Mobile Systeme und drahtlose Netzwerke Einführungsvorlesung.
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Mobile Systeme und drahtlose Netzwerke
Einführungsvorlesung
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Die Vorlesenden
• Dr. Frank Golatowski
• Dipl.-Ing. Marc Haase
• Dipl.-Ing. Matthias Handy
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Gliederung
• Ziele der Vorlesung
• Einleitung
• Trends und Visionen
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Ziele und Inhalt
• Ziele:– Verständnis für ubiquitäres und pervasives Computing vermitteln? (Was ist
das? Was steckt dahinter?)
– Erläutern, in wieweit die Mobilität Einfluss auf Netzwerke, Systeme und Anwendungen hat.
• Mobilität von Geräten und Nutzern hat Einfluss auf alle Schichten der Netzwerkprotokollstacks
– Notwendigkeit für Interoperabilität zwischen verschiedenen Netzwerktechnologien erkennen.
– Begriffe, Definitionen und Zusammenhänge klären.
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Ziele und Inhalt
• Inhalt:– Überblick aktueller Technologien (Konzentration auf Bluetooth,WLAN)
– Betrachtung traditioneller drahtloser und neuartiger drahtloser Systeme• „traditionelle“ drahtlose Systeme: Annahme einer zugrundeliegenden
Infrastrultur
• mobile Ad-hoc Netze:
– Sicherheit in drahtlosen Netzwerken
– Algorithmen
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Die Übungen
• Bluetooth: Cstack– Detaillierter Überblick über Bluethooth– Hardwarenahe Programmierung
• WLAN– Nutzung, Konfiguration, mobiler Nutzer– Socket-Programmierung
• Ziel: Am Ende der Übungen, gibt jeder Student eine eigenständige drahtlose Lösung ab. Vorschläge sind willkommen.– Z.B. Verteiltes Spiel.– Netzwerkanalyse, SNIFFER
• Präferenz Arbeit unter Windows• Ist kein Dogma: Linuxliebhaber können Alternativen wählen
– Es gibt vielfältige Alternativen
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Übersicht
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929304600
1996 1998 2000 2002 20040
200
400
600
800
1,000
(Mil
lio
ns
)
Fixed
MobileInternet
In 1999: 100 M PC’s 275 Mobiles
Mobile Internet
4 year8 year (1992-2000) GSM
150 Mio. neue NutzerVon 2003-2004 bedeuten 500.000/Tag
1980: 200 Nutzer an 1 Mainframe2000: 1 mobile + 1 PC pro Nutzer2020: 2 Embedded, wireless devices per user
@ 2B humans is 4B
IPv4 Addressen 4B theoretischChina: 9 Mio.Europe: 80 Mio.US gov. 168 Mio.
Wachstum des mobilen Internets
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Das Internet heuteTerminals: PCsAnwendungen : Email, FTP, Surfen, Chatten …etc
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RBS
RBS
RBS
Home Network
Corporate NetworkWLAN
VPN ADSL
Das zukünftige mobile Internet
Seamless Mobility
ServicePlatform
Anwendungen: PERSON-zu-PERSON und personalisierter Inhalt.
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Ein Beispiel aus dem realen Leben: Rostock
Zuhause, 6 UhrCheck email: laptop, DSL
Im Büro, 8 amNetMeeting:laptop, WLAN
In der Bahn, 7 UhrNetMeeting:PDA, GPRS/cdma2000
Unterwegs zur Bahn, 6.30 Uhr Background download:PDA, GPRS/cdma2000
Bahn
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http://www.lonsteins.com/wireless/wireless.html
• I run a publicly accessible 802.11b access point. There are a couple of rules: – The service is free to individuals for non-commercial use.
It is provided at will on a personal hobby basis.
– There is no guarantee of privacy.
– There is no guarantee of availability or quality of service.Service may be changed or terminated at any time for any reason.
– Nothing illegal or legally actionable in any jurisdictionaccessible via the service is allowed. If in doubt, don't do it.
– Use of this service is at your own risk.
– Furthermore:
– Don't abuse the service.
– Don't annoy me or anyone else accessible through the service.
– Anyone found engaging in any abuse of any kindwill be banned from using the service. There is no appeal.
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www.nycwireless.com
Mission
Provide Free Public Wireless Internet Service to mobile users in public spaces throughout the New York City metro area. Provide a Forum for Wireless Internet technology issues and Access Points Development.
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warchalking
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Road Signs for vagabond users
• war chalking (wohr CHAW.king) n. Using chalk to place a special symbol on a sidewalk or other surface that indicates a nearby wireless network, especially one that offers Internet access. Also: war-chalking, warchalking. —war chalker n.
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Viele Konsortien und Projekte
• Mobile Application Initiative (900 Firmen)
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WLANs vs WPANs(stark vereinfacht)
• WLAN schaut nach aus– Stellt Verbindung zur drahtgebundenen Infrastruktur her
(LANs).– Nutzung des Netzwerks (Stunden bis Tage)– Portable Geräte– “Kabel sind teuer”
• WPAN schaut nach innen– Stellt Verbindung zu persönlichen Objekten her (Ad Hoc)– Network timeframe seconds to hours– Sehr mobile Geräte– “Drähte liegen im Weg”
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Ubiquitäres Computing
• Idee: Umgebung ist ausgestattet mit unsichtbarer und helfender Computerinfrastruktur und –peripherie
• Sowohl mobile als auch stationäre Systeme– Komponenten, die man bei sich trägt– Komponenten der Infrastrukturen, mit denen man kommuniziert (interagiert)
• Verschiedene Anwendungen• Verschiedene Übertragungsmedien, drahtlose oder drahtgebundenen• Zahlreiche Infrastruktur: Alles was einen umgibt• Unsichtbare Infrastruktur
– Sieht hilft uns in jenem Kontext, in dem ich Hilfe benötige– Wir brauchen uns nicht darum zu kümmern
• Daten beziehen sich auf einen Context• Die persönlichen Informationen/ Anwendungen gehen mit dem Anwender
durchs Netzwerk
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Ubiquitäres Computing, Fortsetzung
• Oft auch als pervasive/unsichtbares computing bezeichnet
• Erweiterte Realtät– Möglichkeit die persönliche Umgebung abzufragen
– Möglichkeit einer unaufdringlichen Führung
• Kann auch verschiedene anziehbare (wearable) Geräte beinthalten
• Welche Auswirkungen hat das u.C. auf die Gesellschaft und die Privatsphäre
• Können wir wirkliche eine Sicherheit umsetzen, die gleich aber nicht stärker ist, als die, an die wir uns heutzutage gewöhnt haben?– Diese Fragestellung variiert zwischen den Kulturen und ihren Regierungen.
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Ubiquitäres Computing, Fortsetzg.
• Keine klare Definition des ubiquitären Computings heute
• Wozu ist es wirklich gut?
• Wie praktisch ist es wirklich?
• Ist es eine Teilmenge des mobilen Computings?
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WLAN
• Kostengünstiger Zugang zum Internet– WLAN-AP ca 150 €
– PCMCIA-Karte 70 €
– IEEE802,11a 11 MB/s
– IEEE802,11b 54 MB/s