View
137
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
A new system architecture speeds up the use of mobile phone applications When a phone is used to scan a smart tag on a concert ticket, the band’s latest music video and interviews appear on the screen. Although the slow speed of data transmission in a phone network and high power consumption have hindered the use of such smart phone applications until now, downloading can soon be possible in just a few seconds. In his dissertation, Iiro Jantunen developed an open system architecture that transmits data from network to telephone at a faster rate. A smart phone is an interface through which a person can browse digital content embedded in the environment, otherwise known as ubimedia. For example, a ubimedia tag can be embedded in an advertising poster in place of a network address. Scanning this smart tag makes it possible to download material from the network. The architecture developed by the researchers can be used to generate a battery-free smart tag from which the data can be downloaded directly to the phone faster and with less power use, without using the telephone network. The system architecture developed by Jantunen and his research group also allows a new type of high-speed wireless internet access that conserves the phone’s battery and makes it possible to get the maximum benefit from smart phone applications. The connection was demonstrated at a speed of 112 Mbit/s, but it can be scaled to a higher speed as well. Bluetooth and Wi-Fi technologies consume too much power and computing capacity to be used in devices with a small power source, such as heart rate monitors. As part of his dissertation work, Jantunen built a test apparatus that was used to test and develop a lighter Bluetooth technology for such devices. The system architecture made it possible to use short-range wireless sensor networks for various health-related applications. This allows healthcare professionals to remotely monitor a patient’s heart rate, blood sugar or check that a patient with memory problems has taken their medication. The technology is also suitable for personal health monitoring and sports applications. The benefits of this lighter Bluetooth technology, BTLEE (Bluetooth Low End Extension), are lower power consumption and cheaper components due to the simplicity of implementation. In 2010, it was included in Bluetooth standard version 4.0 under the name ‘Bluetooth Smart’.
Citation preview
Järjestelmäarkkitehtuuri
puhelinkeskeisiin
läsnä-älysovellutuksiin
Lectio praecursoria, 14. kesäkuuta 2012
Iiro Jantunen
Visio
Sovellutus
Arkkitehtuuri
Toteutus
Toteutus
Demonstraatioita
•EKG (kuvassa)
•Lämpötila, paine ja
kosteus
•Maitohappo ja glukoosi
•Keho vesipitoisuus ja ihon
sähkönjohtavuus
Yhteistyössä: EKG (Cardiplus), maitohappo ja glukoosi (FhG-ISIT).
Tulos
• Vuonna 2004 julkaistun Bluetooth Low End Extension (BTLEE) –teknologian toimivuus demonstroitiin
• Kaupallinen julkaisu vuonna 2006 (Wibree) – ei koskaan myyntiin, koska…
• … sopimus teknologian liittämisestä Bluetoothiin 2007
• Bluetooth Smart julkaistiin 2010
– Myyntiin alkaen 2011
– Jo useita tuotteita kuluttajamarkkinoilla
Digitaalinen sisältö paperilla
1. sukupolvi:
Nettilinkkejä kirjoitettuna paperille
+ Halpa toteuttaa
- Käyttökynnys
Digitaalinen sisältö paperilla
1. sukupolvi:
Nettilinkkejä kirjoitettuna paperille
+ Optinen tagi halpa toteuttaa
+ Kamera useimmissa puhelimissa
+ NFC jo monessa puhelimessa
- Datasiirron hinta, hitaus ja
tehonkulutus
2. sukupolvi:
Nettilinkki, jonka puhelin voi lukea
(QR-koodi, NFC)
Digitaalinen sisältö paperilla
1. sukupolvi:
Nettilinkkejä kirjoitettuna paperille
+ Tiedonsiirron nopeus, matala
tehonkulutus ja maksuttomuus
2. sukupolvi:
Nettilinkki, jonka puhelin voi lukea
(kamera, NFC)
3. sukupolvi:
Digitaalinen sisältö sulautettu
paperiin
Tekninen ongelma
Lähety
s
Vasta
anotto
Taajuus
NF
C
13
.56
MH
z
DV
B-H
4
50
–750M
Hz
GS
M8
50
GS
M9
00
82
4–
960M
Hz
GP
S
15
75
MH
z
17
10
–199
0M
Hz
GS
M1
80
0
GS
M1
90
0
UM
TS
1
89
0–220
0M
Hz
Blu
eto
oth
(U
LP
)
WiF
i (b
/g/n
) 2
40
0–248
5M
Hz
FM
8
7.5
–108
MH
z
WiF
i (a
/n)
50
00
MH
z
60GHz?
Cellular
Broadcast
Personal/Local
Puhelimissa on jo
paljon radioita
pienessä
pakkauksessa
Tekninen ongelma – ratkaisu
Lähety
s
Vasta
anotto
Taajuus
NF
C
13
.56
MH
z
DV
B-H
4
50
–750M
Hz
GS
M8
50
GS
M9
00
82
4–
960M
Hz
GP
S
15
75
MH
z
17
10
–199
0M
Hz
GS
M1
80
0
GS
M1
90
0
UM
TS
1
89
0–220
0M
Hz
Blu
eto
oth
(U
LP
)
WiF
i (b
/g/n
) 2
40
0–248
5M
Hz
I-U
WB
(U
WB
LE
E)
79
00
MH
z
FM
8
7.5
–108
MH
z
WiF
i (a
/n)
50
00
MH
z
60GHz?
Cellular
Broadcast
Personal/Local
Yleiskuva arkkitehtuurista
Puhelin
Tagi
Muisti
Muisti
UHF/NFC
Tagi
Muisti
I-UWB
Dataliikenne
Radioliikenne
Tarkempi kuva arkkitehtuurista
Miten tämä hallitaan – puhelin
PASSIVE MODE
ACTIVE MODE
OFF A-IDLE A-SCAN
A-CONNECT A-CONNECTED
P-IDLEP-CONNECT
P-CONNECTED
S-CONNECT S-CONNECTEDMOBILE PHONE TAG
Miten tämä hallitaan – tagi
PASSIVE MODE
OFFP-IDLEP-CONNECT
P-CONNECTED
PASSIVE MEMORY TAG
Käyttötestit
• Jo suunnitteluvaiheessa
• Vaikutus arkkitehtuuriin ja
tekniikan kehitykseen
• Puhelin näyttelee videon lukua
tagista
• Oikea latauksen kesto ja
virhetilanteet
Käyttömahdollisuuksia
Internet-yhteys
Phone stack Embedded tag Kiosk tag Internet
Memory Non
Volatile
Memory
MemoryContent
TCP/IP
Buffer Buffer
HTTP
UI/APP
NET
MAC
PHY
NET
MAC
PHY
MEMCON MEMCON
UWBLEE
HTTP
Yhteenveto
Läsnä-älyjärjestelmät
• Puhelin sopii läsnä-älyjärjestelmien keskusyksiköksi
• Arkkitehtuuri on jo toteutettu eri muodoissaan useimmissa älypuhelinten käyttöjärjestelmissä
• Bluetooth Smart –tuotteita jo markkinoilla
UWBLEE – Explore and Share
• Mahdollistaisi uusia palveluja
• Onko näille palveluille olemassa ekosysteemi?
• Suurnopeuslaajennus NFC-teknologiaan?
Recommended