PERVASIVE (SÜREKLİ/YAYGIN) TEKNOLOJİLERDE İLETİŞİM ALTYAPISI İlker Korkmaz İzmir Ekonomi Üniversitesi ilker.korkmaz@ieu.edu.tr 1

Sunum Planı Giriş: Sürekli/Yaygın Hesaplama (Pervasive Computing) Sürekli/Yaygın Hesaplama Teknolojilerinde İletişim Altyapısı: Kablosuz Teknolojiler için İletişim Altyapısı Mobil Teknolojiler için İletişim Altyapısı Kablosuz ve Mobil Teknolojilerde Bazı Sıkıntılar Sonuç Sorular 2

Giriş: Sürekli/Yaygın Hesaplama Sürekli/Yaygın Hesaplama, Her Yerde Hesaplama (Pervasive Computing, Ubiquitous Computing) Mark Weiser, Xerox PARC, 1988 Bilişim olanakları ve temelde bilgiye erişim imkanı, sürekli ve görünmez Her zaman, her yerde kesintisiz bilgi Ana cihazlar: akıllı ev/ofis cihazları, PDA, mobil telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, arabalardaki çipler, sensörler, telsizler, internete bağlanabilen buzdolapları, giyilebilir bilgisayarlar... 3

XEROX PARCTAB Xerox PARCTAB Mobile Hardware PARCTAB ``Deathstar'' Basestation 4

PvC Unsurları PvC felsefesi, sürekliliğin yanısıra görünmezlik Amaç, bilgiye ulaşım sınırsızlığı doğrultusunda ara cihazların ve altyapının gizlenmesi O halde, mobil teknolojiler ve kablosuz teknolojiler bu altyapının temeli 5

Sürekli/Yaygın Hesaplama Teknolojilerinde İletişim Altyapısı Ana altyapı: Kablosuz Teknoloji Altyapısı Mobil Teknoloji Altyapısı Yardımcı Teknolojiler: Uydu sistemleri: Yüksek güç gereksinimi, yüksek veri oranı Sensör teknolojileri: Düşük güç gereksinimi, düşük veri oranı 6

Kablosuz Teknolojiler için İletişim Altyapısı Altyapı standartlarını düzenleyenler: Çalışma grupları, özel şirketlerin araştırma grupları, forumlar ve özel ilgi grupları Kablosuz altyapı standartları: IEEE 802 kablosuz standartları IEEE dışındaki kablosuz standartlar 7

IEEE Standartları 802.11 802.15 WLAN için, Wi-Fi (Wireless Fidelity) IEEE 802.11b , 1999: ISM bandında (2.40 GHz-2.4835GHz), 11 Mbps IEEE 802.11a , 1999: 5 GHz üzerinde 54 Mbps IEEE 802.11g , 2003: Yİne ISM frekanslarında 54 Mbps IEEE 802.11i , 2004: WEP (Wired Equivalent Protocol)  WPA (Wi-Fi Protected Access) 802.15 WPAN için, POS (Personal Operating Space): Kullanıcının 10 m çevresi IEEE 802.15.3 , 2003: WiMedia , 20 Mbps video transferi desteği IEEE 802.15.4 , 2004: ZigBee , 10 Kbps-250Kbps “piconet” ağ yapısı desteği 8

IEEE ... 802.16 WMAN için,WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access ) IEEE 802.16 , 2004: Genişbant, sabit noktadan-çok noktaya; 2 GHz-11 GHz aralığı ve 10 GHz-66 GHz aralığı; 120 Mbps veri hızlarına destek INTEL Dünya Başkanı Craig R. Barret’in geleceğin teknolojisi dediği iletişim 802.20 WMAN için, MBWA (Mobile Broadband Wireless Access Working Group) Genişbant, mobil noktalar için; çalışma frekansı 3.5 GHz altında IP veri iletimi; standartlar için çalışmalar sürüyor... 802.21 Media Independent Handover Interoperability Working Group 802 ve 802 dışındaki teknolojilerin buluşması; farklı ortamlarda aynı sürecin sürdürülebilmesi; ortam değişikliğinde oturumun devamlılığı 802.22 WRAN (Wireless Regional Area Networks) 802 gruplarından en yenisi Amaç: WRAN için sabit, kablosuz noktadan-çok noktaya iletişim standartlarını belirlemek Hedef: VHF/UHF TV bandında 54 MHz-862 MHz arasında kullanılmayan kanallarda iletişim IEEE P1451.5 IEEE P1451.5: Sinyalleşmede temel eleman: sensör 9

IEEE Dışındaki Kablosuz Teknolojiler Bluetooth Bluetooth Special Interest Group (SIG),1998 Ağ altyapısı değildir !!! Amaç: WLAN içinde kablonun yerini almak Kendi iletişim protokolü mevcut Blutooth V2.0 , 2004: 3 Mbps seviyesine kadar veri iletişimi Infrared Data Association (IrDA) Kızılötesi ışık demeti; radyo dalgası değil !!! Yönlü ışık dalgası gerekliliği, çakışma ve güvenlik sorununu mimaride çözüyor... Teorik 500 Mbps veri oranı; pratik 16 Mbps kızılötesi iletişim Güncel araştırmalar  FastIrDA : 100 Mbps Ultra Wideband (UWB) WPAN , WMAN için; POS alan içinde 800 Mbps düzeylerine kadar iletişim imkanı, alan arttıkça veri oranı düşüyor... WiMedia uygulamaları için uzun pil ömrü desteği Ev ağ oluşumu, multimedya veri iletimi, radar teknolojileri, kablosuz intercom ... 10

Mobil Teknolojiler için İletişim Altyapısı Altyapı standartlarını düzenleyenler: Uluslararası Telekomünikasyon Kurumları, çalışma grupları, özel şirketlerin araştırma grupları, forumlar ve özel ilgi grupları Kablosuz altyapı standartları: GSM standartları 3G / UMTS standartları 11

GSM Standartları ETSI ve ITU-T organizsayonları, mobil standartları başlıca belirleyenlerdir... GSM: 900 MHz , 1800 MHz ;15 Kbps 1 milyardan fazla kullanıcı Farklı operatörler arasında dolaşım (roaming) anlaşmaları GSM desteklediği servislere altyapı sağlar: SMS, MMS, HSCSD, GPRS, EDGE 12

GSM... HSCSD (High Speed Circuit Switched Data Service) Devre anahtarlamalı veri iletimi Sabit bantgenişliği: 38.4 Kbps , 57.6 Kbps GPRS (General Packet Radio Service) Amaç: Mobil ağlarda IP ağ yapısı oluşturmak Paket iletişim servisi Mümkün olan bantgenişliği: Maksimum 114 Kbps seviyesine kadar EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) 2G teknolojilerinden 3G teknolojilere geçiş 3G altyapısında GPRS üzerine gelişmeler sonucu elde edilen performans: EDGE GPRS hizmetinden 3 kat kadar hızlı: 384 Kbps veri aktarımı 13

3G / 3GSM Standartları 3GSM / 3G , 1900 MHz , 2100 MHz 3G teknolojisinin hedeflediği uygulamalar 144 Kbps - 2 Mbps mobil veri iletişimi 3G/UMTS olarak standartlaşmakta UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) UMTS Forum ve 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 3. nesil genişbant mobil iletişim teknolojilerinin çekirdeği 3G alyapısının desteklediği ölçüde yüksek performans 1885-2025 MHz uplink , 2110-2200 MHz downlink 1920 Kbps veri hızlarına kadar destek Mobil video, mobil telekonferans 14

Kablosuz ve Mobil Teknolojilerde Bazı Sıkıntılar Yeni teknolojiler hayatı kolaylaştırma konusunda ufukta olacaktır. Teknolojilerin sorunlarının çözümü doğal bir beklentidir. Dikkate alınması gereken sorunların başlıcaları şöyle sıralanabilir: Güvenlik: mahremiyet, gizlilik, veri bütünlüğü, süreklilik Protokol performansı: Veri hızı, gecikme, ham veriyi örten format büyüklüğü, veri iletimini ve dağıtımını garantileme Gerçekleme kısıtları: Fikirlerin hayata geçirilmesindeki, ortamda uygulanmasındaki mali ve fiziksel kısıtlar 15

Sonuç Cep telefonu, mobil cihaz ve kablosuz teknolojiler  çok fazla kesişen, örtüşen nokta. Farklı yerlerden (çıkış noktaları ve amaçları açısından) gelen sistemler birbirlerine, bir ortak noktaya geliyorlar. 16

Sonuç (Devam) Mobil teknolojiler, cep telefonları, kablosuz teknolojiler, birbiriyle koordinasyon içinde gelişebilir... Görünmez ve yaygın ortamda sürekli iletişim... “Her zaman, her yerde bilişim”... 17

... Teşekkürler... Ana Kaynak: “PERVASIVE (SÜREKLİ/YAYGIN) TEKNOLOJİLERDE İLETİŞİM ALTYAPISI” İlker Korkmaz , ilker.korkmaz@ieu.edu.tr 18