ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ NETwork Management & Optimal DEsign Laboratory (NETMODE)

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ & ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ NETwork Management & Optimal DEsign Laboratory (NETMODE) Web Services in M-Commerce Ονοματεπώνυμο : ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΑΡΙΝΟΣ ΙΟΥΝΙΟΣ 2004

2 2 ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2.WEB SERVICES & MOBILITY 2.1.Web Services Model & Related Standards 2.2.Using Web Services in Mobile Devices 3.USING WEB SERVICES IN MOBILE DEVICES 3.1.MOBILE DEVICES (=REQUESTOR) WS-aware mobile device WS-agnostic mobile device 3.2.MOBILE DEVICES (=PROVIDER) 4.CASE STUDIES 5.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6.REFERENCES

3 3 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η τεχνολογία των υπηρεσιών ιστού (web services) αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την ανάπτυξη εφαρμογών σε ένα κατανεμημένο και πλήρως ετερογενές περιβάλλον. Η ανάπτυξη της νέας αυτής τεχνολογίας συμπίπτει αρκετά τόσο σε επίπεδο υλικών (hardware), όσο και σε επίπεδο εφαρμογών (software) - με την ανάπτυξη που σημειώνεται εδώ και αρκετό καιρό στο χώρο των ασύρματων και κινητών συσκευών. Παρατηρώντας, όλα τα πλεονεκτήματα που συνοδεύουν την τεχνολογία των web services, όπως είναι η διαλειτουργικότητα (interoperability), η δυναμική ανεύρεση υπηρεσιών και η επαναχρησιμοποίηση υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για την προσαρμογή των κινητών συσκευών, ικανών όχι μόνο να αξιοποιούν αλλά και να παρέχουν τέτοιου είδους υπηρεσίες μέσα από τα ασύρματα δίκτυα. Η τεχνολογία των υπηρεσιών ιστού (web services) συνιστά ένα νέο μοντέλο για τη χρησιμοποίηση του web που επιτρέπει, τη δημοσιοποίηση των λειτουργιών από διάφορους οργανισμούς και επιχειρήσεις καθώς και τη καθολική πρόσβαση σε αυτές. Τόσο οι σχεδιαστές λογισμικού (developers), όσο και οι τελικοί χρήστες μπορούν να κάνουν χρήση των ωφελειών που πηγάζουν από τα web services. Για τους μεν πρώτους απλοποιείται η διαδικασία σχεδίασης και η ανάπτυξης εφαρμογών και αλληλεπίδρασης των με άλλες, ενώ για τους δεύτερους τους τελικούς χρήστες εκπληρώνονται βασικές ανάγκες τους αφού μπορούν πολύ εύκολα να επιλέξουν, παραμετροποιησουν και χρησιμοποιήσουν το δικό τους web service. Την ίδια ώρα, η πρόοδος που σημειώνεται στο χώρο των τηλεπικοινωνιών και ασύρματων δικτύων καθώς επίσης και ο συνεχώς αυξανόμενος αριθμός χρηστών κινητών τερματικών αποτελούν το κατάλληλο υπόβαθρο για τη πρόσφορα και τη ζήτηση πληροφοριών και υπηρεσιών. Αναμενόμενες επομένως η προσπάθειες που γίνονται για την ανάπτυξη του κινητού-εμπορίου (mobile commerce). Μεταφέροντας τα παραπάνω στο χώρο της τεχνολογίας είναι εύκολα διακριτό οτι η χρήση των web services δίνει τη δυνατότητα για την παροχή υπηρεσιών σε κάθε σημείο (on the spot) ανεξάρτητα ποια είναι η θέση, τόσο του αιτούντα (requestor) όσο και του παρόχου (provider). Η δυναμική ανεύρεση και επίκληση των υπηρεσιών που προσφέρει η τεχνολογία των web services ταιριάζει πλήρως με την ανάπτυξη εφαρμογών για κινητές συσκευές.

4 4 Στις παρακάτω ενότητες περιγράφουμε το μοντέλο τεχνολογίας των υπηρεσιών ιστού (web services) και τη σχέση που υπάρχει με την έννοια της κινητικότητας (mobility). Κατόπιν, περιγράφουμε δυο διαφορετικά σενάρια υλοποίησης τέτοιων υπηρεσιών στο κινητό εμπόριο (m-commerce). Επιπρόσθετα, αναφέρουμε ορισμένες υλοποιήσεις που έχουν πραγματοποιηθεί δίνοντας έτσι μια εικόνα για τα τεκταινόμενα σε επίπεδο εταιριών και προϊόντων.

5 5 2.WEB SERVICES & MOBILITY 2.1.Web Services Model & Related Standards Το μοντέλο των υπηρεσιών ιστού (web services) απαιτεί να πραγματοποιούνται τουλάχιστον οι παρακάτω λειτουργίες : περιγραφή (describe), δημοσίευση(publish)/ενημέρωση(update), ανεύρεση (discover), επίκληση (invoke), αλληλεπίδραση (bind) και να συμπεριλαμβάνονται οι τρεις θεμελιώδεις ρόλοι : του παροχέα (provider), του αιτούντα (requestor) και του πράκτορα (broker). Ο παροχεας αποτελεί την οντότητα που παρέχει εφαρμογές για συγκεκριμένες ανάγκες σαν web services. Ο αιτών έχει μια ανάγκη η οποία μπορεί να εκπληρωθεί από μια υπηρεσία διαθέσιμη στο διαδικτυο. Ο αιτών μπορεί να είναι μια εφαρμογή, μια άλλη υπηρεσία ιστού ή και ένας τελικός χρήστης που θέλει να αποκτήσει πρόσβαση στην υπηρεσία από το τερματικό του. Ο πράκτορας αποτελεί την οντότητα που παρέχει ένα χώρο φύλαξης με τις περιγραφές των υπηρεσιών. Σε αυτό τον χώρο οι παροχείς δημοσιοποιούν τις υπηρεσίες τους, ενώ οι αιτούντες βρίσκουν τις υπηρεσίες που χρειάζονται μαζί με τις απαραίτητες πληροφορίες για την αλληλεπίδραση και επίκληση των. Η χρήση τυποποιημένων και κανονικοποιημενων τεχνολογιών για την περιγραφή υπηρεσιών, για την επίτευξη επικοινωνίας και για τη περιγραφή δεδομένων είναι απαραίτητη προϋπόθεση προκείμενου να υπάρχει μια ομαλή αλληλεπίδραση μεταξύ των παραπάνω οντοτήτων. Στην παρούσα φάση τα πιο διαδεδομένα εργαλεία για την περιγραφή, δημοσιοποίηση, ανεύρεση και επίκληση ενός web service σε ένα κατανεμημένο και υπηρεσιακά σχεδιασμένο (serviceoriented) περιβάλλον είναι : WSDL (Web Service Description Language), UDDI (Uninversal Description, Discovery Integration), SOAP (Simple Object Access Protocol). Επίσης, υπάρχουν και διάφορες άλλες προσεγγίσεις, όπως είναι η ebxml και η HP Web Services Platform των οποίων όμως η περιγραφή ξεφεύγει από τα πλαίσια της παρούσας αναφοράς. Εκτός από την υποστήριξη που υπάρχει από τα διάφορα standards υπάρχουν πολλά προς μελέτη θέματα που αφορούν την περιγραφή, τη δημοσιοποίηση, την ανεύρεση, την παρακολούθηση κ.α. των υπηρεσιών ιστού. Στην παρούσα φάση, υπάρχει έντονο ενδιαφέρον για τη χρήση των web services στον χώρο των κινητών συσκευών και του κινητού διαδικτυου.

6 6 2.2.Using Web Services in Mobile Devices Τελευταίως η προσοχή των τεχνολογικών εξελίξεων έχει επικεντρωθεί στις ασύρματες εφαρμογές (wireless applications) και στους κινητούς υπολογιστές (mobile computing). Οι ασύρματες τεχνολογίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δυο πολύ γενικές κατηγορίες : στις συσκευές παρουσίασης και στην υποδομή των μεταξύ των επικοινωνιών. Κινητά τηλέφωνα και palm computers είναι χαρακτηριστικά παραδείγματα συσκευών που μπορούν να υποστηρίξουν λειτουργίες ασύρματου ηλεκτρονικού εμπορίου (mobile commerce). Παρατηρώντας και την υποδομή των επικοινωνιών ο συνήθης περιορισμός είναι αυτός του bandwidth. Επομένως χρειάζονται νέα τυποποιημένα μέτρα επικοινωνιών. Για την ακρίβεια, με τα νέα μέτρα πρέπει να υπάρχει δυνατότητα για την παροχή εξελιγμένων υπηρεσιών συμπεριλαμβάνοντας παραδείγματος χάριν : την επανασύνδεση σε περίπτωση διακοπής, την πιστοποίηση, το συγχρονισμό πρόσβασης. Οι ασύρματες συσκευές έχουν πολλαπλούς περιορισμούς κυρίως λόγω της αυτονομίας τους και των διαστάσεων τους. Οι περιορισμοί αυτοί είναι υπεύθυνοι για την χαμηλή υπολογιστική ισχύς (low cpu), χαμηλή μνήμη, μικρή απεικόνιση (small display). Μια λύση που προσπαθεί να ξεπεράσει ορισμένους περιορισμούς είναι το πρωτόκολλο WAP (Wireless Application Protocol). Το WAP προσπαθεί να δώσει πρόσβαση σε κατανεμημένες υπηρεσίες μέσω ασύρματων συσκευών. Για να μεταφερθούν υπηρεσίες βασισμένες στο HTTP σε πελάτες που υποστηρίζουν το WAP καταφεύγουμε στη λύση ενός δεσμευμένου εξυπηρετητή που καλείται WAP πύλη (WAP gateway). Η κωδικοποίηση των δεδομένων για την αναπαράσταση σε ασύρματες συσκευές πρέπει να γίνει με κατάλληλες γλώσσες προγραμματισμού. Η WML (Wireless Markup Language) είναι μια εκδοχή της XML με σκοπό να μπορέσει να κατανέμει το περιεχόμενο και τις υπηρεσίες σε τέτοιου είδους συσκευές. Ένα σχετικό πρόγραμμα που κύριο μέλημα του είναι το ηλεκτρονικό εμπόριο μέσα από ασύρματες συσκευές είναι το E-CWE (E-Commerce through Wireless devices) [2]. Σκοπός του προγράμματος αυτού είναι να ερευνήσει τεχνικές και λύσεις που να μπορούν να υποστηρίξουν κινητούς χρηστές σε ένα ασφαλές, ασύρματο περιβάλλον ηλεκτρονικού εμπορίου. Συνυπολογίζοντας λοιπόν όλα τα παραπάνω για το ηλεκτρονικό εμπόριο μέσα από κινητές συσκευές, η ανάπτυξη ενός πλαισίου εργασίας (framework) με web services αποτελεί ξεχωριστή πρόκληση. Θέματα προς επίλυση υπάρχουν και σε αυτή την περίπτωση αρκετά, αφού αρκετά πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται ήδη σε

7 7 σταθερά δίκτυα κρίνονται ακατάλληλα για τη συγκεκριμένη περίπτωση λόγω των προαναφερθέντων περιορισμών. Οι μεγαλύτερες επιχειρήσεις όπως η Microsoft και η SUN αναγνώρισαν από πολύ νωρίς τη σπουδαιότητα και τη χρήση των web services και ενσωμάτωσαν νέες δυνατότητες στα προϊόντα τους. Η Microsoft δημιούργησε σαν πρώτο προϊόν το.net Compact Framework, ενώ η SUN επέκτεινε τη πλατφόρμα J2ME, ώστε να υποστηρίζει πλήρως web services. Σε παρακάτω ενότητα θα δούμε και άλλες υλοποιήσεις που έχουν γίνει για τα mobile web services.

8 8 3.USING WEB SERVICES IN MOBILE DEVICES Στην παρούσα ενότητα εξετάζουμε δυο διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης των web services σε κινητές συσκευές περιγράφοντας το περιβάλλον στο οποίο λειτουργούν καθώς και ορισμένα θέματα που υπάρχουν προς επίλυση. Στην πρώτη περίπτωση θεωρούμε οτι η κινητή συσκευή έχει το ρόλο του πελάτη που αναζητεί ένα web service κάτω από μια συγκεκριμένη αρχιτεκτονική. Η δεύτερη περίπτωση είναι εντελώς διαφορετική από την προηγούμενη, καθώς η κινητή συσκευή παίζει το ρόλο του παρόχου. Πρέπει επίσης να σημειώσουμε οτι στις μέρες μας εξετάζετε και το ενδεχόμενο πιθανών συνδυασμών. Δεν αναφέρουμε κάτι συγκεκριμένο όμως στην παρούσα αναφορά διότι από αρχιτεκτονικής πλευράς δεν εισάγονται νέες έννοιες και καλύπτονται πλήρως από τις συγκεκριμένες περιγραφές. 3.1.Mobile Device (=Requestor) Η συγκεκριμένη περίπτωση αναφέρεται κυρίως σε νομαδικούς τύπους χρηστών που επιθυμούν να εντοπίσουν ένα προϊόν ή μια υπηρεσία κοντά στη φυσική τους θέση, να διαχειριστούν τις προσωπικές τους πληροφορίες που κρατούνται σε ένα κεντρικό εξυπηρετητή και να διαχειριστούν τα συστήματα τους γενικότερα αναζητώντας άλλες σχετικές υπηρεσίες. Επεκτείνοντας το συγκεκριμένο τρόπο σκέψης και διαχείρισης της πληροφορίας με το συγκεκριμένο σενάριο οι κινητοί χρηστές είναι έτοιμοι για την επόμενη γενιά διαδικτυου γνωστή και σαν semantic web [7]. (Στην αναφορά [8] περιγράφεται και ένα πρότυπο για χρήση context-aware συσκευών σε semantic web περιβάλλον). Οι εν λόγω υπηρεσίες φροντίζουν προς τη βελτίωση της καθημερινότητας των κινητών χρηστών συνδυάζοντας έναν αριθμό νέων δυνατοτήτων. Παρόλα αυτά όμως προκείμενου να εκμεταλλευτούμε πλήρως τις δυνατότητες του πρώτου σεναρίου πρέπει να ληφθούν υπ όψιν ορισμένα καίρια ζητήματα. Ορισμένα θέματα είναι προς επίλυση για τη συγκεκριμένη αρχιτεκτονική, αλλά πάλι είναι πιο γενικά θέματα όπως είναι η αυτόματη ανεύρεση και εκτέλεση της υπηρεσίας (ws-discovery/execution) ή προσωποποίηση της υπηρεσίας (ws-personalization). Η ανεύρεση και εκτέλεση μιας υπηρεσίας οφείλει να είναι μια αυτοματοποιημένη διαδικασία προκειμένου να αποτελεί μια πολύ εύχρηστη και φιλική λύση για τους κινητούς χρηστές. Επίσης, για να εκπληρωθούν πλήρως οι ανάγκες των χρηστών

9 9 πρέπει η υπηρεσία να έχει τη δυνατότητα της παραμετροποίησης στις ανάγκες του κάθε χρήστη. Το τελευταίο απαιτεί την πλήρη περιγραφή μιας υπηρεσίας και του περιεχομένου της WS-aware mobile device Σε αυτή την πρώτη εκδοχή του πρώτου σεναρίου, η οντότητα που παίζει το ρόλο του πελάτη (σχ.1) είναι η κινητή συσκευή από μόνη της. Επομένως η κινητή συσκευή πρέπει να διαθέτει μια εφαρμογή πελάτη ώστε να μπορεί να ενεργοποιήσει την υπηρεσία στον χρήστη. Η συγκεκριμένη εφαρμογή αλληλεπιδρά με τον παροχέα της υπηρεσίας και με τον πράκτορα χρησιμοποιώντας κατάλληλα ενημερωμένα πρωτόκολλα (ws-aware) πάνω από ασύρματα δίκτυα (πχ : WLAN, GSM/GPRS). Αυτό συνεπάγεται οτι η εφαρμογή είναι μια «μεγάλη» εφαρμογή πελάτη (fat client) με δυνατότητες επεξεργασίας XML. Οι «μεγάλες» εφαρμογές παρέχουν πιο επιτηδευμένες και εξελιγμένες δυνατότητες στις λειτουργίες μιας εφαρμογής. Χρησιμοποιώντας web services μαζί με τέτοιες «μεγάλες» εφαρμογές μας δίνει ένα πλήθος πλεονεκτημάτων : (α) δίνει τη δυνατότητα στους εκάστοτε κατασκευαστές να αναπτύξουν ένα τεράστιο αριθμό εφαρμογών και διαδικτυακών λύσεων χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα standards, (β) οι εφαρμογές γίνονται πιο δυναμικές αφού μπορούν να καλεστούν διάφορες υπηρεσίες βασισμένες στο περιεχόμενο του κάθε χρήστη, (γ) διευκολύνει τη διαλειτουργικότητα (interoperability) και την ενσωμάτωση (integration) με άλλες εφαρμογές που τρέχουν σε άλλες κινητές συσκευές. Η εν λόγω αρχιτεκτονική είναι κατάλληλη για περιπτώσεις που είναι απαραίτητη η αλληλεπίδραση και η συσχέτιση πολλών εταιριών και οργανισμών. Η αλληλεπίδραση αυτή πάντως πρέπει να είναι πλήρως αυτοματοποιημένη και χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση. Παραδείγματος χάριν, στην περίπτωση που ένας κινητός χρήστης ψάχνει για ξενοδοχείο, ο πελάτης της υπηρεσίας επικοινωνεί με τον πράκτορα της υπηρεσίας προκειμένου να του βρει το κοντινότερο ξενοδοχείο και κατόπιν αλληλεπιδρά κατευθείαν με την υπηρεσία που παρέχει το ξενοδοχείο προκειμένου να διαπραγματευτεί την τιμή και τελικά να κάνει κράτηση προκαταβάλλοντας μια προκαταβολή με την πιστωτική του κάρτα. Στο παρακάτω σχήμα παραθέτουμε μια απεικόνιση της αρχιτεκτονικής που περιγράψαμε.

10 10 Υπάρχουν αρκετά θέματα προς επίλυση στη συγκεκριμένη αρχιτεκτονική που και προέρχονται από το γεγονός οτι οι κινητές συσκευές έχουν μικρότερη υπολογιστική ισχύς, υπάρχει περιορισμός bandwidth, χαμηλή μνήμη, περιορισμένη απεικόνιση στις μικρές οθόνες και μικρή αυτονομία. Λόγω των παραπάνω επομένως είναι αναγκαία η χρήση και η ανάπτυξη ειδικών γλωσσών καθώς και η μορφοποίηση του περιεχομένου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα εφαρμογής είναι ένα palm που τρέχει το λειτουργικό σύστημα PalmOS που μπορεί να απεικονίσει δεδομένα με τη μορφή TinyXML, ενώ αν η συσκευή είναι επίσης ικανή να πραγματευτεί δεδομένα με τη VoiceXML με αποτέλεσμα ο χρήστης να μπορεί και να ακούσει τα δεδομένα αντί μόνο να βλέπει. Γι αυτούς τους λόγους οι υπηρεσίες που προσφέρονται για φορητές συσκευές πρέπει να λαμβάνουν υπ όψιν τους και τους περιορισμούς που προκύπτουν από τα χαρακτηριστικά των συσκευών και να γίνεται μια προσπάθεια για την βελτιστοποίηση τους. Ένα δεύτερο χαρακτηριστικό πρόβλημα είναι οτι λόγω της έλλειψης πληκτρολογίου μια υπηρεσία πρέπει να έχει ελαχιστοποιήσει την εισαγωγή δεδομένων από το χρήστη. Όπως μπορούμε να διαπιστώσουμε υπάρχουν ορισμένες ιδιομορφίες και περιορισμοί από τη σκοπιά των κινητών συσκευών προκειμένου να προβούν στην υιοθέτηση του συγκεκριμένου σεναρίου. Για παράδειγμα, όταν χρησιμοποιούμε την υπηρεσία UDDI για την ανεύρεση μιας υπηρεσίας ιστού (web service) χρειάζονται πολλαπλές δικτυακές αναζητήσεις οι οποίες κοστίζουν αρκετά. Αυτό αποτελεί πρόβλημα για τα δίκτυα κινητών επικοινωνιών, καθώς πολλές φορές η διαθεσιμότητα δικτύου αποτελεί κύριο μέλημα για κάθε αίτημα χρήστη. Η επίγνωση και η μελέτη

11 11 των συγκεκριμένων προβλημάτων μας έδωσε την ώθηση για την εισαγωγή της δεύτερης αρχιτεκτονικής που περιγράφουμε παρακάτω WS-agnostic mobile device Σε αυτή τη δεύτερη αρχιτεκτονική προσέγγιση εισάγουμε την έννοια μιας νέας οντότητας του proxy server, που παίρνει το ρόλο του εκπρόσωπου της κινητής συσκευής στο σταθερό δίκτυο. Ο proxy αλληλεπιδρά με κατάλληλα ενημερωμένα (ws-aware) πρωτόκολλα με τον παροχεα (ws-provider) και τον πράκτορα (ws-broker) και επιστρέφει τα αποτελέσματα στην κινητή συσκευή χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα (ws-agnostic), όπως πχ: WAP/WML, imode/chtml πάνω από τα ασύρματα δίκτυα. Ο ρόλος του είναι η παροχή υπηρεσιών με ένα τρόπο πλήρως προσαρμόσιμο στις δυνατότητες και στους περιορισμούς μιας κινητής συσκευής. Η κινητή συσκευή (thin client αυτή τη φορά) δεν χρειάζεται να υποστηρίζει υπηρεσίες ιστού (wsfunctionality), αφού ο proxy αναλαμβάνει να εκτελέσει τις διεργασίες που στοιχίζουν σε χρόνο και επεξεργαστική ισχύ. Η λειτουργία του proxy εξυπηρετητή είναι παρόμοια με τη λειτουργία μιας WAP πύλης (WAP gateway) που προσαρμόζει τα γνωστά www πρωτόκολλα (HTTP/TCP/IP) σε βελτιστοποιημένες ασύρματες μεταβλητές (WSP/WTP/UDP). Ο εξυπηρετητής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναλάβει τις ανωμαλίες που συμβαίνουν σε ένα δίκτυο κινητής επικοινωνίας, όπως το γεγονός οτι οι κινητές συσκευές χάνουν τη σύνδεση τους με το δίκτυο πολύ περισσότερο από τις σταθερά συνδεδεμένες συσκευές. Ο εξυπηρετητής μπορεί να κρατάει τα αποτελέσματα της υπηρεσίας και να τα προωθεί στη συσκευή αμέσως μόλις η σύνδεση αποκατασταθεί. Ο εξυπηρετητής επίσης μπορεί να εκτελεί διάφορες λειτουργίες και διεργασίες όπως είναι η προσαρμογή περιεχομένου προκειμένου να βελτιστοποιήσει το αποτέλεσμα σε διαφορετικής φύσης τερματικά και σε ετερογενή περιβάλλοντα. Παράδειγμα τέτοιας βελτιστοποίησης είναι οτι ο εξυπηρετητής μπορεί να ρυθμίσει τη ροή δεδομένων ανάλογα με τις ταχύτητες που υπάρχουν στις ασύρματες διασυνδέσεις. Επιπρόσθετα, ο εξυπηρετητής μπορεί να φροντίσει για διάφορες λειτουργίες καθημερινής χρήσης όπως είναι να κρατάει τα bookmarks του χρήστη, να ελευθερώνει ή να δεσμεύει μνήμη όταν χρειάζεται και άλλα σχετικά ζητήματα. Το συγκεκριμένο σενάριο είναι πλήρως ταιριαστό για περιπτώσεις που ο κινητός χρηστής κινείται σε μη φιλικά περιβάλλοντα και παρέχει υπηρεσίες που προηγουμένως δεν έχει ξανασυναντήσει. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων υπηρεσιών και περιβαλλόντων είναι όταν ο

12 12 κινητός χρηστής εισέρχεται σε ένα αεροδρόμιο και λαμβάνει πληροφορίες όπως είναι το πρόγραμμα των πτήσεων, προσφορές από τα μαγαζιά του αεροδρομίου κ.α. Παρόλα αυτά όμως υπάρχουν ορισμένα θέματα προς συζήτηση και σε αυτή την προσέγγιση. Ο εξυπηρετητής αποτελεί μια κεντρική οντότητα που ελέγχει όλα τα δεδομένα του χρήστη καθώς επίσης αποφασίζει σε ποιες υπηρεσίες θα έχει πρόσβαση ή όχι. Είναι λοιπόν εύλογο να υπάρχει ανησυχία για την ασφάλεια και την προστασία του εξυπηρετητή. Πρέπει επίσης να σημειώσουμε οτι ο εξυπηρετητής αποτελεί και το στόχο κάθε επίθεσης που σκοπό έχει να βλάψει το σύστημα. Στο παρακάτω σχήμα παραθέτουμε μια άποψη από την εν λόγω αρχιτεκτονική : 3.2.MOBILE DEVICES (=PROVIDER) Οι υπολογιστικές δυνατότητες των φορητών υπολογιστών, αλλά και άλλων φορητών συσκευών που χρησιµοποιούνται καθηµερινά, όπως κινητά τηλέφωνα και υπολογιστές παλάµης, έχουν αυξηθεί σηµαντικά και σε συνδυασµό µε την δυνατότητα ασύρµατης διαδικτύωσης, έχουν δώσει μεγάλη ώθηση στον τοµέα του «διεισδυτικού υπολογισµού» (pervasive computing). Οι ασύρµατες τεχνολογίες παρέχουν την δυνατότητα για την δηµιουργία δικτύων ανάµεσα στις συσκευές αυτές. Το πιο βασικό όµως (από την πλευρά των χρηστών) είναι να παρέχονται και χρήσιµες εφαρµογές. Μια ενδιαφέρουσα περίπτωση εφαρµογής είναι, να παρέχονται υπηρεσίες που έχουν σχέση µε το «περιβάλλον» (context) της φορητής συσκευής, και ειδικότερα υπηρεσίες µε βάση τη γεωγραφική θέση (Location Based Services). Το σενάριο αυτό

13 13 θα μπορούσε να εφαρµοστεί σε αρκετές εφαρµογές. Για παράδειγµα, οι φορητές συσκευές, θα μπορούσαν να περιέχουν προσωπικές πληροφορίες όπως το βιογραφικό του χρήστη και υπηρεσίες που θα επιτρέπουν την πρόσβαση σε αυτές. Έτσι κάποιος που ψάχνει για υπαλλήλους θα μπορούσε να τους αναζητήσει διαµέσου τέτοιων υπηρεσιών. Μια άλλη περίπτωση που θα μπορούσε να εφαρµοστεί το σενάριο αυτό, είναι στη διαχείριση στόλου φορτηγών, όπου η φορητή συσκευή θα ήταν ο πάροχος μιας υπηρεσίας που δείχνει την τρέχουσα θέση του οχήµατος. Το σενάριο που περιγράφηκε παραπάνω παρουσιάζει αρκετά θέµατα ερευνητικού ενδιαφέροντος, όπως η διαχείριση και ο εντοπισµός υπηρεσιών που προσφέρονται από φορητές συσκευές. Το βασικό πρόβληµα που πρέπει να λυθεί, οφείλεται στην φορητότητα των συσκευών και έχει να κάνει µε την αλλαγή διεύθυνσης της συσκευής, που προκαλείται από τη μετακίνηση της σε διαφορετικό περιβάλλον. Ανάµεσα στις λύσεις που έχουν προταθεί για το σενάριο αυτό βασίζεται σε τεχνολογίες υπηρεσιών ιστού (web services). Προκύπτει επομένως ένας αριθμός θεμάτων και τεχνικών προκλήσεων που σχετίζονται με αυτό το σενάριο. Η δημιουργία ενός πλαισίου εργασίας (wsframework) στηρίζεται στη δημιουργία μιας υπηρεσίας μητρώου () όπως και τα περισσότερα κατανεμημένα συστήματα άλλωστε. Το επόμενο μέλημα λοιπόν είναι η εξασφάλιση της κινητικότητας (mobility) της υπηρεσίας παροχής υπηρεσιών ιστού (ws-provider). Συνήθως, μόλις οι διαδικτυακοί κόμβοι κινούνται σε άλλη τοποθεσία αποκτούν μια νέα διεύθυνση. Μια τέτοια διεύθυνση μπορεί να αποδοθεί ή μέσα από γνωστή διεύθυνση ή να της αποδοθεί δυναμικά. Μηχανισμοί που υπάρχουν στα καθιερωμένα δίκτυα, όπως NAT (address translation) δημιουργούν ένα σκηνικό ακόμη πιο πολύπλοκο. Προκειμένου να συνεχίσει να υπάρχει παροχή υπηρεσιών θα πρέπει να πραγματοποιείται μια ενημέρωση στο μητρώο των υπηρεσιών με τη νέα διεύθυνση, όπως περίπου στο μηχανισμό των κινητών IP (mobile IP). Ένα ακόμη θέμα που θα πρέπει να ληφθεί υπ όψιν για τη συνεχή παροχή υπηρεσιών είναι οτι ο κινητός πάροχος θα πρέπει να έχει έναν μηχανισμό άμεσων ειδοποιήσεων για τους «γνωστούς» πελάτες/αιτούντες όταν αυτοί επαναπροσδιορίζουν τη διεύθυνση τους. Το τελευταίο βέβαια αποτελεί λύση ανάγκης για τις περιπτώσεις που υπάρχει μικρός αριθμός πελατών και δεν υπάρχει μια οντότητα που να έχει το ρόλο του πράκτορα. Κάθε πάροχος κρατάει έναν πίνακα με τις διευθύνσεις γνωστών πελατών. Μέσω αυτού του πίνακα οι πελάτες ειδοποιούνται με την αλλαγή της τοποθεσίας τους και την αλλαγή διευθύνσεως τους.

14 14 Επιπρόσθετα πρέπει να σημειώσουμε οτι η ενημέρωση του μητρώου είναι μια λειτουργία που πρέπει να προστατεύεται από κακόβουλη χρήση. Ως εκ τούτου, τίθεται ένα σημαντικό θέμα ασφαλείας κατά την περίπτωση αλλαγής τοποθεσίας του κινητού παρόχου, οπότε και είναι αναγκαία η ενημέρωση του μητρώου. Σύγχρονοι μηχανισμοί ασφάλειας μπορεί να αντιδράσουν σε μια τέτοια αλλαγή και να απορρίψουν κάθε αίτημα που θα επακολουθήσει. Επομένως είναι πολύ σημαντικό να λυθεί το θέμα της φορητότητα με όλα τα πλαίσια εργασίας περί ασφάλειας (security frameworks). Χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιου πλαισίου εργασίας είναι το Wireless Application Protocol PKI, το οποίο εισήχθη για να χαρακτηρίσει έναν αριθμό έμπιστων συσκευών (PTD Personal Trusted Devices) που υποστηρίζουν λειτουργίες κινητού εμπορίου (m-commerce). Το WPKI έχει συσταθεί από την Open Mobile Alliance [6] (πρώην WAP Forum). Στο παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζουμε την περίπτωση κατά την οποία πραγματοποιείται μια αλλαγή διευθύνσεως και πρέπει να γίνει ενημέρωση στο μητρώο των υπηρεσιών ιστού (UDDI registry).

15 15 4.CASE STUDIES Η προσπάθεια των κινητών υπηρεσιών ιστού (mobile web services) πραγματοποιείται με σκοπό να δημιουργηθούν ορισμένα standards που θα καταφέρουν να ενεργοποιήσουν νέες δυνατότητες τόσο στον κόσμο των σταθερών συστημάτων όσο και στο χώρο ασύρματων. Μεγάλες εταιρείες λογισμικού και κινητής τηλεφωνίας έχουν στρέψει την προσοχή τους προς αυτή την κατεύθυνση με σκοπό την σύγκλιση των δυο τεχνολογιών Microsoft & Vodafone Έχοντας γνώση οτι η συγκεκριμένη τεχνολογία όπως είναι οι υπηρεσίες ιστού αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη και με υλοποιήσεις τεχνολογία, η Microsoft με συγκεκριμένα λογισμικά εργαλεία προχώρησε σε ένα διαγωνισμό με αντικείμενο την ανάπτυξη ενός περιβάλλοντος με υπηρεσίες ιστού σε κινητές συσκευές. Οι σχεδιαστές λογισμικού θα υλοποιούσαν εφαρμογές χρησιμοποιώντας το Mobile Office SMS της Vodafone μαζί με το.net Framework και τη σουίτα λογισμικού Visual Studio.NET Οι υλοποιήσεις που προήλθαν από το συγκεκριμένο διαγωνισμό ήταν εφαρμογές από το χώρο της υγείας (φαρμακευτική εταιρεία με σύστημα ειδοποιήσεις των ασθενών της), του εμπορίου (εταιρεία με στόλο αυτοκίνητα προς ενοικίαση) [11]. 4.2.Sun Microsystems & Nokia Η υλοποίηση πραγματοποιήθηκε από την Liberty Alliance participation χρησιμοποιώντας τη java σαν γλώσσα προγραμματισμού. Η εφαρμογή ήταν για την εκπομπή ραδιοφωνικού σήματος μέσα από το Νοκια Περισσότερες πληροφορίες μπορούμε να αντλήσουμε από το white paper [9].

16 16 5.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η χρήση των υπηρεσιών ιστού (web services) σε κινητές συσκευές θα συνδέσει τις καθαρά παραδοσιακές επικοινωνίες φωνής με σύγχρονες κινητές υπηρεσίες, κάτι που κάνει εφικτή την πρόσβαση σε κάθε δεδομένο και υπηρεσία από οποιοδήποτε σημείο, με οποιαδήποτε συσκευή και οποτεδήποτε είναι αυτό επιθυμητό. Στην παρούσα αναφορά παρουσιάσαμε ορισμένα σενάρια με τα οποία είναι το παραπάνω εφικτό. Τα άμεσα πραγματοποιήσιμα σενάρια όπως είδαμε με αντίστοιχες προσπάθειες υλοποίησης είναι τα δυο πρώτα στις μέρες μας. Για να συνδυαστούν και να συνδεθούν πλήρως όμως οι όροι της κινητικότητας (mobility) και των υπηρεσιών ιστού (web services) πρέπει να καλυφθεί και το τρίτο σενάριο (του παροχεα υπηρεσιών). Τέλος να αναφέρουμε οτι οι συγκεκριμένες τεχνολογίες έχουν να αντιμετωπίσουν ιδιαίτερες προκλήσεις, όπως τα θέματα ασφάλειας και της απόδοσης, με αποτέλεσμα να υπάρχουν αρκετά πεδία ερευνάς ανοικτά.

17 17 6.REFERENCES [1] T. Pilioura, A. Tsalgatidou, S. Hadjiefthymiades, Scenarios of using Web Services in M-Commerce, ACM SIGecom Exchanges, Vol. 3, No. 4, January [2] MAAMAR, Z., MANSOOR, W., YAHYAOUI, H E-Commerce through Wireless Devices. In Proceedings of IEEE 10th International Workshops on Enabling Technologies: Infrastructure for Collaborative Enterprises (WETICE'01), IEEE Press, [3] Web Services Description Language (WSDL) 1.1, [4] Simple Object Access Protocol (SOAP), [5] YEUN, C. Y. AND FARNHAM, T Secure M-Commerce with WPKI. In Proceedings of 1st International Workshop for Asian PKI, Korea, October [6] OMA, [7] BERNERS-LEE, T., HENDLER, J., LASSILA, O The Semantic Web. In Scientific American, May 2001, available at [8] SADEH, N. A Semantic Web Environment for Context-Aware Mobile Services. Sadeh _v2.pdf [9] Deploying Mobile Web Services using Liberty Alliance s Identity Web Services Framework (ID-WSF), White Paper [10] Mobile Web Services, [11]