Die Technik dahinter

Das folgende Bild zeigt in der Übersicht die Netzwerkarchitektur von Heywow. Verschiedene mobile Endgeräte (SmartPhones, Personal Digital Assistants, Notebooks, etc), greifen über unterschiedliche Zugangsnetze auf Dienste und Inhalte zu, welche entweder lokal - also beim Zugangspunkt - oder über das Internet verwaltet werden.




Die technischen Besonderheiten des Systems liegen in der Verwaltung der Netzzugänge, der Dienste- und Inhalte-Spezifikation, der Content-Verwaltung, der Verarbeitung auf dem Endgerät, und vieles mehr.

Das nächste Bild zeigt etwas mehr im Detail die konkrete Software und Netz-Topologie.


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Auf der rechten Seite sind zwei Arten von Endgeräten gezeigt, zum einen Geräte welche über eine leistungsfähige Personal Java (P-Java) Plattform verfügen, zum anderen Geräte mit der einfacheren, aber schlankeren MIDP Version von Java. MIDP steht für Mobile Information Device Profile und wurde speziell für Handys und ähnlichen mobilen Geräten entwickelt.

Ein Kernpunkt des Heywow Ansatzes ist die Verwendung von so genannten Local Service Points (LSPs), welche mit Bluetooth oder WLAN ausgestattet sind, und auch lokale Inhalte anbieten können. LSPs haben naturgemäß eine sehr kurze Reichweite, im Bereich von 10-100 Meter.

Auf der linken Seite des Bildes sind die Content Management Module, sowie ein spezielles Portal (MIDP-Suite Configurator) zum Download der MIDP-Software aufgezeigt. Die Content Verteilung erfolg beim Heywow System über eine speziell entwickelte Software, die State Distribution Engine (SDE), welche Dateien automatisch über verschiedene Knoten synchronisieren kann. Die Inhalte für die elektronischen Städteführungen werde in einem von Heywow definiertem XML Format verwaltet, und bis hin zum Endgerät benutzt. Das Format ist optimal auf die besonderen Bedürfnisse und Anforderungen dieser Anwendung ausgelegt. Neben XML Dateien welche als Rückgrat vom Inhalt der Stadtführungen fungieren, können Multimediainhalte wie Bilder und Audios eingebettet werden. Die Steuerung und Referenzierung der verschiedenen Inhalte geschieht ebenfalls mittels den XML-Dateien. Das Heywow XML Gateway bildet die Schnittstelle zwischen der Außenwelt - was die Erstellung und Pflege dieser XML und Medieninhalte angeht - und dem Heywow-Kern-System.

Das folgende Bild zeigt schematisch den Prozess der Erstellung einer MIDP Software Suite mittels des MIPD-Suite-Configurators.




Der Local Service Point, LSP, wird in drei Varianten (A, B und C) aufgegliedert, wie aus dem nächsten Bild ersichtlich wird. Im Heywow System sind LSPs an den Stellen sinnvoll, bei denen eines der folgenden Punkte zutrifft:

• Es ist an dem Aufstellungsort des LSP mit vielen Zugriffen ins Internet oder auf lokale Inhalte zu rechnen.
• Der Aufstellungsort eignet sich besonders zum "Auftanken" von Daten (zum Beispiel in einem Tourismusbüro bevor der Nutzer eine Stadtbesichtigung durchführt).
• Der LSP hilft an seinem Ort bei der Positionsbestimmung bzw. Navigation.

Die Varianten unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Anbindung an die Netzinfrastruktur. Mit LSPs vom Typ C kann in der Regel Internet-Zugriff erfolgen, es ist also ein klassischer Zugangspunkt aber mit der Besonderheit, dass lokale Informationen und Dienste direkt auf dem LSP gespeichert oder gehostet werden können. Natürlich können auch viel gefragte Informationen lokal zwischengespeichert werden, wie z.B. häufig geladene Video oder Audiodateien.

Die einfacheren Varianten der LSPs können in Zukunft sehr viel kleiner ausfallen als unsere derzeitige Prototypen - wir sehen zum Beispiel die "Smart Bulb", einen einfachen LSP in oder um einen Leuchtkörper untergebracht - was die Montage und Stromversorgung erleichtern kann.

Unser neuester LSP Prototyp ist hier zu sehen:

• WLAN + Ethernet + Bluetooth + GSM
• Java 1.4
  
• Linux mit Bluetooth Stack
  
• Bluetooth Serial-Port-Profil
  
• Heywow Proxy Stack auf BT-L2CAP
  
• Bootet von Compact Flash Card
  
• 512 MB Arbeitsspeicher (RAM)
  
• Eden-666 CPU mit passiver Kühlung (kein Lüfter)
  
• 50-300 MB persistenter, nutzbarer Speicher

Eine ausführliche technische Spezifikation des LSP finden sie im Download-Bereich.




Ein wichtiger Baustein des Systems ist der "Split Proxy" welcher den adaptiven Netzzugang ermöglicht. Auf dem Endgerät, im Bild WID genannt (Wireless Information Device), wird der Datenverkehr über einen in Java implementierten Proxy abgewickelt. Dieser Proxy kann nun:

• Entscheiden, welche Verbindungsart (Bluetooth, GPRS, …) genommen wird
• Daten zwischenspeichern
• Dateien intelligent "pre-fetchen", also vor der möglichen Nutzung anfordern
• Weitere der Optimierung dienlichen Verarbeitungsschritte vornehmen.

Es existieren neben dem Proxy auf dem Endgerät auch Proxies an den Netzzugangspunkten und im zentrale Netzwerk.




Im nächsten Bild ist die Strukturierung der drei Proxies des Split Proxy Konzeptes dargestellt. Weitere Informationen zur Arbeitsweise der Split-Proxies finden Sie in den Veröffentlichungen im Download-Bereich.




Die Konkrete Netztopologie im Showcase Landsberg zeigt das folgende Bild. Es zeigt die Netzanbindung der LSPs, die Serverarchitektur am Standort Oberpfaffenhofen, sowie die Netzanbindung von Landsberg.


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In diesem Abschnitt wurden nur die wesentlichen technischen Bausteine dargestellt, welche im Showcase Landsberg angewendet werden. Das Projekt Heywow bietet jedoch für uns ein weites Betätigungsfeld auf verschiedenen Forschungsgebieten. Diese sind im folgenden graphisch zueinander in Verbindung gesetzt. Im Download-Bereich finden Sie weitere Informationen in Form von Veröffentlichungen auf den verschiedenen Fachgebieten.

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