Hjemmet som et Distribueret System Jonas Thomsen Ph.d. studerende Center for Pervasive Computing.

Præsentationer af emnet: "Hjemmet som et Distribueret System Jonas Thomsen Ph.d. studerende Center for Pervasive Computing."— Præsentationens transcript:

1 Hjemmet som et Distribueret System Jonas Thomsen jonas.thomsen@daimi.au.dk Ph.d. studerende Center for Pervasive Computing

2 © Jonas Thomsen, 2005 2 Min baggrund Kandidat fra Daimi jan.’03 Ph.D. studerende feb.’03 – mar.’06 –Arbejder med pervasive computing og kommunikation Instruktor i dDist F03 Administrator for dDist F04 Forelæser i dDist F04 for masterudd. Ansat hos IBM Research Lab Zürich okt.’04 – dec.’04

3 © Jonas Thomsen, 2005 3 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

4 © Jonas Thomsen, 2005 4 Kommunikation i hjem ’05

5 © Jonas Thomsen, 2005 5 Hvad kan kommunikationen? Hente og sende oplysninger eksternt Begrænset intern kommunikation Analog kommunikation internt Ingen integration Kort sagt: Intet interessant!

6 © Jonas Thomsen, 2005 6 Hvad er så målet? Integration af apparater –Udnytte hinandens egenskaber –Fjernstyring –Automatisering af opgaver –Ensartet og samlet styring Skabe tryghed og overblik Lette hverdagen –Fjerne kedelige og trivielle opgaver

7 © Jonas Thomsen, 2005 7 Ikke alle forsøg går godt…

8 © Jonas Thomsen, 2005 8 Fremtidens hjem Kommunikation er en forudsætning –Installationsomkostninger begrænses –Benytte eksisterende infrastrukturer Heterogen kommunikation –Flere standarder, forskellige behov Ingen brat overgang –Løbende udskiftning af apparater og løbende tilgang af nye apparater

9 © Jonas Thomsen, 2005 9 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

10 © Jonas Thomsen, 2005 10 Mest lovende arkitektur

11 © Jonas Thomsen, 2005 11 Logisk afbildning af gateway

12 © Jonas Thomsen, 2005 12 Gateway’ens software

13 © Jonas Thomsen, 2005 13 Arkitekturen i detaljer Single server –Single point of failure –Letter administration Stiller krav om åbenhed –Interfaces til alle enheder skal være åbne Heterogene enheder og standarder Lagene i OSI-stakken skal overholdes –Gør det muligt at integrere uafhængigt af apparaters egenskaber

14 © Jonas Thomsen, 2005 14 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

15 © Jonas Thomsen, 2005 15 Problem: Single Point of Failure

16 © Jonas Thomsen, 2005 16 dDist-løsning: Redundans Fjerner single point of failure Skal vi så bare have to gateways? –mindsker sandsynligheden for total fejl –udnytter ikke distributionen i systemet Løsning: Decentrale ”gateways”

17 © Jonas Thomsen, 2005 17 Decentrale ”gateways” GW

18 © Jonas Thomsen, 2005 18 Kræver replikering Selektiv replikering –Kun dele der er relevante for segmentet –Både programmer og data Decentrale gateways kan ændres –Replikering tilbage til hoved-gateway når forbindelsen kommer tilbage –Skal kunne håndtere decentrale ændringer

19 © Jonas Thomsen, 2005 19 Tidsstempler Opdateringer skal tidsstemples Lamport ikke godt nok –ville kun virke med central opdatering Vektortidsstempler giver total ordning –tillader opdatering alle steder i systemet

20 © Jonas Thomsen, 2005 20 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

21 © Jonas Thomsen, 2005 21 Administration af hjemmet Beboere skal kunne overvåge og ændre opsætningen af hjemmet Administration kan ske fra flere kilder: –TV, PDA, computere og dedikerede enheder Giver anledning til samtidige opdateringer Giver anledning til modstridende krav

22 © Jonas Thomsen, 2005 22 Samtidige opdateringer Distribueret gensidig udelukkelse –Skal hindre at tilstanden er udefineret –Skal være robust over for fejlende enheder og mennesker –Låsning kan være farligt mht. fejlende mennesker –Optimistiske løsninger vil kunne generere fejl som beboere ikke vil kunne forstå Problemet kan løses ad teknisk vej

23 © Jonas Thomsen, 2005 23 Modstridende krav Profiler i hjemmet automatiserer: –A læser, B vil se TV –A har læst og er gået, B vil se TV

24 © Jonas Thomsen, 2005 24 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

25 © Jonas Thomsen, 2005 25 Fejlhåndtering Apparater vil før eller siden fejle Fejlpræsentation skal med i design –Mindre fejl bør ikke vises –Alvorlige fejl kunne vises som opgaver for hjemmets beboere automatisk henvendelse til producenten styres af et servicecenter –Vi (udviklere) skal tænke anderledes

26 © Jonas Thomsen, 2005 26 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

27 © Jonas Thomsen, 2005 27 Sikkerhed i hjemmet Adgangskontrol –Login m. password, biometri, … –Ekstern adgang til hjemmet Tilslutning af apparater –Krypterede kommunikationskanaler –Nøgleudveksling Kommunikation initieret af apparater –Farlig kode i apparater –Opdatering af software i apparater

28 © Jonas Thomsen, 2005 28 Safety ved styring af hjem Det er farligt at lade udstyr påvirke de fysiske omgivelser Bør kun ske, hvis påvirkningen overvåges af en person

29 © Jonas Thomsen, 2005 29 Plan for foredraget Overblik over nu og fremover Styring af hjemmet –Arkitektur –Tilgængelighed –Administration –Fejlhåndtering –Sikkerhed og safety –Skalerbarhed

30 © Jonas Thomsen, 2005 30 Skalerbarhed – dDist dDist definition: ”…will remain effective when there is a significant increase in the number of resources and the number of users” Giver kun mening når vi taler om store systemer!

31 © Jonas Thomsen, 2005 31 Skalerbarhed i hjem Der kommer ikke et stort antal brugere Der kommer til at være mange enheder –De skal kunne administreres –De skal kunne kommunikere –De skal kunne integreres Teknologier til at skalere opad er velkendte, men hvad med nedad?

32 © Jonas Thomsen, 2005 32 Skalering nedad Virker det med de to første kommunikerende enheder? Kan trådløse enheder ”nå” hinanden? Problemet kan håndteres i hjem, men hvad med mobile enheder?

33 Spørgsmål?

34 Tak!