Questo filone di ricerca si pone nell’ambito dei nuovi scenari di pervasive computing caratterizzati dalla possibilità per i clienti del servizio di accedere alle risorse disponibili da qualsiasi luogo, in qualsiasi momento e da qualsiasi dispositivo di accesso.
Uno dei problemi aperti più rilevanti in questo ambito è quello del mantenimento della continuità di sessione nell’erogazione di servizi, nonostante l’elevata ed impredicibile mobilità degli utenti e l’eterogeneità delle tecnologie e dei dispositivi di accesso. Indicando con sessione lo stato della interazione di un servizio che un utente possa avere cominciato con un dispositivo da una certa locazione in un certo istante, si intende permettere il completamento della operazione da altre locazioni su dispositivi diversi, in momenti successivi.
In particolare, si è interessati al mantenimento di sessione in un ben specifico ambito applicativo: l’erogazione di servizi multimediali caratterizzati da flussi di informazioni continui. È noto come i servizi multimediali siano particolarmente sensibili a ritardi e perdite (anche momentanee) nell’arrivo dei dati; tali situazioni, che si presentano ormai solo sporadicamente in rete fissa, sono assai comuni quando l’erogazione del servizio avviene attraverso reti wireless. Ad esempio, il cambiamento del punto di accesso alla rete fissa, solitamente definito col termine handoff, genera solitamente momentanee disconnessioni del terminale mobile dalla rete.
Più in dettaglio, l’attuale scenario tecnologico è caratterizzato da una molteplicità di tecnologie wireless: alcune di queste sono pensate esplicitamente per sostituire le LAN o WAN cablate — ad esempio IEEE 802.11a/b/g (Wi-Fi) e IEEE 802.16 (WiMax) — altre per mettere in comunicazione dispositivi dalle capacità più limitate come telefoni cellulari e palmari— ad esempio Bluetooth e IEEE 802.15 (ZigBee). L’elevata eterogeneità delle tecnologie di accesso wireless, insieme alla molteplicità di dispositivi utilizzati dagli utenti (laptop, palmari, smartphone, cellulari, …) per accedere ai propri servizi, complica lo sviluppo dei servizi pervasivi e il mantenimento della continuità di sessione. È quindi fondamentale avere informazioni di contesto che descrivano l’ambiente di esecuzione nel quale il dispositivo si trova ad operare al fine di abilitare l’esecuzione di operazioni di supporto capaci di adattare dinamicamente e autonomamente l’erogazione dei servizi in dipendenza dalle attuali condizioni operative.
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Per rispondere a queste nuove esigenze, diventa quindi cruciale disporre una infrastruttura di supporto (middleware) capaci di:
- Monitorare e gestire le informazioni di contesto necessarie al supporto della continuità di sessione, ad esempio, informazioni di profilo relative al dispositivo utente e alla topologia delle reti wireless disponibili, valutazioni della qualità del segnale percepito dal nodo mobile e predizioni degli eventi di handoff.
- Garantire continuità della sessione, attraverso opportune operazioni di gestione volte sia a mantenere la continuità nell’arrivo dei dati (al dispositivo utente), sia a riconfigurare dinamicamente l’erogazione del servizio in risposta a possibili eventi di handoff e cambiamenti improvvisi del contesto operativo. Ad esempio, si vuole garantire continuità di sessione durante il cambio della tecnologia wireless di accesso che si ha quando si passa da un ambiente out-door servito da una infrastruttura di tipo cellulare (GPRS, UMTS), ad uno in-door, servito una infrastruttura di tipo wireless (Wi-Fi).
- Abilitare e semplificare la convergenza delle diverse tecnologie wireless di accesso, creando un piattaforma comune che includa tutte le funzionalità di supporto di base necessarie allo sviluppo e all’esecuzione di servizi applicativi pervasivi di nuova generazione. Ad esempio, tali funzionalità includono: il supporto alla gestione della sessione (Session Initiation Protocol, IP Multimedia Subsystem, …), il supporto alla presenza, e il supporto per la definizione e la gestione di comunità di utenti.
- Mantenere una adeguata qualità di servizio (Quality of Service, QoS) per l’utente finale durante l’intera durata della sessione di lavoro. Questo ambito include diverse problematiche che vanno dal supporto più tradizionale alla differenziazione dei servizi, ad esempio, la differenziazione dell’erogazione del servizio per diverse tipologie di utenti/servizi/…, alla gestione di problematiche più specifiche delle tecnologie wireless, ad esempio, la gestione del consumo del terminale mobile (power management) o la gestione dell’anomalia in reti Wi-Fi.
L’approccio adottato è di tipo prototipale. Il lavoro di tesi è quindi volto a realizzare prototipi funzionanti delle funzionalità di supporto e dei servizi che si intendono realizzare, per meglio valutare sul sistema realizzato i possibili problemi e i trade-off migliori da adottare. Nel seguito riportiamo alcuni esempi di casi d’uso applicativi.
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