System details

MediaCups sind mit Rechnertechnologie erweiterte Objekte die - zusätzlich zu ihrem bisherigen Verwendungszweck - für weitere Anwendungen eingesetzt werden können. Der zusätzliche Nutzen wird von diesen Objekten direkt vor ort, also lokal, geleistet: Tassen kommunizieren mit der Kaffeemaschine, Tassen kommunizieren mit Türschildern, Tassen kommunizieren mit der Uhr. Das wichtigste Characteristikum aller hier angesprochenen Szenarien mit und um die MediaCup ist also, daß lokale (im Haus, Büro, Raum) Anwendungen unterstützt werden. Von dem der MediaCup und anderen Demonstratoren zugrundeliegenden RAUM-System werden also genau diese Anwendungen unterstützt. Das System besteht dabei aus (in diesem Bild, welches sich in einem separaten Fenster öffnet, befindet sich eine graphische Übersicht über das System):

  • Den Objekten, welche mit Rechner- und Kommunikationstechnologie erweitert wurden. Beispiele dafür sind die MediaCup, HotClock, SmartDoorplate (siehe Bild), MediaCupBoard, CoffeePump. Einige der Objekte (wie etwa das SmartDoorplate) benutzen die Informationen innerhalb ihrer Umgebung, um ihre Aufgaben im Hintergrund (also ohne Eingriff oder Interaktion des Benutzers) zu erledigen. Andere (wie etwa die MediaCup) kommunizieren ihren Zustand in die Umwelt zu anderen Objekten
  • Dem Netzwerk (siehe Bild), welches den verschiedenen Objekten die (indirekte) Kommunikation untereinander ermöglicht. Die Kommunikation kann über verschiedene Medien, etwa kabelgebundene oder kabellose, erfolgen. Das RAUM System integriert diese verschiedenen Kommunikationstechnologien. Zudem erlaubt das RAUM System Programmieren den einfachen Zugriff auf Kontexte und damit den schnellen Aufbau von Anwendungen
  • Das Lokationssystem (siehe Bild) wie etwa das IR-Beacon, welches den Objekten mitteilen kann, wo sie sich gerade befinden

Charakteristica des Systems sind:

  • Das RAUM System stellt die grundlegenden Dienste für die Kommunikation zwischen verschiedenen Artefakten zur Verfügung
  • Das RAUM System ermöglicht die Erkennung und unterstützt die Auswertungen von Kontexten und Situationen
  • Das RAUM System integriert verschiedenartige Netzwerktechnologien und ermöglicht es, das System flexible mit Soft- und Hardwarekomponenten zu erweitern; die Einbettung bestehender Programme und Hardware wie PC oder PDA ist ebenfalls möglich

 

Technische Details

MediaCups sind Teil des RAUM Systems. Innerhalb diese System gibt es drei verschiedenen Arten von technischen Systemen: Netzwerk-Systeme, Objekte und das Lokationssystem. Alle drei sollen unten kurz aufgeführt werden. Die Hard- und Software Beschreibung enthält detailierter Informationen zu den einzelnen Systemen.

Netzwerk

Technisch gesehen besteht das Netzwerk aus mehreren verkabelten und kabllosen Verbindungsstrecken zwischen verschiedenen Geräten. Als kabelgebundene Verbindungen werden in der dezeitigen Implementierung

  • BNC (ethernet)
  • CAN

benutzt. Kabellose Technologien des RAUM Systems sind:

  • Infrarot (IrDA)
  • RF (ASK)

Um das RAUM System zu beschreiben, wird eine ISO/OSI konforme Benennung des Stacks benutzt. Alle Objekte innerhalb des Netzwerks, welche die Fähigkeit haben Daten von einer Route zu einer anderen zu übertragen, gleich ob sie diese Fähigkeit nur für die Umsetzung von Daten auf der physikalischen Schicht besitzen (was auch oft als Hub oder Repeater bezeichnet wird) oder auf einer logischen Schicht besitzen, werden Knoten genannt. Alle Objekt (und dies schließt die Knoten mit ein) müssen das RAUM Protokoll sprechen. Knoten unterscheiden sich untereinander durch die in ihnen implementierte Schichten des RAUM Protokolls. Ihre Benennung erfolgt anhand der höchsten implementierten Schicht, ein Router ist also ein R(3) Knoten, während ein Repeater als R(1) Knoten bezeichnet wird (R steht für Raum). Die folgenden Knoten sind derzeit innerhalb der hier vorgestellent Implementierung verwirklicht:

  • IrC (IrDA zu CAN) R(2) Knoten, eine Hard- und Software Lösung, die mehrere IrDA transmitter und einen CAN Bus enthält
  • CIp (CAN to IP) R(3) Knoten, eine Hardware und Software Lösung, welche einen CAN Bus via PC mit dem Internet verbindet
  • IrIp (IrDA to IP) R(3) Knoten, eine Softwarelösung, die herkömmliches PC Equipment (IrDA Port) verwendet
  • IpIp (IP to IP) R(3) Knoten, welches es erlaubt das RAUM Protokoll über IP zu tunneln

Obwohl der Zweck des Systems die Implementierung des RAUM Protokolls ist, wurde aus Kompatibilitätsgründen die IrC/CIp Kombination so entworfen, daß auch das Tunneln von IP Paketen (SLIP) möglich ist. Somit können Computer wie Laptops oder PDA via IrDA Schnittstelle und RAUM System Internet-Zufriff erhalten.

 

Objekte

Unterschiedliche Arten von Objekten besitzen unterschiedliche Kommunikationsbedürfnisse. Einige von ihnen kommunizieren ausschließlich ihren Kontext ohne selbst irgenwelche Rückmeldungen empfangen zu müssen, andere empfangen nur Meldungen:

  • Nur-Sende Objekte wie zum Beispiel die MediaCup
  • Nur-Empfangende Objekte und Anwendungen: SmartDoorplate, HotClock, WebVis
  • Sende-und-Empfangende Objekte: AIDE Bedienung, AIDE server

Location System

Die derzeitige Version des RAUM Systems benutzt ausschlißlich Infrarot-Technologie, um die Position von Objekten zu bestimmen. Deshalb ist die Granularität der Positionen auf den Ausleuchtugnsbereich des IrDA Transmitters festgelegt (da wir von einem Überkopf-Aufbau ausgehen, der Footprint). Dieser Footprint ist etwa 1,5 m2 groß. Das derzeitige System benutzt zwei Methoden um die Position zu bestimmen:

  • In den IrC R(2) Knoten eingebaute Positionsbestimmung
  • Solarpanel getriebenen alleinstehende Ir Beacons

Die Systeme können je nach Anforderungen getrennt oder gemeinsam eingesetzt werden.