Redes Convergentes e Mobilidade

1. Redes Convergentes e Mobilidade Carlos Maurício Seródio Figueiredo mauriciofigueiredo@gmail.com‏

2. Visão da Computação Móvel

3. O que é Computação Móvel? Acesso à informação a qualquer lugar, a qualquer momento. Processamento, Mobilidade e Comunicação Sem Fio

4. Dispositivos para Computação Móvel • O tamanho é importante!

5. Dispositivos para Computação Móvel • Notebooks Apple 1991: ~3 Kg IBM 1986: 5,5 Kg Ousborne 1981, 11 Kg ClassMate 2007: 1 Kg MacAir 2008: 0,5 cm Dell 2005: ~3 Kg

6. Dispositivos para Computação Móvel • Outros Dispositivos comuns: • PDAs • Celulares • Navegadores • Robôs • Sensores

7. Dispositivos para Computação Móvel • Características comuns: • Interface limitada • < Processamento • < Comunicação • < Energia

8. Limitações • Inferfaces • Monitor 19” => Tela 3” • Teclado + Mouse => Reconhecimento de escrita e fala • Processamento • Processadores potentes inviáveis • alta velocidade, alta dissipação de energia e consumo • Processadores mais limitados • menor capacidade de processamento

9. Limitações • Comunicação • Largura de banda limitada • Maior taxa de erros

10. Limitações • Energia • Baterias têm duração limitada • Perspectivas limitadas para aumento da capacidade da bateria • Não segue lei de Moore • Soluções para preservar energia devem estar em toda a arquitetura • Hardware • Software • Protocolos de rede

11. Limitações • Vídeo • Sátira Mobcom

12. Infra-estrutura para Computação Móvel • Interna • Áreas Locais • Tecnologias • 802.11 (Wi-fi)‏ • Infra-vermelho • HomeRF • Bluetooth e ZigBee

13. Infra-estrutura para Computação Móvel • Externa • Áreas Metropolitanas ou Globais • Tecnologias • Redes celulares • Wi-Max • Satélites • Aviões

14. WAN IEEE 802.20 (proposto)‏ IP MAN IEEE 802.16 “WiMAX” IP LAN IEEE 802.11 “WiFi” IEEE 802.3 Ethernet PAN Bluetooth USB Infra-estrutura para Computação Móvel • Diversas tecnologias

15. Tipos de Infra-estrutura para Computação Móvel • Redes Infra-Estruturadas • Baseada em infra-estrutura fixa

16. Tipos de Infra-estrutura para Computação Móvel • Redes Ad hocs • Não depende de infra-estrutura fixa • Ex. PANs e Redes de Sensores

17. Tipos de Infra-estrutura para Computação Móvel • Redes Mesh • Combinam infra-estrutura com elementos ad hoc

18. Aspectos Relevantes

19. Adaptação de Soluções • Levar em consideração: • Características físicas: Ambiente, Mobilidade, Limitação de Energia, Limitação de recursos, limitações de rede etc. • Características pessoais, culturais e lógicas: Preferências pessoais, contextualizações, informações de localização e ambiente, etc. • Todos os aspectos de computação devem ser revistos. • Ex. Arquitetura de hardware, arquitetura de software, interface com usuário, aplicações e serviços.

20. Aplicações e Serviços para Computação Móvel • Há a necessidade de “killer applications” • Aplicações Pessoais, Corporativas, Financeiras, para Medicina, Militares, de Entretenimento etc. • Ex: Serviços baseados em localização e M-Commerce. • Desafio: Ferramentas de Desenvolvimento • Middlewares, métodos formais de especificação, linguagens e modelos de alto nível, metodologias, etc. • Ex: J2ME, WAP, SDKs específicos. • Objetivo: Abstrair complexidades de baixo nível • Ex: Diferentes hardwares e modelos de comunicação, energia, usabilidade etc.

21. Exemplo de serviço baseado na localização • Requisitos • Rastreamento da localização • Acesso a recursos e informação dependentes da localização • Comportamento dependente da localização • Exemplo: Guia turístico

22. Evolução dos Dispositivos • Projeto de dispositivos que integrem cada vez mais funcionalidades (convergência digital). • Ex: SmartPhones como o iPhone. • Projeto de dispositivos eficientes em energia • Ex: Processadores com menor dissipação de energia (Pentium M, Centrino, etc). • Sistemas embarcados de rede • Ex: Redes de eletrodomésticos, de dispositivos de segurança, redes de sensores, redes veiculares etc.

23. Evolução dos Dispositivos • Vídeo • Qualcom vision

24. Evolução de Redes sem Fio • Estabelecimento de padrões de rede sem fio • Ex: Padrões IEEE, Bluetooth, RFID, Redes celulares etc. • Desafio: Projeto e avaliação de protocolos e aplicações. • Ex: ZigBee.

25. Evolução de Redes sem Fio • Seamless Communication • Desafio: utilizar diferentes infra-estruturas de comunicação sem que haja uma percepção dessa mudança. • Possibilidades para esse problema: • Integração de redes de acesso baseadas em comutação de pacotes (ex: redes celulares e de infra-estrutura interna). • Software radio.

26. Evolução de Redes sem Fio • Projeto de redes sem fio eficientes para finalidades específicas • Ex: Redes de sensores, veiculares e Mesh. • Geralmente tratam de algoritmos de MAC, Rede e Gerenciamento considerando aspectos de desempenho.

27. Alguns Interesses Futuros

28. Interesses Futuros • Projetar e implantar soluções interessantes de Computação Móvel • Aplicações de monitoramento ambiental, industrial e doméstico. • Emprego de Tecnologias de RSSFs e VANets. • Desenvolvimento de Sistemas Embarcados de Rede • Projeto de algoritmos e protocolos orientados. • Integração de redes específicas com sistemas corporativos e Internet.

29. Interesses Futuros • Projetar redes autônomas • Redes atuais muito escaláveis e dinâmicas • Configuração e gerenciamento complexos aos admins • Empregar conceitos de auto-organização • Criação espontânea de infra-estrutura através de interações locais • Empregar conceito de auto-gerenciamento • Agentes inteligentes no gerenciamento

30. Interesses Futuros • Evolução da infra-estrutura de uso geral para aplicações de próxima geração • Convergência Quadruple-play. • Ampliação de largura-de-banda e gerência de tráfego para comunicação de dados, voz e vídeo. • Visão de uma rede convergente única: • Evolução das redes de telecomunicações (redes celulares) para dados? • Tendência de Internet via rede celular (Ex: TIM Web, AmazonCelWeb)? • Evolução das redes de dados para voz e vídeo? • Ex: Wi-Max como possibilidade de unificação?

31. Computação Móvel • Vídeos • Future Mobile • Qualcomm life • Qualcomm mobile