23
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΔΥ51 - Συστήματα Διάχυτου Υπολογισμού Θ . Ε . ΣΔΥ 51 – ΑΚΑΔ . ΕΤΟΣ 2011-2012 ΔΕΥΤΕΡΗ ΓΡΑΠΤΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ Άσκηση 1 - Επιλογή τεχνολογιών tagging (30 μονάδες) Ερώτημα αΓια να σηματοδοτηθούντα καθημερινά αντικείμενα σε ένα έξυπνοσπίτι, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί κάποια τεχνολογία tagging. Μια από τις δημοφιλέστερες τέτοιες τεχνολογίες είναι η τεχνολογία RFID (και κατεπέκταση η NFC - near field communication). Αναφέρετε τον τρόπο λειτουργίας των τεχνολογιών αυτών διακρίνοντας μεταξύ ενεργών και παθητικών tags. (5 μονάδες) Απάντηση 1α Σύμφωνα με τον Poslad (2009), βασικά χαρακτηριστικά του τρόπου λειτουργίας της τεχνολογίας RFID είναι: Η ύπαρξη ασύρματης αποστολής δεδομένων μέσω ραδιοζεύξης μεταξύ της συσκευής ανάγνωσης και της ετικέτας. Η ετικέτα (αποτελούμενη από ένα μικροτσιπ συνδεδεμένο με κεραία) έχει την δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων αλλά και επεξεργασίας αυτών (π.χ. κρυπτογράφηση). Επίσης, έχει την δυνατότητα να ελέγχει την αποστολή σε συγκεκριμένους αναγνώστες για καλύτερη ασφάλεια. Οι ετικέτες διακρίνονται σε παθητικές και ενεργητικές, με κύρια διαφορά την χρήση πηγής ρεύματος για την ενεργοποίηση του τσιπ και την υποβοήθηση της μετάδοσης στις ενεργητικές ετικέτες, ενώ αντιθέτως οι παθητικές εξαρτώνται πλήρως από την παροχή ενέργειας από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που παράγει ο αναγνώστης. Το μέγεθος των ετικετών κυμαίνεται από μερικά χιλιοστά του μέτρου ως και αρκετά εκατοστά, δίνοντας τη δυνατότητα προσαρμογής τους σε αντικείμενα ή ζώντες οργανισμούς, για τα οποία απαιτείται αναγνώριση. Ο αναγνώστης περιοδικά αναζητά τις ετικέτες που βρίσκονται στο περιβάλλον του. Η ακτίνα στην οποία εκπέμπει τα αιτήματα του είναι τυπικά της τάξης των 10-100 μέτρων. Οι ετικέτες διαχωρίζονται σε ενεργές ή παθητικές (Want, 2006). Η εμβέλεια των ετικετών εξαρτάται από τον τύπο τους. Η ενσωματωμένη πηγή ενέργειας δίνει τη δυνατότητα στις ενεργές ετικέτες να εκπέμπουν τα ηλεκτρομαγνητικά τους σήματα μέχρι και σε απόσταση 100 μέτρων. Η εκπομπή μπορεί να γίνεται είτε κατόπιν αιτήματος (transponders, για εξοικονόμηση ενέργειας μιας και τον υπόλοιπο χρόνο οι ετικέτες βρίσκονται σε κατάσταση μειωμένης κατανάλωσης ενέργειας) ή περιοδικά (beacons, π.χ. για συστήματα εντοπισμού θέσης). Στις παθητικές ετικέτες η εκπομπή των σημάτων τους γίνεται με την ενέργεια που αποθηκεύουν από το σήμα που φτάνει σε αυτές από τον αναγνώστη. Για το λόγο αυτό και η επικοινωνία αναγνώστη και παθητικής ετικέτας γίνεται σε απόσταση έως 10 μέτρων και με χαμηλότερο ρυθμό δεδομένων από τις ενεργές ετικέτες. Ειδικότερα, η τεχνολογία NFC αποτελεί κατηγορία της τεχνολογίας RFID που αναφέρεται στην ενεργοποίηση και ανάγνωση ετικετών σε πολύ κοντινές αποστάσεις (<5cm). Ερώτημα βΣυγκρίνετε τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης RFID και 2D barcodes σαν τεχνολογία tagging προς χρήση στο έξυπνο σπίτι. Ποια τεχνολογία θα προτείνατε προς χρήση, λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις του σεναρίου; (5 μονάδες) Απάντηση 1βΣύμφωνα με τους Poslad (2009), Want (2006), Kato & Tan (2005) και Gao et al. (2007), τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε τεχνολογίας μπορούν να αναλυθούν ως εξής:

SDY51_GE2_2011-12_Apantisi_v4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ΣΔΥ51 - Συστήματα Διάχυτου και Σφαιρικού Υπολογισμού

Citation preview

  • 51 -

    . . 51 . 2011-2012

    1 - tagging (30 )

    , tagging. RFID ( NFC - near field communication). tags.

    (5 ) 1 Poslad (2009), RFID :

    .

    ( ) (.. ). , .

    , , .

    , , .

    . 10-100 .

    (Want, 2006). . 100 . (transponders, ) (beacons, .. ). . 10 .

    , NFC RFID (

  • 51 -

    RFID RFID :

    - , , ,

    , ( 10-1.000 ) ,

    ( ), ,

    , , , , .

    RFID :

    ( , ),

    (, , , .),

    , .

    2D barcode 2D barcode . , ( , ). :

    ( ),

    ( online , .. http://www.barcode-generator.org/) ,

    , - .

    :

    , , ,

    , ( ) ( -

    ), ( URL,

    ), .

    , tagging :

    1. tagging tagging ( ),

  • 51 -

    2. (.. barcode tagging;),

    3. barcode, ( 1D ), .. ,

    4. , , . , 2 (Graech et al. 2010 Tsu-Wang 2007) RFID (Yao et al. 2011). , . , , RFID tagging . , . (Internet of Things - IoT). IoT Sundmaeker 1et al. (2010) . , , .

    (20 ) 1 3.1 . , (IoT) (Future Internet) ( 43): , - , /, , , . (, ), , . , , , , . 3.1-1 462. , . ( ) / smartphone , . router. smartphone Internet, 1 Sundmaeker H., Guillemin P., Friess P., Woelffl S (eds) (2010): Vision and Challenges for the Internet of Things, EU, Luxembourg ISBN 978-92-79-15088-3 2 -1: 1.3, 4 ITU ("tagging things" - "feeling things" - "thinking things" - "shrinking things"). .

  • 51 -

    , / ( ). (.. ), smartphone , . ( ):

    1) : , , .

    2) : () / RFID3 GPS ( smartphone )

    3) :

    (, , - ) /smartphone

    4) : NFC, barcodes pill dispenser

    5) : barcode / RFID

    6) : ( )

    / ( )

    , .. , , , .,

    (/smartphone) (, , , .)

    , . , 14 , , . ( ). : 3 RFID (.. ) RFID . 4 -2: Domain 1 3-.1-1 . , .

  • 51 -

    Domain 2 - Common characteristics of all things, even the most basic (applies to all higher classes too)

    , , .

    Domain 3 - Characteristics of social things (applies to all higher classes too)

    , ,

    RFID -

    Domain 4 - Characteristics of considerate autonomous things (applies to all higher classes too)

    ,

    , ( , )

    Domain 5 - Characteristics of things that are capable of selfreplication or control

    ,

    Smartphone, , Wifi router:

    , ()

    smartphone NFC

  • 51 -

    2 - (70 )

    , . . ( ). . Use Case Activity Diagrams :

    ) , (Human-Computer Interaction). ) . . , , (Computer-Physical Interaction). ) . (, , ) . , (Computer-to-Computer).

    (30 ) 2 , , . , (, ). , . , / , . - / . , (, , , .). , ( ), (Poslad 2009). Weiser Hansmann : () , () , () () , . , , : 1) , ( , , .). 2) ( sensor fusion ),

  • 51 -

    ( /). 3) To , . 4) , . 5) ( ). 6) , . UML ) , (Human-Computer Interaction). - . (smartphone), . 2, . use case , use case . , use cases. . , use case , , . 1.

    1.

  • 51 -

    2. . , , . . . , , . , . , . , , .

    2.

  • 51 -

    ) . . , , (Computer-Physical Interaction). , ( ). . , , (sensors) (actuators) ( smartphone). , ( , smartphone) /. (event generator) . , , ( 3). , (smartphone) . , use case .

  • 51 -

    3. /

    . , ( 4) . , ( ) : ) , ) / . , . , . ( ) . , , , . . , ( ) , . ( ) . (multi user application), . (counter) . , ( , ). , .

  • 51 -

    4.

  • 51 -

    ) . (, , ) . , (Computer-to-Computer). , . , (smartphone) ( ) . 5. .

    5.

    6. . , . , . , . . , . , (smartphone).

  • 51 -

    6.

  • 51 -

    . ; Jones & Marsden (2006)5 . , . .

    (20 ) 2 () (Abbras 2004). . Norman (Norman and Draper, 1986). ISO, 13407 , 20106. :

    ,

    ,

    , ,

    .

    , :

    1: , ISO 13407: Human-centred design processes for interactive systems , Kangas 5 Jones M., Marsden G. (2006) Mobile Interaction Design, John Wiley & Sons ISBN 978-0470090893 6 ISO 13407: Human-centred design processes for interactive systems http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=21197

  • 51 -

    (2005), Petrelli (2005) Raento (2005). . Marsden Jones (2006) , . . :

    Naturalistic observations

    .

    Contextual inquiries ,

    Questionnaires

    Focus groups focus groups ,

    Lab studies (.. , , ).

    Probes

    Diary studies .

    Event Coding

    naturalistic observations Task Analysis

    focus group Survey analysis ,

    Persona & scenario analysis

    focus group

    Log analysis , probe ( ).

    Oral brainstorming X

  • 51 -

    , focus group .

    Notecard brainstorming

    X , focus group .

    Video brainstorming X , focus group .

    Focus troupes X , focus group (.. video brainstorming).

    Bodystorming X

    State of the art review X

    Paper Prototyping X

    Video Prototyping X paper prototypes

    Software/hardware simulation

    X ,

    Wizard of Oz X ,

    Functional Prototype X

    Usability study by experts

    X

    Design walkthrough X

    Focus groups (wizard of oz - )

    Lab trial .

    Longitudinal study

    Diary studies .

  • 51 -

    (low-fidelity prototypes); , . ( ). , IDE (.. NetBeans), on-line (.. http://iphonemockup.lkmc.ch/ ) . . . , , , .

    (20 ) 2 Rudd et al. (1996), . , . , . , . , (testing) . , () (de S, M. & Carrio, L., 2006). , , (Svanaes, D. & Seland, G., 2004), 2. , , , 2.

  • 51 -

    1: /.

  • 51 -

    2: .

    . . , .

    3: . .

    . .

  • 51 -

    4: ,

    .

    5: . , .

  • 51 -

    6: .

    7: .

    /.

  • 51 -

    Abras C, Maloney-Krichmar D, Preece J. (2004) User-Centered Design. In: Bainbridge W, editor. Encyclopedia of Human-Computer Interaction. Sage; Thousand Oaks.

    de S, M. & Carrio, L., 2006. Low-fi prototyping for mobile devices. In CHI 06 extended abstracts on Human factors in computing systems. CHI EA 06. New York, NY, USA: ACM, pp. 694699.

    Jones M., Marsden G. (2006) Mobile Interaction Design, John Wiley & Sons, ISBN 978-0470090893.

    Kangas, E. & Kinnunen, T. (2005) Applying user-centered design to mobile application development. Commun. ACM, 48(7), pp.5559.

    Norman, D. A. & Draper, S. W. (Editors) (1986) User-Centered System Design: New Perspectives on Human-Computer Interaction. Lawrence Earlbaum Associates, Hillsdale, NJ.

    Petrelli, D. & Not, E., (2005) User-Centred Design of Flexible Hypermedia for a Mobile Guide: Reflections on the HyperAudio Experience. User Modeling and User-Adapted Interaction, 15(34), pp. 303338.

    Raento, M. Oulasvirta A, Petit R., Toivinen H. (2005). ContextPhone: a prototyping platform for context-aware mobile applications. IEEE Pervasive Computing, 4(2), pp. 5159.

    Rudd, J., Stern, K. & Isensee, S., (1996) Low vs. high-fidelity prototyping debate. interactions, 3(1), pp. 7685.

    Svanaes, D. & Seland, G. (2004). Putting the users center stage: role playing and low-fi prototyping enable end users to design mobile systems. In Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems. CHI 04. New York, NY, USA: ACM, pp. 479486.

    Want, R. (2006) An introduction to RFID technology. IEEE Pervasive Computing, 5(1): 25 33.

    Poslad, S. (2009) Ubiquitous Computing Smart Devices, Environments and Interactions, John Wiley & Sons ISBN: 978-0-470-03560-3

    Kato, H., Tan, K.T. (2005) 2D barcodes for mobile phones, Mobile Technology, Applications and Systems, 2005 2nd International Conference on , vol., no., pp.8 pp.-8, 15-17 Nov. 2005

    Gao, J.Z., Prakash, L., Jagatesan, R. (2007) Understanding 2D-BarCode Technology and Applications in M-Commerce - Design and Implementation of A 2D Barcode Processing Solution," Computer Software and Applications Conference, 2007. COMPSAC 2007. 31st Annual International , vol.2, no., pp.49-56, 24-27 July 2007

    Grech, R. et al., (2010) A Vision-Based System for Object Identification and Information Retrieval in a Smart Home. In B. Ruyter et al., eds. Ambient Intelligence. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 239-247.

    Tsu-Wang S, (2007)_ A u-Health Security Structure by Using 2D Barcodes. In 2007 9th International Conference on e-Health Networking, Application and Services. 2007 9th International Conference on e-Health Networking, Application and Services. IEEE, pp. 316-318.

  • 51 -

    Yao, W., Chu, C.-H. & Li, Z., (2011) The Adoption and Implementation of RFID Technologies in Healthcare: A Literature Review. Journal of Medical Systems. Available at: http://www.springerlink.com/content/r434301g344u0824/ [Accessed January 16, 2012].