Mobile Systeme und drahtlose Netzwerke

Einführungsvorlesung

Die Vorlesenden

• Dr. Frank Golatowski

• Dipl.-Ing. Marc Haase

• Dipl.-Ing. Matthias Handy

Gliederung

• Ziele der Vorlesung

• Einleitung

• Trends und Visionen

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.

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

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

Übersicht

929304600

1996 1998 2000 2002 20040

200

400

600

800

1,000

(Mil

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ns

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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

Das Internet heuteTerminals: PCsAnwendungen : Email, FTP, Surfen, Chatten …etc

RBS

RBS

RBS

Home Network

Corporate NetworkWLAN

VPN ADSL

Das zukünftige mobile Internet

Seamless Mobility

ServicePlatform

Anwendungen: PERSON-zu-PERSON und personalisierter Inhalt.

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

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.

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.

warchalking

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.

www.macstumbler.com

www.kismetwireless.net

Viele Konsortien und Projekte

• Mobile Application Initiative (900 Firmen)

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”

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

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.

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?

WLAN

• Kostengünstiger Zugang zum Internet– WLAN-AP ca 150 €

– PCMCIA-Karte 70 €

– IEEE802,11a 11 MB/s

– IEEE802,11b 54 MB/s