Fremtidens trådløse telefonsystemer

1. Fremtidens trådløse telefonsystemer På-vej-hjem møde Lisa WellsDatalogisk InstitutAarhus Universitet

2. Plan for mødet • Introduktion til projektet • Projektets opbygning • Foreløbige resultater • Fordele ved samarbejdet • KIRKs visioner for nye produkter

3. ”Fokus på Fremtiden” • Samarbejdsprojekt mellem • KIRK telecom A/S • Alexandra Institut/ISIS Katrinebjerg • Datalogisk Institut ved Aarhus Universitet • Bredt forskningsprojekt om arkitekturer, applikationer og grænseflader til trådløs telefoni • Mål: anvend den nyeste forskning til udviklingen af konkrete produkter • april 2004 – dec. 2006

4. Rammeprojekt med delprojekter X • Rammeprojekt som består af nogle konkrete delprojekter • Evaluering af netværksarkitekturer • Lokaliseringssystem • Brugergrænseflader X

5. Delprojekt 1: evaluering af ny netværksarkitektur • Typisk telefonsystem: • Alle kald igennem én central server • Specielle kabler til radiobaser • Begrænset antal af radiobaser og håndsæt • Ulemper • Dyrt at installere • Ikke skalerbar • Vedligeholdelse af et ekstra netværk

6. Ny netværksarkitektur • Ny arkitektur: • IP-baseret • Distribueret håndtering af talestrømme • Formål med projektet: udvikle og evaluere den nye arkitektur • Skalerbarhed • Flaskehalsproblemer • QoS • VoIP via WLAN

7. Parallelle arkitektur projekter • Industriel produkt udvikling ved KIRK • Modellering og analyse ved universitetet

8. Industriel produkt udvikling ved KIRK Proof-of-concept system Prototyper af alle komponenter: Radiobaser Håndsæt Håndtering af signaler Håndtering af talestrømme Funktionel men ikke færdig endnu Udvikling af ny telefonsystem

9. Modellering af ny arkitektur • Modellering ved universitetet • Modelleringssprog og værktøjer udviklet ved Aarhus Universitet • Performance analyse: delays, belastningen på ressourcer, flaskehalsproblemer, …

10. Simulationsbaseret performance analyse • Simulerer forskellige konfigurationer • Antal af komponenter i systemet: 700-2000 håndsæt • Fordeling af kald typer • Kald længder • Tid mellem kald • Udbytte for universitetet • Udvikling af værktøjsunderstøttelse • Ny anvendelsesområde for modelleringssproget • Analyse af stort, kompleks system

11. Simulationsresultater • Beregner 20+ præstationsmål • End-to-end delay • Antal afviste kald • Antal igangværende kald, • … • Output i form af statistiske rapporter og data logfiler

12. Delprojekt 2: Lokalisering af DECT enheder • KIRKs mål: • Prototype af indendørs DECT lokaliseringssystem • Forskningsmål: • Forskning i området context-awareness

13. Lokalisering • Udendørs • GPS, GSM • Globalt koordinatsystem • Data er samlet i GIS databaser • Indendørs • Infrarød, Radio (WB(DECT), UWB), Ultralyd • Globalt koordinatsystem / Lokalt koordinatsystem / Zone opdeling • Data er samlet i ?

14. Lokalisering med DECT • Beregning af den fysiske position af et objekt • Beskrivelse af områder • Zone opdeling • Målinger • Signalstyrke • Måles allerede af almindelige DECT telefoner for at vælge den bedste base.

15. Lokaliseringssystemet

16. Video

17. Forskning • Hvordan beskriver man de indendørs omgivelser? • Kan systemet automatisk tilpasse sig enheder som har andre signalstyrke karakteristiska end den som blev anvendt til kalibrering? • Hvordan sikrer man at lokaliseringssystemmet tapper mindst muligt af telefonernes strøm? • Hvordan ser en platform til lokalisering ud?

18. Forskning • Hvordan beskriver man de indendørs omgivelser? • Geometric space trees • Træer • Koordinater • Udvidelser samt Objekt-Orienteret API Mikkel Baun Kjærgaard, “An API for Integrating Spatial Context Models with Spatial Reasoning Algorithms”, 3rd Workshop on Context Modeling and Reasoning (CoMoRea06)

19. Forskning • Kan systemet automatisk tilpasse sig enheder som har andre signalstyrke karakteristiska end den som blev anvendt til kalibrering? • Mikkel Baun Kjærgaard, “Automatic Mitigation of Sensor Variations for Signal Strength Based Location Systems”, Accepted for publication at the 2nd International Workshop onLocation- and Context-Awareness (LOCA 2006)

20. Forskning • Hvordan sikrer man at lokaliseringssystemmet tapper mindst muligt af telefonernes strøm? • Anvendelse af sandsynligheder til at begrænse antallet af nødvendige målinger

21. Forskning • Hvordan ser en platform til lokalisering ud? • Tidshåndtering • Klienter vil have estimater med forskellige frekvenser • Data forespørgsler afhænger af tiden

22. Delprojekt 3: Brugergrænseflader • Håndsættene giver adgang til en række services • Telefon opkald • Telefonbog • Tekstbeskeder • Anvendelser af lokaliseringsteknologier • Udfordring at udvikle interaktionsformer til små interaktionsflader • Lille grafisk display • Funktionsknapper

23. Andre brugergrænseflader • Systemadministration • Installation, konfiguration, overvågning • Lokalisering information • På en PC og i et håndsæt Lisa Wells Lokale 214

24. Bidrag fra parterne • Arbejdskraft • 2 mandår fra AU pr år • 2 mandår fra KIRK pr år • Studerende: ph.d., programmør, speciale • Finansiering • Lige fordelt mellem KIRK, ISIS, AU – mest som løn og ph.d. stipendier • Projektlokale i Alexandra Instituttets projekthotel • Fælles kontorplads • Udstyr • Radio baser • Trådløse håndsæt

25. Tilknyttede studerende • To PhD studerende • Studenterprogrammør • Lokaliseringsprojekt • Specialestuderende • QoS i VoWLAN • Framework til lokaliseringssystmer • Undersøgelse af ACE C++ framework til VoIP telefoncentral

26. Gensidige inspirationskilde og sparringspartnere KIRK får adgang til state-of-the-art forskning AU har mulighed for at afprøve teori i praksis Specialestuderende Fokus på problemer fra den virkelige verden Resultaterne som input til produkt udvikling Adgang til telefonsystem i fuld størrelse Mulighed for at modificere produkter: både hardware og software Case studies med KIRKs kunder og partnere Fordele ved samarbejdet

27. Kontakt information • http://www.isis.alexandra.dk/ • wells@daimi.au.dk