Κινητό & ασύρματο επιχειρείν: Τεχνολογίες & εφαρμογές Δρ. Βασίλης Ζεϊμπέκης Τμήμα Μηχανικών Οικονομίας & Διοίκησης Πανεπιστήμιο Αιγαίου vzeimp@fme.aegean.gr Σύρος, 26.10.2010
Ατζέντα Κινητές τεχνολογίες (mobile technologies) Ασύρματες τεχνολογίες (wireless technologies) Κινητές & Ασύρματες εταιρικές εφαρμογές (corporate applications) Κινητές & Ασύρματες εφαρμογές καταναλωτή (consumer applications)
Κινητές τεχνολογίες (mobile technologies)
Ορισμοί Βασικές έννοιες Τα τελευταία χρόνια κερδίζουν ολοένα και περισσότερο έδαφος οι κινητές επικοινωνίες(συνδέεις μεταξύ υπολογιστών, κινητών τηλεφώνων, κτλ) Με τον όρο κινητά δίκτυα αναφερόμαστε στα δίκτυα που χρησιμοποιούν τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας ως βασική μέθοδο παροχής ασύρματων συνδέσεων εν κινήσει Στα κινητά δίκτυα, η επικοινωνία είναι δυνατή μέσω του δικτύου κινητής τηλεφωνίας(π.χ. GSM, GPRS, UMTS, ΤΕΤRA) Η εξοικείωση των χρηστών με την κινητή τηλεφωνία σε συνδυασμό με τη μείωση των χρεώσεων έχει επιφέρει την άνθιση σε πολλές εφαρμογές κινητού επιχειρείν (mcrm, LBS εφαρμογές, mbanking, κτλ)
Τι είναι η κυψέλη (cell)? Η κυψέλη αποτελεί τη βασική οντότητα σε ένα σύστημα κινητής (κυψελωτης) επικοινωνίας και ορίζεται ως η περιοχή στην οποία η ραδιοκαλυψη (radio coverage)δίνεται από έναν σταθμό βάσης (base station). Μια κυψέλη μπορεί να έχει μια ή περισσότερες συχνότητες ανάλογα με τον όγκο των δεδομένων/φωνής που διακινούνται στο δίκτυο(traffic load). Οι συχνότητες επαναχρησιμοποιούνται αλλά ποτέ σε διπλανά κελιά έτσι ώστε να αποφεύγεται το φαινόμενο της παρεμβολής Real-life cells Fictitious cells
Πλεονεκτήματα ενός κυψελωτού δικτύου: Υψηλή χωρητικότητα, υψηλότερος αριθμός χρηστών Χαρακτηριστικά κυψέλης Απαιτείται μικρότερη εκπομπή ενέργειας από τους σταθμούς βάσης Ευέλικτο και αποκεντροποιημένο δίκτυο Ο σταθμός βάσης διαχειρίζεται τις παρεμβολές, τις συχνότητες εκπομπής, κτλ Προβλήματα: Χρειάζεται σταθερό δίκτυο για την επικοινωνία των σταθμών βάσεων handover necessary αλλαγή από έναν σταθμό βάσης σε έναν άλλο Παρεμβολές από άλλες κυψέλες Η κυψέλη μπορεί να έχει μέγεθος από 100μμέσα στην πόλη ως και 35 km σε επαρχιακές περιοχές
Τρόποι επικοινωνίας σταθμού βάσης με τερματικό
GSM συστήματα Το δίκτυο GSM είχε αρχικά σχεδιαστεί να εκπέμπει στην συχνότητα των 900MHz Αργότερα χρησιμοποιήθηκε και μια ακόμα συχνότητα των 1800MHz για να δημιουργηθεί ένα νέο δίκτυο, παρόμοιο με τοgsm. Το σύστημα αυτό αρχικά ονομάζονταν DCS1800, αλλά αργότερα εξελίχθηκε και αποτελεί και αυτό ένα δίκτυο GSM Η Αμερικανο-Γιαπωνέζικηέκδοση του GSM χρησιμοποιεί τη συχνότητα των 1900MHz, και ονομάζεται PCS1900 Υπάρχουν 3 δίκτυα GSM: GSM 900, GSM 1800 & GSM 1900
Χαρακτηριστικά δικτύου GSM Πλεονεκτήματα Υποστηρίζει περιαγωγή (roaming) σε διεθνές επίπεδο Πολύ καλή ποιότητα μετάδοσης φωνής Μεγάλο εύρος εφαρμογών και υπηρεσιών Επικοινωνία με δίκτυα PSTN, ISDN Πολύ καλά χαρακτηριστικά ασφαλείας
Αρχιτεκτονική δικτύου GSM MS BTS BSC PSTN ISDN PDN MS BTS BSC MSC EIR GMSC AUC HLR VLR BTS MS BTS BSC BSS MSC GMSC Base transceiver station Base station controller Base station subsystem (BTS+BSQ) Mobile switching center Gateway MSC MS HLR VLR EIR AUC Mobile station Home location register Visited location register Equipment identity register Authentication center
Από την σκοπιά του χρήστη Χαμηλές ταχύτητες στη μετάδοση δεδομένων; μέχρι 9.6 kbps Η δημιουργία σύνδεσης για μεταφορά δεδομένων είναι χρονοβόρα Η υπηρεσία ανταλλαγής δεδομένων είναι πολύ ακριβή (χρονοχρέωση) Από τεχνικής πλευράς Το δίκτυο GSM χρησιμοποιεί μηχανισμούς circuit-switched, οι οποίοι: Δεν είναι κατάλληλη για μετάδοση δεδομένων και για πλοήγηση στο διαδίκτυο Η χρέωση γίνεται με βάση τον χρόνο σύνδεσης Μειονεκτήματα τουgsm
GPRS: Τι είναι το δίκτυοgprs? Η πλήρης ονομασία του είναι General Packet Radio Service Αποτελεί τη βασική μετεξέλιξη του δικτύου GSM (GSM Phase 2+ enhancement) και αποτέλεσε ένα βασικό βήμα για την είσοδο στα δίκτυα 3 ης γενιάς(3g) Στοχεύει στην παροχή υπηρεσιών (μεταφορά δεδομένων) με Στοχεύει στην παροχή υπηρεσιών (μεταφορά δεδομένων) με υψηλό εύρος μετάδοσης, ταχύτητας και το χαρακτηριστικό της συνεχούς σύνδεσης ( always on connectivity)
Χαρακτηριστικά δικτύου GPRS GPRS: Υποστηρίζει υψηλές ταχύτητες μετάδοσης; μέχρι 172 kbps Προσφέρει γρήγορη δημιουργία σύνδεσης (fast call setup times) Προσφέρει συνεχή σύνδεση (always-on connectivity) Υποστηρίζει QoS αλγορίθμους Ενοποιεί τη τεχνολογία διαδικτύου (IP infrastructure) στο δίκτυο GSM Χρησιμοποιεί μηχανισμούς packet-switched: ογκοχρέωση Προσφέρουν καλύτερη διαχείριση των πόρων (σε συχνότητες, εύρος μετάδοσης, σταθμούς βάσης)
Εισαγωγή στα δίκτυαumts Ο βασικός στόχος των δικτύων 3 ης γενιάς ήταν να συνεχιστεί η υπάρχουσα επιτυχία των δικτύων 2 ης και 2,5 ης γενιάς Το δίκτυο 3G αναπτύχτηκε κάτω από το πρότυπο IMT-2000 και το πιο γνωστό δίκτυο που προέκυψε ήταν το UMTS (W-CDMA) Το δίκτυο (UMTS) Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) αποτέλεσε την πρώτη προσπάθεια ολοκλήρωσης των ήδη υπαρχόντων δικτύων, τόσο επίγειων όσο και δορυφορικών
Χαρακτηριστικά δικτύου UMTS Universal Mobile Telecommunications System: Περιλαμβάνει όλα τα χαρακτηριστικά του GPRS: μεγάλη γεωγραφική κάλυψη Απλοποιημένη πρόσβαση σε δίκτυα τύπου packet data Υποστηρίζει μηχανισμούς QoS ογκοχρέωση Συνδεσιμότητα always on Μετάδοση δεδομένων με ταχύτητες εως 2 Mbps Data Rates of UMTS Satellite and rural outdoor Urban outdoor Indoor and low range outdoor 144 kbps 384 kbps 2 Mbps Με την εφαρμογή περαιτέρω τεχνολογιών (HSDPA) η ταχύτητες (ονομαστικές) φτάνουν πια μέχρι και τα 7,2 Mbps
Τι είναι τα δίκτυαtetra? ΦΩΝΗ Radio One to Many Group Call Direct Mode Operation Emergency and Priority call Dispatch Operation Ε ΟΜΕΝΑ Packet Data IP Connectivity Always On, Always Connected Cellular Telephony Duplex Phone Call PABX/PSTN Connectivity Short Data Alpha / Numeric Messaging Status Messaging
Τι κάνει το TETRA μοναδικό? Ασφάλεια δεδομένων αυθεντικοποίηση των δικτύων, και των χρηστών χρήση στατικών και δυναμικών κλειδιών (κωδικοποίηση δεδομένων) δυνατότητα απενεργοποίησης συσκευών που έχουν κλαπεί Πρόσβαση σε δεδομένα (ΙP infrastructure) o µετάδοση φωνής και δεδοµένων σε ικανοποιητικές ταχύτητες o Επικοινωνία σε επίπεδο group/οµάδας o Ταχύτατοι χρόνοι δηµιουργίας µιας κλήσης o Direct Mode (DMO)
Ασύρματες τεχνολογίες (wireless technologies)
Κατηγοριοποίηση ασύρματων τεχνολογιών WAN IEEE 802.20 (proposed) IEEE 802.16 WirelessMAN IEEE 802.11 WirelessLAN IEEE 802.15 Bluetooth MAN LAN PAN ETSI HiperPAN 3GPP, EDGE (GSM) ETSI HiperMAN & HIPERACCESS ETSI HiperLAN
Bluetooth Είναι ένα ασύρματο πρότυπο επικοινωνίας περιορισμένου γεωγραφικού εύρους το οποίο επιτρέπει τη δημιουργία προσωπικών δικτύων(pan) Το bluetooth μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για φωνητική επικοινωνία όσο και για μετάδοση δεδομένων Το όνομα του πρωτοκόλλου έρχεται από ένα Βικινγκ βασιλιά της Δανίας τον Harold Bluetooth ZigBee Ασύρματη Δικτύωση (1/2) Είναι ένα πρότυπο επικοινωνίας για δημιουργία προσωπικών δικτύων(pan) Αναπτύχθηκε με σκοπό να ξεπεράσει ορισμένα από τα εγγενή μειονεκτήματα του Bluetooth όπως η αδυναμία να υποστηρίξει τη διασύνδεση πολλών κόμβων Σε ένα δίκτυο ZigBee, μπορούν να συνδεθούν πολλές συσκευές σε τοπολογία πλέγματος Το ZigBee έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές που απαιτούν χαμηλές απαιτήσεις κατανάλωσης και δεν έχουν ανάγκη για υψηλές ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων
Internet Bridge Μοντέλα χρήσης δικτύων PAN Παροχή προσβασης στο διαδικτυοσε μια συσκευή η οποια ενσωματώνει Bluetooth πομποδέκτη Headset / Automatic Synchronization Παροχή ασύρματης μεταδoσης σε ένα φορητό τερματικό για μετάδοση δεδομένων, φωνής, κτλ
Ασύρματη Δικτύωση (2/2) Wireless LAN(WiFi) Δεν αποτελούν νέα τεχνολογία αλλά έχουν ιδιαίτερη απήχηση τα τελευταία χρόνια Παρέχουν σύνδεση σε αποστάσεις μερικών μέτρων Σε ένα ενσύρματο δίκτυο, οι υπολογιστικοί πόροι είναι εφοδιασμένοι με κάρτες δικτύου, οι οποίες φέρουν μια κεραία και έναν πομποδέκτη ραδιοσυχνοτήτων Πρότυπα: 802.11b, 802.11g, 802.11draft/n WiMAX Η τεχνολογία έχει ως στόχο τη δημιουργία ενός ασύρματου μητροπολιτικού δικτύου Δεδομένης της συχνότητας λειτουργίας του (2 & 11 GHz), το πρότυπο 802.16 δύναται να ολοκληρώσει και διάσπαρτα ασύρματα τοπικά δίκτυα που βασίζονται στο πρότυπο 802.11 σε ένα ενιαίο δίκτυο
Μετάδοση δεδομένων / κεραίες Access Points με δυνατότητα εξυπηρέτησης πολλών τερματικών WLAN Access Card βρίσκεται συνήθως ενσωματωμένη στο τερματικό Εύρος: 30-50μ(indoor), 100-300μ(outdoor) Client/ Συσκευή χρήστη Wireless LAN: Δικτυακός Εξοπλισμός Κάθε τερματικό που μπορεί να δεχθεί δεδομένα με ασύρματο τρόπο 11-54 Mbps / sec Τα περισσότερα τερματικά έχουν πια ενσωματωμένο αναγνώστη barcode, ασύρματο δίκτυο, κτλ
Πλεονεκτήματα από τη χρήση ασύρματων τεχνολογιών Κατάργηση της χρήσης τεχνικών που βασίζονται σε χαρτί, αφού όλες οι πληροφορίες μπορούν να μεταδοθούν ασύρματα χωρίς την έκδοση καταστάσεων Ευελιξία και ευκολία στην εγκατάσταση, συντήρηση και εξοικείωση με το σύστημα, αφού οι περισσότερες διαδικασίες είναι αυτοματοποιημένες και δεν χρειάζεται άμεση αλληλεπίδραση (interaction) των χρηστών Εύκολη συνεργασία με κεντρικά προγράμματα αποθήκης όπως WMS, ERPκαι EDI, έτσι ώστε να επιτευχθεί μείωση λειτουργικού κόστους, βελτίωση της ποιότητας, καθώς επίσης και άμεση ανταπόκριση σε παραγγελιοληψίες
Εταιρικές εφαρμογές (Corporate technologies)
Τοπολογία εταιρικών εφαρμογών Business Process Applications SCM Supply Chain Management / logistics Asset mgt & tracking CRM Customer Relationship Management Workforce Applications SFA Sales Force Automation FFA Field Force Automation MOS Mobile Office Support SFA CRM FFA Workforce applications Corporate Applications Business process applications SCM MOS ERP
Διαχείριση στόλου οχημάτων (logistics) ορυφορικός εντοπισµός οχήµατος Κέντρο ελέγχου Όχηµα Ασύρµατη επίγεια µετάδοση δεδοµένων
Είναι το κέντρο διαχείρισης του συστήματος Κέντρο ελέγχου Αρχιτεκτονική client/server ή web application Αποτελείται από ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή και μια σύνδεση στο διαδίκτυο (συνήθως DSL) Οι αναγκαίες πληροφορίες Οι αναγκαίες πληροφορίες μπορούν να ληφθούν με απευθείας επικοινωνία με τα οχήματα είτε μέσω του Διαδικτύου
Κινητές & Δορυφορικές επικοινωνίες Προσδιορισμός γεωγραφικής θέσης οχήματος Χρήση του συστήματος GPS 24 δορυφόροι (ταυτόχρονη επικοινωνία με 3-4 δορυφόρους) Μετάδοση δεδομένων από το όχημα στο κέντρο ελέγχου και αντίστροφα Χρήση GPRS/TETRA Μεταφορά δεδομένων σε πραγματικό χρόνο Ογκοχρέωση
Εξοπλισμός οχήματος Τηλεματική μονάδα Καταγραφή θέσης οχήματος Καταγραφή δεδομένων πεδίου Αποστολή σε πραγματικό χρόνο στο κέντρο ελέγχου Αισθητήρες πεδίου Καταγραφή θερμοκρασιών Άνοιγμα κλείσιμο θύρας
Τηλεμετρία
Διαχείριση παγίων Χρήση ηλεκτρονικών ετικετών / ασύρματων τοπικών δικτύων / δορυφορικών συστημάτων εντοπισμού Διαχείριση εμπορευματοκιβωτίων/παλετών/βαγονιών Η συσκευή (τηλεματική μονάδα) μπορεί να στέλνει τη θέση του παγίου ανά τακτά χρονικά διαστήματα ή μετά από απαίτηση του χρήστη Χρησιμοποιείται και ως εργαλείο για τιμολόγηση υπηρεσιών
Ιχνηλασιμότητα φορτίου (Track & trace) Δυναμική ιχνηλάτιση (κατά τη διάρκεια εκτέλεσης ενός δρομολογίου ή κατά την παραλαβή) On-line proof of delivery (πιστοποιητικό παράδοσης) Καλύτερη δρομολόγηση / ανάθεση εργασιών Δυναμική τιμολόγηση με βάση τις προσφερόμενες υπηρεσίες
Sales Force Automation (SFA) Sales Force Automation (SFA)περιλαμβάνει τη χρήση ειδικού λογισμικού μαζί με συσκευές υλικού (π.χ. φορητά τερματικά) τα οποία προσφέρουν στον πωλητή μια σειρά από online πληροφορίες Δυο είναι οι βασικές κατηγορίες πλεονεκτημάτων που προσφέρονται από το SFA: Διαχείριση πωλήσεων Ιστορικά στοιχεία πελατών Πωλήσεις / εκπτώσεις Πρόβλεψη ζήτησης πιστώσεις Επικοινωνία με την εταιρία Επικοινωνία με ERP Παραγγελιοδοσία Έλεγχος αποθέματος ανά κωδικό
Field Force Automation (FFA) Field Force Automation (FFA)είναι μια μίξη λογισμικού και υλικού (φορητά τερματικά) τα οποία χρησιμοποιούνται από ένα γκρουπ υπαλλήλων οι οποίοι εκτελούν μια σειρά από διαδικασίες μακριά από το γραφείο τους. Παραδείγματα FFA: Field repair and servicing (τεχνικοί επιδιόρθωσης & service) Facilities maintenance(τεχνικοί συντήρησης) Inspection and regulatory compliance(στελέχη ελεγκτικών οργανισμών, π.χ. ΣΔΟΕ) Εργασίες που μπορούν να γίνουν Πρόσβαση σε απομακρυσμένη πληροφορία (π.χ. στο ΟΠΣ ενός οργανισμού) Καταγραφή και αποθήκευση δεδομένων πεδίου Μεταφορά δεδομένων με ασύρματο τρόπο Επιδιόρθωση προβλημάτων / ζημιών
Mobile Office Support (MOS) Οι ανάγκες για άμεση απόκριση στους πελάτες έχει καταστήσει αναγκαία τη χρήση εφαρμογών οι οποίες αποστέλλουν δεδομένα σε στελέχη σε πραγματικό χρόνο Η χρήση έξυπνων κινητών τηλεφώνων που έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο, σε εταιρικές εφαρμογές και στο email αυξάνει όλο και περισσότερο
mcrm Εφαρμογή στον τουρισμό
Εφαρμογέςκαταναλωτή (Consumer technologies)
Κατηγοριοποίηση εφαρμογών καταναλωτή Επίπεδο 3 Transaction Information Entertainment Infotainment Επίπεδο 2 Shopping Financial Transactions Communication Επίπεδο 1
Επίπεδο1: Επικοινωνία E-mail Text Messaging (SMS) Multimedia Messaging (MMS)
Layer 2: Infotainment Πληροφόρηση General News Sports News Financial News Yellow Pages Traffic reports Program Information Travel Information Internet Access Διασκέδαση Gambling / Betting Gaming Custom Ring tones and Icons Music Videos Adult Entertainment
Επίπεδο 3: Συναλλαγές Αγορές Αγορές λιανικής Δημοπρασίες Εισιτήρια/κρατήσεις Χρηματοοικονομικές συναλλαγές χρηματιστήριο Διατραπεζικες συναλλαγές Πληρωμές Κινητή τιμολόγηση(e-bill) 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Communication Revenues 2,15 4,38 7,90 8,90 9,30 11,50 16,12 Infotainment Revenues 0,40 0,97 1,79 2,14 3,25 7,30 15,27 Transaction Revenues 0,03 0,21 0,31 0,54 1,45 3,58 7,03 Total in bn 2,58 5,56 10,00 11,58 14,00 22,38 38,42 Source: Durlacher 2001
Βοήθεια -911 Ο χρήστης ζητά βοήθεια Συναγερμός αυτοκινήτου Συναγερμός για φωτιά Βοήθεια για ηλικιωμένα άτομα Ενεργοποίηση με τη χρήση μιας απλής τηλεματικής συσκευής Αυτόματη μετάδοση της θέσης (συντεταγμένες) Η υπηρεσία συνήθως προσφέρεται σε συνδρομητική βάση
Εύρεση πλησιέστερου μέσου Παραδείγματα Οδική βοήθεια, εταιρίες φύλαξης, Ταξί, Courier, Υδραυλικοί, Ηλεκτρολόγοι Εύρεση πλησιέστερου μέσου με αυτοματοποιημένο τρόπο (π.χ. ραδιοταξι) Συνδρομητική υπηρεσία
Πλοήγηση & Ενημέρωση κυκλοφορίας Πλοήγηση σε οχήματα Χρήση φωνητικών οδηγιών Βέλτιστη διαδρομή με βάση την απόσταση ή και λαμβάνοντας υπόψη τις κυκλοφοριακές συνθήκες Ψηφιακοί χάρτες και δυναμική ενημέρωση Υπηρεσία συνδρομητική (ετήσια συνδρομή)
Ανακοινώσεις Σημαντικές/εξατομικευμένες ανακοινώσεις αποστέλλονται σε θεατές/επισκέπτες μέσω ενός τερματικού Real-time δεδομένα Κείμενο/ φωνή/ γραφική αναπαράσταση Χρέωση ανά υπηρεσία και ανά χώρο (π.χ. εκθεσιακό Χρέωση ανά υπηρεσία και ανά χώρο (π.χ. εκθεσιακό κέντρο, γήπεδο)
Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας! Q/A Δρ. Βασίλης Ζεϊμπέκης Τμήμα Μηχανικών Οικονομίας & Διοίκησης Πανεπιστήμιο Αιγαίου vzeimp@fme.aegean.gr