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Aktuelle Aktuelle Forschungsarbeiten am Forschungsarbeiten am Fachgebiet Fachgebiet Kommunikationsnetze Kommunikationsnetze Prof. Jochen SeitzFachgebiet KommunikationsnetzeInstitut für Informationstechnik
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GliederungGliederung
Motivation „Ubiquitous Computing“Projekt „Touristisches
Assistenzsystem“ [TAS]Adaption von Multimedia-Strömen Projekt „LAN-integriertes
Steuerungssystem für intelligente Gebäudetechnik“ [LISTIG]
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Vernetzung im Vernetzung im InformationszeitalterInformationszeitalter
zellulare Mobilfunknetze(UMTS, GSM)
Multimedia-dienste und Applikation
Daten-basis
WLL
LEO
PersönlicheNahbereichs-kommunikation
paketvermitteltes Kommunikationsn
etz
mobilesTermina
l
WLAN
DABDVB-T
Coax xDSL ISDN Power Line fiber to the homeSmart Home
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Zukunftstrend:Zukunftstrend:Technische KommunikationTechnische Kommunikation
Heute: Telekommunikation zwischen Menschen im
Vordergrund Zukünftig:
Technische Geräte / technische Systeme kommunikationsfähig
Beispiele: Produktionseinrichtungen
Tele-Diagnose, Tele-Wartung, Tele-Betrieb Kommunikation in/mit Fahrzeugen
u.a. Verkehrstelematik Hausnetze
Sicherheit, Haushaltsgeräte-Kommunikation,Heizungssteuerung, usw.
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Trend: Ubiquitous ComputingTrend: Ubiquitous Computing
Allgegenwärtiger Rechnereinsatz
„pervasive Computing“
„wearable Computing“
Anpassung der Technik an den Menschen – nicht umgekehrt!
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Trends der Rechnernutzung nach Trends der Rechnernutzung nach Mark WeiserMark Weiser
Quelle: http://sandbox.xerox.com/weiser/
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Ubiquitärer RechnereinsatzUbiquitärer Rechnereinsatz
„The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they
are indistinguishable from it.“
(M. Weiser, 1991)
Jeder Mensch wird kontinuierlich mit einer Vielzahl von (drahtlos kommunizierenden) Computern interagieren, die sich kaum mehr wahrnehmbar in die Umgebung integrieren.
Der Mensch muss sich nicht mehr an das Gerät anpassen, sondern das Gerät wird sich an den Menschen anpassen!
Was ist mit den Informationen, die bereitgestellt werden? Personalisierte Dienste Angepasste Auswahl und
Darstellung der Information Lokationsbezogene Diensterbringung
KontextsensitiveDiensterbringungKontextsensitiveDiensterbringung
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Kontextsensitive DiensterbringungKontextsensitive Diensterbringung
Angepasstes Dienstangebot Erstellung des Dienstangebots anhand von
Benutzervorlieben und aktueller Situation, in der sich der Benutzer befindet
Optimierte Auswahl eines Diensterbringers Der Dienst steht im Vordergrund und nicht mehr der Server
Vereinfachte Auswahl und Inanspruchnahme eines Dienstes Anpassung der Benutzerschnittstelle gemäß dem
„ubiquitous Computing“-Paradigma Allerdings
Noch keine allgemein anerkannte Definition des Begriffs „Kontext“Akzeptanzprobleme (Sicherheit, Eingriffsmöglichkeiten, „gläserner Mensch“)
“Context is any information that can be used to characterize the situation of entities (i.e. whether a person, place or object) that are
considered relevant to the interaction between a user and an application, including the user and the application themselves.”
(A. Dey, 2000)
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BMBF-Förderprogramm InnoRegioBMBF-Förderprogramm InnoRegio
1999 startete das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Förderprogramm InnoRegio: Bildung von Innovationsnetzwerken aus den
Bereichen Wissenschaft, Bildung, Wirtschaft sowie Verwaltung und Politik, um Wertschöpfung und Wettbewerbsfähigkeit in den Regionen zu erhöhen.
Es entstanden 23 thematische Netzwerke, die in vielen, unterschiedlichen Projekten ihre Kernkompetenzen stärken und ausbauen.
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Projekt Barrierefreie Modellregion für Projekt Barrierefreie Modellregion für den integrativen Tourismusden integrativen Tourismus
In Thüringen: „Barrierefreie Modellregion für den integrativen Tourismus“ – InnoRegio-Projekt im Verband Naturpark Thüringer Wald Nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung des
barrierefreien integrativen Tourismus in den Thüringer Landkreisen Gotha und Schmalkalden/Meiningen
„Barrierefreie Modellregion“, d.h. eine Region, in der Menschen mit gesundheitlichen Einschränkungen bedürfnisgerecht Urlaub machen können
TAS ist ein im Januar 2003 gestellter Antrag mit den Projektpartnern sei system engineering GmbH ilmenau Fachgebiet Systemanalyse Fachgebiet Biomechatronik Fachgebiet Kommunikationsnetze
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Entstandene TAS-InfrastrukturEntstandene TAS-Infrastruktur
Internet
Anbieter
Anbieter 1Anbieter 2
Anbieter 3 Touristzu Hause
TAS-Server
Router fürS2M-Primärmultiplexanschluss
analoges Telefon/ISDN
analoges Telefon/ISDN
Daten-bank
BarrierefreierInfopunkt
BarrierefreierInfopunkt
BarrierefreierInfopunkt
analoges Telefon/ISDN
TagTag
Tag
Tag
Tag
MobilesGerät
MobilesGerät Tag-Leser
WaveLAN
GSM
DSL-Zugangzum Internet
GPRS
Touristzu Hause
Internet ServiceProvider
Leitstelle
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Bestimmung des aktuellen Bestimmung des aktuellen KontextsKontexts Mittels Tags werden die Positionen der einzelnen
Benutzer / Endgeräte bestimmt Mobiles Endgerät sammelt die Informationen,
verbindet sie mit zusätzlichen Parametern des Benutzers (z.B. Aussagen über den Gesundheitszustand) und schickt diese an die Leitstelle
Die Leitstation wertet diese Kontextinformation aus und korreliert diese mit Umgebungsinformation aus anderen Quellen (Wetter, Verkehrssituation etc.)
Tags
MobilesEndgerät
ZusätzlicheSensoren Leitstelle
Kontext-auswer-
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Entstandene ArchitekturEntstandene Architektur(nach Lewandowska u. a. 2005)(nach Lewandowska u. a. 2005)
ADAPTION ZUM PERSÖNLICHEN
KONTEXT
INPUT OUTPUT
ENDGERÄT UMGEBUNG
ADAPTION ZUM TECHNISCHEN
KONTEXT
ADAPTION ZUM UMGEBUNGS-
KONTEXT
ADAPTIERENDE/ BEOBACHTENDE/ PRIORISIERENDE
PROZESSE
NUTZER
VISUELL
HAPTIK
AUDIO
NUTZER
UMGEBUNG
TECHNIK
DIENST 2 DIENST N
SUCHPROZESSE
DIENST 1
...
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Dienstauswahl
Verarbeitung
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Innovative Aspekte bei der Innovative Aspekte bei der KommunikationKommunikation
Stets Auswahl der optimalen Kommunikationstechnik
Gesicherte Kommunikationsdienstgüte Problem Batterieleistung Problem Netzabdeckung Problem Sicherheit und Verfügbarkeit
Kontextsensitivität Kontextabhängiges Routing Kontextsensitiver Notruf Adaption der übertragenen Information
an Benutzerpräferenzenan das Endgerätan die verwendete Kommunikationstechnik
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Vertikaler HandoverVertikaler Handover
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Allgemeine Dienste
Server
Server
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Telefonnetz
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Spezielle Dienste für Personen mit
Behinderung z.B. profilabhängige
Wegewahl
Internet
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Kontextabhängiges RoutingKontextabhängiges Routing
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Ziel des Projekts:Ziel des Projekts:Information ohne GrenzenInformation ohne Grenzen
Zugriff auf Informationen an jedem Ort zu jeder Zeit an die aktuelle Situation angepasst die jeweils optimale Kommunikationstechnik
nutzend das verwendete Endgerät berücksichtigend auf mich als Endbenutzer zugeschnitten
Analog dazu ein Angebot von Diensten unabhängig vom Diensterbringer entsprechend der aktuellen Notwendigkeiten und
Interessen mit einfacher Benutzerschnittstelle und mit notwendigen Sicherheitsvorkehrungen
Anwendungsbezogene Systementwicklung
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Berücksichtigung der Fähigkeiten des Berücksichtigung der Fähigkeiten des Endgeräts und des benutzten NetzesEndgeräts und des benutzten Netzes
Anmeldung des Nutzers Bestimmung der Netzanbindung Bestimmung des Endgerätetyps
Speicherung der benutzerbezogenen Daten in Profilen
Bei Neuanmeldung Präsentation der zuletzt verwendeten Profilen
Prinzipiell: Anpassung des Medienstroms entsprechend
dem aktuell eingestellten Profil
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Implementierung mit VideoserverImplementierung mit Videoserver
Vorschlag / Abfrageder Übertragungsrate
Sitzung zum Abruf von Videos unter Berücksichtigung einesProfiles
Benutzerschnittstelle auf iPAQ
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Anpassung der GrößeAnpassung der Größe
Für PC / Laptop Für PDA
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BildanpassungBildanpassung
Übertragung vonSchwarz/Weiß-Bildern,wenn Endgerät keinFarbdisplay hat!
Größenanpassungder Bilder gemäß Displaygrößeauf dem Endgerät
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Farb- und Hintergrundanpassung über Farb- und Hintergrundanpassung über HTML Filter (I)HTML Filter (I)
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Farb- und Hintergrundanpassung über Farb- und Hintergrundanpassung über HTML Filter (II)HTML Filter (II)
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Darstellungsanpassung durch XML-Darstellungsanpassung durch XML-TransformationTransformation
<zutatenliste> <zutat> <menge>ca. 500g</menge> <bezeichnung>Putengulasch</bezeichnung> </zutat> <zutat> <menge>ca. 250g</menge> <bezeichnung>Bandnudeln</bezeichnung> </zutat>
"ZUTATENLISTE" => "<table border='box'>","ZUTAT" => "<tr>","MENGE" => "<td>",
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Plattform-unabhängige Software?Plattform-unabhängige Software?
Reales Beispiel eines Programms für einen Palm-PDA: Bitte zum Starten
„5“ drücken!Zusätzliche
Abstraktionsebene notwendig
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Mapping der BenutzerschnittstelleMapping der Benutzerschnittstelle
Aktion in derAnwendung
Benutzer-aktion
Press „5“
Start Game
Linker Maus-knopf
Lade Webseite
„Select Link“„Select Link“
Sprach- kommando
Touch screen
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Semantische Kompression (II)Semantische Kompression (II)
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Typo 3Typo 3
Web-Seiten-Adaption mittels CC/PPWeb-Seiten-Adaption mittels CC/PP
Erkennungsmodul
(Ermittlung derAdaptionseigenschaften)
Adaptionsmodul
(Anpassung derWeb-Seite)
CC/PPCC/PP
CC/PP = Composite Capabilities/Preferences Profiles
Ermittlung der Eigenschaften des mobilen Endgeräts durch Übergabe von Parametern während des Webseiten-Aufrufs
Speicherung und Auswertung von Profilen, die von Herstellerfirmen vorgegeben werden
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Projekt BautronicProjekt Bautronic
Anwendung von Mikrotechniken für Produkt- und Technologieentwicklung, aber auch für neue Dienstleistungen
Veränderungen von Zustandskenngrößen (physikalische, bio-chemische und bio-medizinische) in Prozessverläufen im Bereich der Haustechnik und Gebäudeautomatisierung digital erfassen Verarbeiten visualisieren (Interaktion mit dem Nutzer) als Steuersignale zur Verfügung stellen
sinnvolle Verbindung von Bauwesen und Mikroelektronik zu BAUTRONIC
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Projekt LISTIGProjekt LISTIG
LAN-integriertes Steuerungssystem für intelligente Gebäudetechnik
Anbindung unterschiedlicher Automatisierungskomponenten (durch die FH Jena)
Bereitstellung des Steuerungsbasisgeräts (durch Hörmann Funkwerke Kölleda und Desotron Sömmerda)
Realisierung der Nutzerkommunikation mit dem Basisgerät (durch FG Kommunikationsnetze)
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ProjektzieleProjektziele Offene Architektur Flexible Konfigurationsmöglichkeiten Integration verschiedener Bussysteme z.B. über Gateways Technik für Smart Buildings
Steuer- zentraleSteuer- zentraleZentrale
Steuerung
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LISTIG - BasisgerätLISTIG - Basisgerät
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Kontextsensitivität in der Kontextsensitivität in der HausautomatisierungHausautomatisierung
Einfache Integration neuer Geräte und Technologien
Angepasste Visualisierung Plausibilitätstests bei Nutzereingaben
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FunktionsweiseFunktionsweise
Konfigurationsdateien
Kom
mun
ikat
or
Vis
ualis
ieru
ngss
erve
r
LISTIG-Basisgerät
Obj.
Obj.
T C P
U D P
T C P
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Visualisierung auf verschiedenen Visualisierung auf verschiedenen EndgerätenEndgeräten
Völlig verschiedene Endgeräte verschiedene Visualisierungen notwendig
Visualisierungsserver übernimmt die Anpassung empfängt alle Ereignisse und sendet sie weiter an alle
registrierten Endgeräte sendet Nutzereingaben an die angesprochenen
Objekte Interpretierende Software
(Visualisierungsclient) für das Endgerät
BasisgerätBasisgerät
Vsiualisierungsserver
Vis.-ClientC
Vis.-ClientB
Vis.-Client A
Obj.Obj.
Obj.
Obj.Obj.
Obj.
Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. J. Seitz
TECHNISCHE UNIVERSITÄTILMENAU
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Prototypische Implementierung für den Prototypische Implementierung für den VisualisierungsclientVisualisierungsclient
Fachgebiet Kommunikationsnetze, Prof. J. Seitz
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Was kommt noch?Was kommt noch?
„Alles, das erfunden werden kann, ist erfunden worden.“
Charles H. Duell, American Commissioner of US Office of Patents, 1899