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

© Jonas Thomsen, 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

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

© Jonas Thomsen, Kommunikation i hjem ’05

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

© Jonas Thomsen, 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

© Jonas Thomsen, Ikke alle forsøg går godt…

© Jonas Thomsen, 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

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

© Jonas Thomsen, Mest lovende arkitektur

© Jonas Thomsen, Logisk afbildning af gateway

© Jonas Thomsen, Gateway’ens software

© Jonas Thomsen, 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

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

© Jonas Thomsen, Problem: Single Point of Failure

© Jonas Thomsen, 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”

© Jonas Thomsen, Decentrale ”gateways” GW

© Jonas Thomsen, 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

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

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

© Jonas Thomsen, 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

© Jonas Thomsen, 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

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

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

© Jonas Thomsen, 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

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

© Jonas Thomsen, 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

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

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

© Jonas Thomsen, 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!

© Jonas Thomsen, 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?

© Jonas Thomsen, 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?

Spørgsmål?

Tak!