processes 30 160x120 pixel JPEG fps in a 3.2 GHz Bluetoothenabled Pentium IV Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileSense • Evolution of MobileEye concept – Adding senses to mobiles – MobileSense = mobile + sensors • Solves two problems of other available solutions: – Only address a single disability collective – Not freely available • Features: – Applicable to any last generation mobile phone, i.e. MIDP 2.0compliant – Generic accessibility platform Æ not restricted to a specific collective – Works both in controlled environments (work, home Æ Bluetooth) and open spaces (street or fields Æ GPRS). • Operation: – Delegates the multimedia processing through Bluetooth or GPRS/UMTS to MobileSense Server. Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileSense Server • Receives multimedia content through Bluetooth or GPRS: – Transforms text into voice by means of FreeTTS • Returns WAV files which are reproduced on the mobile – Undertakes TRIP ringcode tags recognition • Returns metadata (XML) of object recognised – Recognizes text using GOCR • Returns decoded string – Understands basic voice commands with Sphinx4 • Returns string with command recognised – Detects colours • Returns WAV with colour recognised • Works as a web server for global requests and a Bluetooth server for local requests Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileSense Architecture MobileSense (MobileEye + MobileEar + MobileVoice) Server Processing results: subtitles or sound Media to process: images and sound MobileSense Client Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MobileSense in Action Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MoMu: the Mobile Phone as a Guiding Device • MoMu (Mobile Museum) transforms a mobile phone into a guiding device – Communication and multimedia features of mobiles to obtain enriching views of artworks • Each room in a museum equipped with a MoMu server • MoMu client on the mobile detects available Bluetooth server and obtains info from it by browsing or through TRIP sightings. Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MoMu: Discovering and Browsing Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MoMu: Pointing and Browsing Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Despliegue MoMu Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Arquitectura MoMu Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Summary MobileSense • Interactions with our environment can be facilitated by means of mobile phones – Smart Phones + sensorial capabilities = Sentient Devices • Applications of Sentient Phones: – Add accessibility features to mobile phones – Interaction with Smart Objects, e.g. paintings in a museum. • Apps downloaded through Bluetooth may serve as hook to connect to pay services through GPRS or 3G • Disponible en: http://www.ctme.deusto.es/mobilesense Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . COMMBOTS • COMMBOTS (COMmunicating MicroBOTS) – Ilustra potencial de la combinación de M2M Robótica – Continúa el trabajo de MobileSense • Los robots son controlados a través de dispositivos móviles Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Motivación • La Robótica es utilizada en: – Industria – Últimamente en lugares más esotéricos, e.j. casa o espacio (Mars Rovers). • Normalmente, los robots ofrecen mecanismos de comunicación limitados y poco flexibles. Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Comunicación M2M • Los sistemas de Redes Públicas de Datos están emergiendo como mecanismos robustos para la comunicación máquina a máquina (M2M) • Por ejemplo: – Un conjunto de sensores de tráfico equipados con capacidades telemáticas podría propagar info al sistema de control de semáforos para ajustarlos al tráfico actual. • Algunos usos típicos de M2M son: – – – – – Telemetría Recolección de datos y logística Robótica Mantenimiento y seguridad Telemedicina Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Objetivos de COMMBOTS • Identificar las posibilidades de combinar Robótica y M2M • Demostrar control en tiempo real de un dispositivo remoto es posible mediante redes públicas de datos • Evaluar papel que robots autónomos o semiautónomos pueden jugar en AmI – Concepto CareBOT (control local Bluetooth) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Visión COMMBOTS Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Arquitectura de COMMBOTS • Arquitectura cliente/servidor/cliente de 3 capas dirigida a facilitar comunicación end-to-end entre estaciones de control y MicroBots. • Compuesta de 3 componentes: – Microbots – El Microbots Proxy – Las Estaciones de Control Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Arquitectura de COMMBOTS Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . COMMBOT Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . El COMMBOT • Diseñado para efectuar varias tareas: – recoger y analizar datos de sensores – recoger muestras físicas – grabar y transferir imágenes • Cada COMMBOT contiene: – Extremidades: ruedas + motores para dar movilidad al BOT. – Sensores para capturar información del entorno, e.j. luminosidad, temperatura, imágenes. – Cuerpo: estructura para dar estabilidad y peso al robot. – Cerebro: dos unidades de procesamiento para gestionar motores, sensores y transmisión de datos • Microcontrolador PIC16F873 • Unidad de comunicación OWA22A Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Módulo de Comunicación M2M • Las tareas de mayor demanda computacional realizadas por el módulo owa22A-BT (CPU ARM7 of 60MIPS and 2 MB RAM ) de OWASYS: – Comunicación entre el microbot y el microbots proxy – Control cámara digital (CMUCAM2) Æ recuperación y compresión de imágenes • El módulo owa22A equipado con versión reducida de Linux y API en C/C++, para su programación: – Comunicación GSM e IO (Input/Output) y TCP/IP (iNet), GPS o RS-232. • ¿Por qué el módulo no corre un servidor Web/WAP? – Funcionalidad común concentrada en el MicroBots Proxy. – Las direcciones IP asignadas por los operadores no son públicas – Sí puede ejecutar un servidor Bluetooth Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . PIC16F873 • El microcontrolador MICROCHIP PIC16F873 realiza: – Comandos de control sobre los motores del microbot – Controla sus sensores/actuadores • Proporciona: – Gran flexibilidad en la variedad de sensores/actuadores incluidos – Proporciona respuestas eficientes – Notificación en tiempo-real del estado del MicroBot informando al proxy de los cambios producidos Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . MicroBots Proxy • Componente central de la arquitectura COMMBOTS: – Evita que el módulo GPRS esté permanentemente conectado a la red, y escuchando activamente a peticiones. – Permite a un MicroBot ser accesible, incluso cuando su dirección IP es una NAT (Network-Address-Translation) – Evita el bloqueo de conexiones por cortafuegos del operador – Factoriza funcionalidad común de las estaciones de control: • Una caché previene la comunicación redundante con microbots. – Mantiene un snapshot del estado de los microbots. • Tolerante a fallos de comunicación – Reinicia conexiones con microbots de manera transparente a estaciones de control. Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Características MicroBots Proxy • Hay 3 conexiones abiertas entre el módulo de OWASYS y el proxy: – Conexión para recepción de comandos MP y el envío de respuestas (MicroBot Protocol). – Conexión PUSH para la captura de imágenes. – Conexión PUSH para envío de alertas, garantiza que el proxy mantenga una copia actualizada del estado del microbot (temperatura, luminosidad, estado batería) • Dos mecanismos para limitar la apertura innecesaria de conexiones GPRS desde los microbots: – Mensajes de texto de control para activar/desactivar y parametrizar las conexiones abiertas por el MicroBot. – Llamadas perdidas para inducir al BOT a conectarse/desconectarse del proxy • Servicios Web disponible en http://www.ctme.deusto.es Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Estaciones de Control COMMBOTS • Las estaciones de control envían comandos de control/monitorización al Microbots Proxy que los delegará al MicroBot pertinente: – Estaciones de control Web/WAP – Estaciones de control como aplicación móvil Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Estaciones de Control Web/WAP • Usan HTTP/WSP para enviar comandos y reciben respuestas en XHTML o WML • Interfaz Web generada por MicroBots Proxy Web Component: – Programado con ASP.NET Mobile Web Controls – Genera contenido web comprimido (AcceptEncoding: gzip, deflate) Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Estaciones de Control Móviles • Utilizan sockets TCP para transmitir comandos en binario – Estación de control con Compact.NET para Pocket PC – Estación de control J2ME/MIDP 1.0 para móviles Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . El Protocolo MP • El Microbot Protocol (MP) cumple un doble objetivo: – usar mensajes del tamaño más pequeño y – evitar confirmación o mensajes innecesarios • Para: – Incurrir en los gastos GPRS mínimos – Reducir tanto ancho de banda como lantencia • Inspirado en WBXML y teniendo en cuenta las limitaciones de TCP para entornos wireless • Tres categorías de comandos: – Movimiento y velocidad – Sensores: temperatura, luminosidad, anti-colisión, baterías – Actuadores: cámara digital, luces Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Optimizaciones de Comunicación • Las siguientes optimizaciones han sido aplicadas para conseguir control telemétrico en tiempo real vía GPRS: – Caché en MicroBots Proxy Æ evita comunicaciones innecesarias con los MicroBots • segundo salto de red – Transmisión de imágenes mediante UDP y cacheo de la última imagen COMMBOT en Proxy – Compresión de los datos XHTML enviados a Pocket PC Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Resultados de Rendimiento • Comando de movimiento (50 bytes) enviado entre Control Stations y MicroBots: Device Mean (secs) Standard Deviation (secs) Mobile Phone MIDP 1.0 2.68 1.23 PDA Compact .NET 4 1.67 PDA Web 5.54 1.36 Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Resultados de Rendimiento • Imagen enviada (2.3K) entre MicroBots Proxy y Control Stations: Device Mean (secs) Standard Deviation (secs) Mobile Phone MIDP 1.0 (tcp) 3.89 2.05 PDA Compact .NET (tcp) 3.724 2.722 PDA Web (http) 6 1.91 Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Concepto CareBOT • Propone el diseño e implementación de un Sentient MicroBot para ayudar a gente con necesidades especiales (paralítico, anciano) – Comprueba variables ambientales y reacciona para ayudar a una persona en sus actividades diarias (modelo ECA) • Actúa autónomamente o puede ser controlado remotamente: – Recibe comandos de una persona en la misma localización mediante Bluetooth o Wi-Fi – Remotamente de un Centro de Control mediante GPRS Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Concepto CareBOT Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Resumen COMMBOTS • COMMBOTS muestra potencial de combinar robótica + M2M – Demuestra la viabilidad de añadir mecanismos flexibles de comunicación móvil a MicroBots – Sirve de referencia a futuros proyectos que pretendan controlar maquinaria desde una estación central mediante redes públicas de datos • Queremos extender el proyecto COMMBOT con CareBot (control local) • Los resultados obtenidos muestran que: – Controlador basado en Web desde dispositivo móvil GPRS no ofrece comportamiento en tiempo real. – El diseño de un protocolo adaptado a entornos wireless y las optimizaciones del MicroBots Proxy permiten: • Control en tiempo real a través de GPRS desde estaciones móviles ejecutando clientes propietarios (MIDP o Compact.NET). • Más información en: http://www.ctme.deusto.es/COMMBOTS Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets • EMI2lets (Environment to Mobile Intelligent Interaction Objects) – plataforma middleware para: – Creación de Espacios Inteligentes – Generación de clientes de control de objetos en entornos • creación del mando remoto universal • Basado en previo trabajo en COMMBOTS y MobileSense Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Motivation • Latest mobile devices are ideal to act as intermediaries between us and the environment: – Aware (Sentient) Devices (MobileSense) – Powerful devices – Always with us anywhere at anytime • Our mobile devices can turn into our personal butlers Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Objectives • Our goals are to build Smart Spaces and transform mobile devices into Universal Remote Controllers of Anything Anywhere at Anytime – Mobile devices equipped with Bluetooth, cameras, barcode or RFID are sentient devices – A Smart Space is a container, either indoors or outdoors, of Smart Objects – A Smart Object is an everyday object (e.g. door) or device augmented with some computational service. • Definition of suitable AmI architectures may be a good starting point to make AmI reality Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Platform I • EMI2lets is a middleware to facilitate the development and deployment of mobile context-aware applications for AmI spaces. • This software platform provides the infrastructure to: – convert physical environments into AmI spaces • augment daily life objects with computational services – transform mobile devices into remote controllers of those Smart Objects Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Platform II • EMI2lets is an AmI-enabling middleware – addresses the service discovery and interaction aspects required for active influence on EMI2Objects • Follows a Jini-like mechanism and Smart Client paradigm – once a service is discovered, a proxy of it (an EMI2let) is downloaded into the user’s device (EMI2Proxy). – An EMI2let is a mobile component transferred from a Smart Object to a nearby handheld device, which offers a graphical interface for the user to interact over that Smart Object Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Design Objectives 1. Transform mobile devices into remote universal controllers of Smart Objects 2. Enable local (Bluetooth, Wi-Fi) and global access (GPRS/UMTS) to Smart Objects 3. Develop middleware independent of a particular discovery or interaction mechanism. – Abstract the programmer from the several available discovery (Bluetooth SDP or wireless UPnP discovery) and interaction mechanisms (RPC or publish/subscribe). – Allow this middleware to easily adapt to newly emerging discovery (e.g. RFID identification) and interactions means 4. Make use of commonly available hardware and software features in mobile devices 5. Generate software representatives (proxies) of smart objects which can be run in any platform – “write once run in any device type” philosophy Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Deployment Smart Object Smart Object EMI2let Server EMI2let EMI2let back-end EMI2let back-end EMI2let transfer Handheld device … (PDA,mobile phone) Handheld EMI2let … device EMI2let (PDA,mobile phone) EMI2let to back-end communication EMI2let EMI2EMI2let let runtime … EMI2let runtime EMI2let Server 2 EMI let EMI2let Server EMI2let EMI2let back-end EMI2let … EMI2let Diego López de Ipiña EMI2let back-end EMI2let back-end EMI2let transfer … EMI2let Player EMI2let Player … EMI2let Designer Designer EMI2let EMI2let Framework EMI2let EMI2let Server EMI2let back-end … Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Platform Deliverables • The EMI2lets platform consists of the following elements: – – – – – A programming framework An integrated development environment, named EMI2let Designer A runtime environment installed on EMI2let-aware devices for executing downloaded code. An EMI2let Player to discover, download, verify and control the execution life of a downloaded EMI2let. An EMI2let Server which acts as repository of EMI2lets and as running environment of EMI2lets server-sides Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . How does it work? GPRS Development Diego López de Ipiña Upload to the server Discover Download Interact Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Reproduction Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Internal Architecture EMI2let Abstract Programming Model API Abstract-to-Concrete Mapping Interaction Mapping Presentation Mapping Persistence Mapping Discovery Mapping … SOAP over Wi-Fi, GPRS/UMTS or Internet EMI2Protocol over Bluetooth RFCOMM Bluetooth Service Discovery (SDP) UPnP Service Discovery TRIP-based Service Discovery Diego López de Ipiña RFID-based Service Discovery Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2 Internals • 3-tier software architecture • EMI2 framework defines 4 programming abstractions: – – – – Discovery Communication Presentation Persistency • An EMI2let plug-in = abstraction implementation – Common plug-ins: Bluetooth, Wi-Fi, UPnP – Special purpose: TRIP (Target Recognition using Image Processing) • Assembly fusion at runtime – Reflection does the magic!!! Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . TRIP EMI2let Plug-in 2-D barcode with ternary code (http://www.ctme.deusto.es/trip) 4 20 bit code encoding rings: – 1 sector synchronisation – 2 for even parity checking – 1517 = 98526125335693359375 = 266 codes Applied to: – Encode 48 bit BLUETOOTH_ADDR – 8 character http://tinyurl.com addresses – http://tinyurl.com/8ggaj <--> http://wap.deusto.es Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . EMI2lets Applications • We have created EMI2lets for different application domains: – Accessibility: blind (bus stop), deaf (conference) – Home/office automation: comfort (lights), entertainment (WMP), surveillance (camera) – Industry: robot – Public spaces: restaurant, parking, airport Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Summary EMI2lets • EMI2lets = middleware providing universal active influence to mobile devices over Smart Objects: – – – – – • Transforms mobile devices into universal remote controllers. Enables both local and global access to those Smart Objects (anywhere/anytime). Independent and extensible to the underlying service discovery and interaction, graphical representation and persistence mechanisms. Enables AmI spaces using conventional readily-available hardware and software. Follows a “write once run in any device type” philosophy EMI2lets won the Spanish Imagine Cup 2005 Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Conclusión • Hemos revisado las principales tecnologías de redes PAN y WAN • La combinación de redes PAN y WAN puede generar interesantes aplicaciones en el dominio de AmI • Hemos descrito tres de esas aplicaciones que al menos combinan GPRS/3G con Bluetooth • Creemos que no habrá tecnologías WAN o PAN predominantes – Es necesaria la interoperabilidad entre ellas y el roaming entre redes Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile Cátedra de Telefónica Móviles Universidad de Deusto Universidad de Deusto .. .. . . . . . .. .. . . . . . Preguntas Diego López de Ipiña Servicios de Comunicaciones Móviles combinando Redes PAN y WAN Hands on Wireless & Mobile