Draadloze technologieen voor de locatiegebonden diensten

Hele tekst

(1)Scriptie. DRAADLOZE TECHNOLOGIEËN VOOR DE LOCATIEGEBONDEN DIENSTEN. Hogeschool Utrecht | P.Prozorov.

(2) Scriptie. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. Auteur Datum Versie Afstudeerbedrijf Bedrijfsbegeleiders Bedrijfsmentor Onderwijsinstelling Opleiding Afstudeercoördinator Examinator. : : : : : : : : : :. P.Prozorov 23 mei 2007 1.34 [scriptie.1.34.doc] LogicaCMG Nederland Raph Bode Gerton de Goeij Hogeschool Utrecht Information Engineering Leen Roeleveld.

(3)

(4) Distributielijst (geldt voor definitieve versie) Naam Raph Bode Gerton de Goeij Pavel Prozorov Leen Roeleveld. Instantie LogicaCMG LogicaCMG HU HU. Rol / Functie Project manager Inhoudelijke begeleider Afstudeerder Afstudeerbegeleider. Tabel 1 Distributielijst. Adresgegevens Examinandus Naam Studentnummer Straat / Nummer Postcode / Plaats Telefoonnummer Emailadres Afstudeerrichting. : : : : : : :. Pavel Prozorov 1148636 Pijperpad 12 3766CS Soest 0652391342 palex@palex.org Information Engineering. Afstudeercoördinator Naam : Leen Roeleveld Emailadres : leen.roeleveld@hu.nl Telefoonnummer : 0653991213 Bedrijfsgegevens Naam Afdeling Straat / Nummer Postcode / Plaats Telefoonnummer. : : : : :. LogicaCMG Nederland Working Tomorrow Merweplein 5 3430AG Nieuwegein 0302103333. Bedrijfsbegeleiders Naam Telefoonnummer Emailadres Functie. : : : :. Raph Bode 0302103333 raph.bode@logicacmg.com Business consultant. Bedrijfsmentor Naam Telefoonnummer Emailadres Functie. : : : :. Gerton de Goeij 030 210 4785 gerton.de.goeij@LogicaCMG.com Consultant. Competence Manager Naam : Telefoonnummer : Emailadres : Functie :. Eric de Jong +31 (0)30 210 4785 eric.de.jong@LogicaCMG.com Competence Manager.

(5) Inhoud Voorwoord .......................................................................................................................................4 Hoofdstuk 1: Samenvatting .....................................................................................................5 1.1 Aanpak ...................................................................................................... 5 1.2 Onderzoek................................................................................................. 5 1.2.1 Probleemstelling ..................................................................................... 5 1.2.2 Resultaten .............................................................................................. 6 1.3 Aanbeveling............................................................................................... 6 1.4 Bijlagen ..................................................................................................... 7 Hoofdstuk 2: Bedrijfsanalyse..................................................................................................8 2.1 LogicaCMG ................................................................................................ 8 2.2 Marktpositie .............................................................................................. 8 2.3 Organisatiestructuur .................................................................................. 8 2.4 Working Tomorrow .................................................................................... 9 Hoofdstuk 3: Opdracht ........................................................................................................... 10 3.1 Aanleiding ............................................................................................... 10 3.2 Probleemstelling ...................................................................................... 10 3.3 Achtergrond ............................................................................................ 11 3.3.1 Locatie-, activiteitgebonden diensten (Location Based Services LBS) ....... 11 3.3.2 Basis functionaliteiten........................................................................... 12 3.3.3 LBS. Diensten en toepassingen.............................................................. 12 3.3.4 M-Profiel systeem ................................................................................. 14 3.4 Doelstelling ............................................................................................. 15 3.4.1 Werkgever ............................................................................................ 15 3.4.2 Afstudeerder......................................................................................... 15 3.5 Eindproducten ......................................................................................... 15 3.6 Kosten ..................................................................................................... 15 3.7 Scope ...................................................................................................... 15 Hoofdstuk 4: Aanpak ............................................................................................................... 17 4.1 Acquisitie ................................................................................................ 18 4.2 Initiatie .................................................................................................... 18 4.3 Constructie fase....................................................................................... 18 4.4 Evaluatie en nazorg fase .......................................................................... 19 Hoofdstuk 5: Planning............................................................................................................. 20 5.1 Mijlpalen.................................................................................................. 20 5.2 Weekplanning .......................................................................................... 21 Hoofdstuk 6: “M-Profiel” systeem ..................................................................................... 22 6.1 M-Profiel systeem .................................................................................... 22 6.2 Doelen van het “M-Profiel” systeem .......................................................... 22 6.3 Communicatie netwerk ............................................................................ 24 6.4 Systeem functionaliteiten ......................................................................... 24 Hoofdstuk 7: Onderzoek........................................................................................................ 26 7.1 Onderzoekskader .................................................................................... 26 7.2 Onderzoeksdoel ...................................................................................... 26 7.3 Onderzoeksvragen................................................................................... 26 7.4 Onderzoeksbronnen ................................................................................ 27 7.5 Definities ................................................................................................. 27 7.5.1 Definitie van een locatie........................................................................ 27 7.5.2 Positionering ........................................................................................ 27 7.6 Onderzoeksuitvoering.............................................................................. 28 7.6.1 Uitvoering............................................................................................. 28 7.7 Bluetooth................................................................................................. 29 Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 2. van 61.

(6) 7.7.1 Adressering .......................................................................................... 29 7.7.2 Marktacceptatie .................................................................................... 30 7.7.3 Gebruikersgemak.................................................................................. 30 7.7.4 Kosten .................................................................................................. 30 7.7.5 Veiligheid ............................................................................................. 31 7.7.6 Deelconclusie ....................................................................................... 31 7.8 RFID / NFC............................................................................................... 32 7.8.1 RFID ..................................................................................................... 32 7.8.2 Toepassingen ....................................................................................... 32 7.8.3 Frequenties en uitvoeringen.................................................................. 33 7.8.4 Communicatie en protocollen ............................................................... 33 7.8.5 NFC ...................................................................................................... 35 7.8.6 NFC Protocol......................................................................................... 35 7.8.7 Marktacceptatie, gebruiksgemak en kosten RFID / NFC. ........................ 36 7.8.8 Veiligheid ............................................................................................. 36 7.8.9 Deelconclusie RFID / NFC...................................................................... 36 7.9 Wi-Fi ........................................................................................................ 38 7.9.1 Techniek............................................................................................... 38 7.9.2 Protocol ................................................................................................ 38 7.9.3 Markt- gebruikersacceptatie en kosten .................................................. 39 7.9.4 Veiligheid ............................................................................................. 39 7.9.5 Deelconclusie Wi-Fi ............................................................................... 40 7.10 Huidige situatie. Technologieën en hun toepassingsgebieden. ............... 41 7.11 Samenvatting deelvraag 1 en 2 .............................................................. 44 7.12 Technologie voor het “M-Profiel” systeem............................................... 46 7.12.1 Criteria- en eigenschappentabel .......................................................... 46 7.12.2 Criteria voor te gebruiken technologie ................................................ 47 7.12.3 Alternatieven. Combinatorische oplossingen. ...................................... 48 Hoofdstuk 8: Onderzoekssamenvatting ........................................................................ 50 Hoofdstuk 9: Onderzoeksconclusie ................................................................................. 52 9.1 Lokalisatie, positionering en identificatie ................................................. 52 9.2 Verwerken en verzorgen van informatie ................................................... 52 Hoofdstuk 10: Aanbeveling .................................................................................................. 53 Hoofdstuk 11: Evaluatie ......................................................................................................... 54 11.1 Opdracht ............................................................................................... 54 11.2 Uitgangssituatie..................................................................................... 54 11.3 Aanpak .................................................................................................. 54 11.4 Begeleiding............................................................................................ 55 11.5 Conclusie............................................................................................... 55 Hoofdstuk 12: Apendix ........................................................................................................... 56 12.1 Lijst van afkortingen .............................................................................. 56 12.2 Lijst met bijlagen ................................................................................... 56 12.3 Verklarende woordenlijst ....................................................................... 56 12.4 Lijst van afbeeldingen ............................................................................ 59 12.5 Lijst van tabellen.................................................................................... 59 12.6 Literatuur- bronnenlijst .......................................................................... 60. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 3. van 61.

(7) Voorwoord Deze scriptie is het deelresultaat van de afstudeerstage ter afronding van mijn studie aan de opleiding Information Engineering aan de Hogeschool Utrecht. De afstudeerstage vindt plaats van februari 2007 tot en met juni 2007 bij LogicaCMG Nederland B.V. te Nieuwegein. Dit document beschrijft de werkzaamheden die verricht zijn tot en met mei 2007. Tijdens deze afstudeerstage is onderzoek verricht naar de mogelijkheden van een viertal draadloze technologieën: NFC, RFID, Bluetooth en Wi-Fi, om te functioneren als een basismedium voor een locatiegebonden service systeem “M-Profiel”. Het onderzoek vergelijkt de opgegeven technologieën op basis van gedefinieerde eisen van het “M-Profiel” systeem. Tevens beschrijft het document de huidige stand van zaken in het gebruik van de gekozen technologieën en vormt de grondslag voor de aanbeveling. Dit document beschrijft o.a. de afstudeeropdracht en de organisatie waarbinnen het afstuderen heeft plaatsgevonden. Ook wordt de manier van aanpak, bevindingen, resultaten, conclusies en een evaluatie toegelicht. Verder is dit document gericht op alle geïnteresseerden binnen LogicaCMG Nederland B.V. en Hogeschool Utrecht. Mijn afstudeerstage bij LogicaCMG is een leerzame ervaring geweest tijdens mijn studie. Bij het tot stand komen van dit document hebben veel mensen geholpen. Ik dank hen allemaal zeer voor hun tijd en kennis die ik mocht gebruiken. Mijn speciale dank gaat uit naar de heer Raph Bode voor zijn enthousiaste begeleiding van het Working Tomorrow project, mijn mentor de heer Leen Roeleveld, voor zijn hulp en ondersteuning en in het bijzonder naar de taalcorrectors Arie Kleijne en Hetty van Zanen. Pavel Prozorov 26 mei 2007. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 4. van 61.

(8) Hoofdstuk 1: Samenvatting Dit document maakt deel uit van de afstudeeropdracht van P.Prozorov, student van Hogeschool Utrecht, opleiding Information Engineering. In dit document zijn de aanpak van het afstudeerproject, onderzoek, onderzoeksresultaten en werkwijze tijdens dit onderzoek beschreven. Dit project werd uitgevoerd in opdracht van LogicaCMG en Hogeschool Utrecht.. 1.1 Aanpak Het afstudeerproject werd in de tijdsperiode van 01 februari 2007 tot 2 juli 2007 uitgevoerd. Voor het coördineren en beheren van dit project werd de PLC methode gebruikt. Tussen- en eindrapportages werden voor beide opdrachtgevers gemaakt. Er zijn de volgende eindproducten gemaakt: Product Beschrijving Plan van aanpak De projectomschrijving en de planning. Systeem Omschrijving van functionele definitiedocument eigenschapen en werking “M-Profiel” systeem / applicatie. Demonstrator “M-Profiel” De Demonstrator zelf. (Op DVD) systeem / applicatie Onderzoekrapport Het rapport met de resultaten van het onderzoek. Test report Houdt de planning en resultaten van uitgevoerde testen bij. Gebruikershandleiding De gebruikershandleiding van “M-Profiel” Afstudeerverslag Bevat volledige informatie over het afstudeerproject. Fact sheet Bevat een korte beschrijving van de mogelijkheden van “M-Profiel”. WT • •. HU • •. • • • • •. •. •. 1.2 Onderzoek Dit onderzoek werd uitgevoerd in het kader van de draadloze technologieën en het gebruik ervan in de systemen voor de locatiegebonden services (LBS – location based services). De resultaten van dit onderzoek zijn voornamelijk bedoeld om een optimale draadloze technologie te kiezen voor gebruik als basis medium in het “MProfiel” LBS systeem.. 1.2.1 Probleemstelling Na de analyse van de oorspronkelijke probleemstelling zijn de volgende hoofd- en deelvragen gedefineerd: - Zijn de NFC, RFID, Bluetooth of WiFi technologieën geschikt voor. gebruik als basis medium van een Locatiegebonden service waarbij de herkenning van een klant en de verzorging en de verwerking van een transactie gewaarborgd zijn. 1. In hoeverre ondersteunen bovengenoemde technologieën de locatiegebonden diensten? a. Opstellen van vergelijkingseisen. i. Technische haalbaarheid voor de lokalisatie/positionering ii. Cliënt herkenning iii. Dataoverdracht en dataformaat. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 5. van 61.

(9) iv. v. vi. vii.. Veiligheid Marktacceptatie Gebruiksgemak Kosten. 2. Huidige situatie. Inventarisatie van bestaande technologieën en hun toepassingsgebieden. 3. Welke van de onderzochte technologieën is het meest geschikt voor gebruik in een systeem voor de locatiegebonden dataverwerking. (Gerelateerd aan “M-Profiel” systeem toepassingsgebied.). 1.2.2 Resultaten Het onderzoek heeft tot de volgende resultaten geleid: De eigenschappentabel en de scorekaart tabel. De eigenschappentabel geeft de aan de criteria (vergelijkingseisen) gerelateerde eigenschappen van de onderzochte technologieën weer. Deze tabel wordt gebruikt voor het opstellen van de scorekaart tabel. De scorekaart tabel is gebaseerd op de aan de functionaliteiten van onderzochte technologieën toegekende wegingsfactoren. Deze wegingsfactoren zijn gebaseerd op de prioriteiten die het “M-Profiel” systeem aan de criteria van een draadloze technologie stelt en zijn opgesteld op basis van de beschrijving van dit systeem. In deze scoretabel worden de waarden: 0-slecht, 1-gemiddeld en 2-goed gehanteerd voor het weergeven van de scores van een bepaalde technologie bij een bepaalde functionaliteit van het systeem.. Lokalisatie Identificatie Operationele afstand (~30cm tot ~10m) Gebruikersgemak en gebruikersbekendheid Veiligheid Marktacceptatie Energiegebruik Toepasbaarheid Dataoverdracht snelheid Dataverkeer richtingen Kosten. Wegings -factor 3 3 3 3 3 2 2 2 1 1 1 Totale:. Technieken RFID NFC 2 2 0 1 0 1 2 1 0 0 2 25. 2 2 0 0 1 0 2 0 1 2 1 23. Bluetooth 2 2 2 2 3 2 1 2 1 2 2 48. WiFi 2 2 1 1 3 1 0 2 2 2 1 38. Op basis van opgestelde tabellen en de deelconclusies van het onderzoek is de eindconclusie gevormd [hoofdstuk 9]: - Van alle voor het gebruik in het ontworpen systeem onderzochte technologieën, is Bluetooth een technologie die aan de meeste eisen van het systeem vrijwel volledig voldoet en daardoor zeer geschikt is voor het gebruik in het “M-Profiel” systeem.. 1.3 Aanbeveling Het onderzoek wijst uit dat het gebruik van Bluetooth technologie als basis medium voor het “M-Profiel” systeem aanbevolen kan worden. Deze technologie kan gebruikt worden voor het lokaliseren en het identificeren van een klant van het systeem, en vervolgens voor de transmissie van een boodschap vanaf het systeem naar de klant toe. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 6. van 61.

(10) Bij de implementatie van deze technologie in een LBS systeem moet er rekening gehouden met de beperkingen van deze technologie zoals: - het maximale aantal actieve gebruikers dat de Bluetooth technologie tegelijkertijd kan verwerken is 7; - het gemiddelde zenden ontvangstvermogen van een mobiel apparaat met de Bluetooth technologie “on-board” is ongeveer 10 meter; Deze beperkingen kunnen verholpen worden door het gebruik van meerdere Bluetooth zenders en het plaatsen van de Bluetooth zenders die het verzenden van het bericht verzorgen op verschillende afstanden van het systeem. Ook kunnen er meerdere “M-Profiel” systemen als een “grid” gebruikt worden om het bereik van het totale systeem te vergroten en meerdere klanten tegelijker tijd te benaderen.. 1.4 Bijlagen Ter ondersteuning van dit document zijn de volgende bijlagen toegevoegd: 1. Plan van Aanpak versie 2.15; 2. Korte beschrijving van Bluetooth technologie; 3. Beschrijving van het “M-Profiel” LBS systeem.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 7. van 61.

(11) Hoofdstuk 2: Bedrijfsanalyse 2.1 LogicaCMG LogicaCMG is een wereldwijde dienstverlener op het gebied van management -en ICT-consultancy, systeemintegratie en outsourcing. Met een uitgebreide expertise in onder andere (draadloze) datacommunicatie en sourcing, ondersteunt LogicaCMG klanten in diverse markten zoals: telecommunicatie, bank- en verzekeringswezen, energie en Utilities, industrie, distributie, transport en de overheid. De onderneming ontstond uit de fusie van Logica en CMG in december 2002 en heeft ca 40.000 medewerkers in dienst, kantoren in 34 landen en bijna 40 jaar ervaring in de iCTdienstverlening. LogicaCMG is genoteerd aan de beurzen van Londen en Amsterdam. LogicaCMG richt zich tevens op diverse activiteiten die een toegevoegde waarde creëren en daardoor onmisbaar zijn voor het zakelijke succes van haar klanten. Zij helpt organisaties hun concurrentiepositie te versterken door met onder andere de hieronder volgende competenties (competenties die elk jaar verder uitgebreid worden) vraagstukken uit handen te nemen waardoor organisaties zich kunnen richten op de core-business van hun bedrijfsvoering. Een aantal van deze competenties zijn: − − − − − − − − −. Business en management consultancy; Systeemintegratie; Systeemontwikkeling en- implementatie; Projectmanagement; (Business process) Outsourcing; Testen; Enterprise resource planning; HRM & payroll solutions; Mobile business.. De strategische kern bestaat uit drie belangrijke klantgerichte doelstellingen: bedrijfsinnovatie, bedrijfsoptimalisatie en ICT-optimalisatie. LogicaCMG richt zich speciaal op deze terreinen. Deze focus heeft geleid tot de oprichting van unieke kenniscentra die binnen LogicaCMG een cruciale rol spelen bij de totstandkoming van expertise. Voor de klanten van LogicaCMG betekent dit dat zij met succes projecten kunnen uitvoeren die zijn gericht op het realiseren van essentiële vraagstukken met het doel een organisatie bij te staan als een stabiele en all-service provider.. 2.2 Marktpositie LogicaCMG is een van de grotere ICT dienstverleners van Nederland. Dankzij het snelle inspringen van LogicaCMG op de mobiele markt eind jaren negentig, hebben zij een groot marktaandeel verkregen in de sms afhandeling over de hele wereld. Daarnaast is LogicaCMG op het gebied van outsourcing een grote concurrent van o.a. Getronics PinkRoccade. CapGemini. Ordina en IBM. De marktpositie binnen de ICT-Consultancy markt behoudt LogicaCMG door het inspelen op de huidige band met bestaande klanten en het met succes binnenhalen van nieuwe topklanten en haar gedegen vak -en marktkennis.. 2.3 Organisatiestructuur LogicaCMG Nederland B.V. is een grote organisatie, met een kleine topleiding en zelfstandige divisies. Binnen deze organisatiestructuur functioneren de afdelingen Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 8. van 61.

(12) en divisies met grote zelfstandigheid volgens de van te voren gemaakte afspraken en gestelde eisen. Aan het hoofd van LogicaCMG staat de Chief Executive Paul Schuyt. Hij wordt ondersteund door 6 stafafdelingen met daaronder zes verschillende divisies. Afbeelding 1 geeft een simplistische weergave van de Nederlandse organisatie weer.. Afbeelding 1 Organogram LogicaCMG Nederland. 2.4 Working Tomorrow De opdracht wordt uitgevoerd bij de afdeling Working Tomorrow. Dit is een programma dat opgestart is binnen LogicaCMG voor de divisies EUT (Energy, Utilites & Telecom), IDT (Industry, Distribution & Transport), PS (Public Sector), FS (Financiel Services) en biedt plaats aan een tiental studenten die op verschillende locaties binnen het programma aan hun afstudeeropdracht werken. De afstudeeropdrachten hebben een innovatief karakter. Innovatief wat betreft technologie, concept en/of methodiek. Zo werken er studenten aan agenttechnologie, G.R.I.D, machine to machine communicatie, aan nieuwe concepten als de thuiscentrale (een centrale die warmwatervoorziening in huis combineert met elektriciteitsopwekking), digitaal papier en intelligente stroom. Het Working Tomorrow programma heeft 3 hoofddoelen en dit zijn: - Het vinden van toekomstige werknemers. - Het verhogen van de reputatie van LogicaCMG op het gebied van innovatie. - Demo’s en prototypen van projecten gebruiken voor het verkrijgen van betaalde opdrachten.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 9. van 61.

(13) Hoofdstuk 3: Opdracht 3.1 Aanleiding In het kader van innovatief ontwikkelen is Logica CMG bezig met onderzoeken van nieuwe technologieën en mogelijkheden voor nieuwe diensten. Onder anderen het aanbieden van aan een locatie of activiteit gebonden draadloze services. Hiervoor worden mogelijkheden van verschillende draadloze technologieën onderzocht en in de kaart gebracht. Evenwel worden er prototypen voor de services op basis van onderzochte technologieën ontworpen. Hiermee creëert LogicaCMG de basis voor het uitbreiden van het bestaande assortiment van diensten. Door het toenemende aantal mobiele apparaten met verschillende draadloze technieken “on-board” worden locatiegebonden diensten steeds populairder. De divisie EUT van LogicaCMG ziet de mogelijkheden in het gebruik van draadloze technologieën als RFID, NFC, Bluetooth en WiFi voor het ontwikkelen van de locatieof activiteitgebonden diensten. Deze opdracht is ontstaan door de behoefte van het bedrijf in meer informatie van de genoemde technologieën en het gebruik van deze technologieën voor de locatiegebonden diensten (LBS).. 3.2 Probleemstelling Het oorspronkelijke, vanuit de opdrachtgever LogicaCMG, probleemstelling luidt als volgt: Door middel van de vele mogelijkheden die wireless technologieën ons bieden, kunnen legio nieuwe functionaliteiten en diensten worden aangeboden, afgestemd op de locatie en activiteiten. Bijvoorbeeld het aanbieden van geluidsfragmenten tijdens het wachten op de bus, kleurverandering op de expositie in het nabijgelegen museum of in de lift of het binnenkrijgen van de laatste aanbieding in de supermarkt. -Hoe kun je customer info hierdoor verzamelen? -Wat kun je met die info gaan doen? -Onderzoek mogelijke technologieën. Deze probleemstelling werd geanalyseerd en er werden hoofd onderzoekvraag en deelvragen gedefinieerd. Ook werden tijdens deze analyse een aantal voor de opdracht belangrijke begrippen gedefinieerd en hoofdlijnen geschetst van het “MProfiel” systeem. In het overleg met de opdrachtgever is de scoop van dit onderzoek beperkt tot de volgende technologieën: NFC, RFID, Bluetooth en WiFi. Deze probleemstelling kan in één hoofdvraag samengevat worden: - Zijn de NFC, RFID, Bluetooth of WiFi technologieën geschikt voor. gebruik als basis medium van een Locatiegebonden service waar bij de herkenning van een klant en de verzorging en de verwerking van een transactie gewaarborgd zijn. Deze vraag wordt onderverdeeld in de volgende deelvragen: 4. In hoeverre ondersteunen bovengenoemde technologieën de locatiegebonden diensten? a. Opstellen van vergelijkingseisen. i. Technische haalbaarheid voor de lokalisatie/positionering ii. Cliënt herkenning iii. Dataoverdracht en dataformaat Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 10 van 61.

(14) iv. v. vi. vii.. Veiligheid Marktacceptatie Gebruiksgemak Kosten. 5. Huidige situatie. Inventarisatie van bestaande technologieën en hun toepassingsgebieden. 6. Welke van de onderzochte technologieën is het meest geschikt voor gebruik in een systeem voor de locatiegebonden dataverwerking. (Relatief aan “M-Profiel” toepassingsgebied.). 3.3 Achtergrond 3.3.1 Locatie-, activiteitgebonden diensten (Location Based Services LBS) Location Based Service (vervolgens LBS) of locatiegebonden dienst is een dienst die afhankelijk van de positie of de activiteit waar men / het object zich bevindt / bezig is, wordt geleverd. Definitie van Location Based Services volgens de Professor Kirsi Virrantaus ( Institute of Cartography and Geoinformatics. Finland ) “LBSs are information services accessible with mobile devices through the mobile network and utilizing the ability to make use of the location of the mobile device.” Deze diensten onderscheiden zich in twee soorten, zogeheten ‘push’ en ‘pull’ – diensten. Met locatiegebonden pull-diensten is een informatievrager in staat overal en op ieder moment zelf als initiatiefnemer de gewenste informatie op te vragen en naar zich toe te halen. Dit is een vorm van LBS die ook wel wordt aangeduid met ‘Active Services’. Locatiegebonden push-diensten zijn daarentegen ‘trigger’ diensten, waarbij de informatievrager zonder zelf het initiatief daartoe te nemen informatie ontvangt op basis van zijn of haar positie en vraagprofiel. Daarvoor dient de informatievrager wel nadrukkelijk te hebben aangegeven deze locatiegebonden informatie te willen ontvangen. Push-diensten worden ook wel aangeduid met ‘Passive services’. Hier volgt een aantal voorbeelden van locatiegebonden diensten: − − − −. Mobiletelefoon als een stadsgids. Verkeersinformatie op een draadloos apparaat zoals een PDA of een mobiele telefoon. Persoonlijke navigatie. Opsporing van goederen en transporten.. Alle Locatiegebonden diensten, in algemeen, bestaan uit 4 basis componenten. − − − −. Mobile apparaat. (Klant) Positionering systeem. Communicatie netwerk. Service en content aanbieder.. Deze componenten zijn kenmerkend voor de grootschalige LBS. Echter in het geval waar de klant zich bevindt op een korte afstand van een zender, kan het positionering onderdeel gelaten worden. In dit gevaal spelt de lokalisatie van de klant een grotere rol. Het ontworpen systeem “M-Profiel” is een kleinschalige implementatie van een locatiegebonden diensten systeem waarbij het communicatie netwerk verzorgd ook de positionering.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 11 van 61.

(15) 3.3.2 Basis functionaliteiten. Op basis van de bovengenoemde componenten kunnen wij bij kleinschalige implementatie van locatiegebonden diensten volgende basis functionaliteiten onderscheiden: - Lokalisatie. Lokalisatie is het bepalen of een object zich binnen de werklocatie van een LBS bevindt. De Locatie is een 2D of 3D ruimte met de pregedefinieerde grenzen. De afmetingen van de locaties kunnen variëren van enkele centimeters tot yottameter 1 en zijn afhankelijk van geleverde dienst en/of mogelijkheden van de gebruikte apparatuur. Lokalisatie van een object binnen de opgegeven locatie is de eerste stap in de sequens van de LBS.. Afbeelding 2 Basis functionaliteiten kleinschalig LBS. - Positionering. Het positioneren van een object in de ruimte / locatie wordt gebruikt voor sommige diensten en is geen vereiste functionaliteit. Het positioneren is afhankelijk van de gebruikte technologieën en methoden. Het positioneren kan als een dienst van een LBS systeem gebruikt worden.. - Identificatie. Voordat een object / cliënt gebruik van de door het LBS systeem aangeboden diensten wil maken, wordt hij geïdentificeerd door het systeem. De identificatie is noodzakelijk voor het bepalen van het type van het object en de categorie van de aan te bieden diensten. - Verwerking Tijdens het verwerken worden de data uit het Lokaliseren, positioneren en identificeren met eventueel interne data verwerkt. Resultaat van deze data is informatie die door een of andere dienst wordt gebruikt. - Diensten De aan te bieden dienst.. 3.3.3 LBS. Diensten en toepassingen. Diensten onderscheiden zich in twee soorten, zogeheten ‘push’ en ‘pull’ –diensten. Met locatiegebonden pull-diensten is een informatievrager in staat overal en op ieder moment zelf als initiatiefnemer de gewenste informatie op te vragen en naar zich toe te halen. Dit is een vorm van LBS die ook wel wordt aangeduid met ‘Active Services’. Locatiegebonden push-diensten zijn daarentegen ‘trigger’ diensten, waarbij de informatievrager zonder zelf het initiatief daartoe te nemen informatie ontvangt op basis van zijn of haar positie en een vraagprofiel. Daarvoor dient de informatievrager dan wel nadrukkelijk te hebben aangegeven deze locatiegebonden informatie te willen ontvangen (opt-in regime). Push-diensten worden ook wel aangeduid met ‘Passive services’. Daarbij worden vier typen triggers onderscheiden: Object triggers: de gebruiker van een mobiel device wordt erop geattendeerd wanneer een vooraf 1. 24. Yottameter=10 meter. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 12 van 61.

(16) gedefinieerde zone van een bepaald object wordt betreden (binnen een bepaalde straal). Denk bijvoorbeeld aan toeristische bezienswaardigheden; Event of condition triggers: een automobilist wordt geïnformeerd over locale verkeers- en reisinformatie zoals filemeldingen; Object temporal triggers: hier wordt de dimensie tijd geïntroduceerd (b.v. alleen van toepassing tussen 8 uur en 17 uur). Dit kan per object afzonderlijk worden ingesteld. Tevens kan de gebruiker een voorkeur opgeven op welke momenten van de dag deze optie is geactiveerd; Affinity triggers: een gebruiker krijgt de mogelijkheid om de positie te bepalen van een andere gebruiker (device). Dit biedt een toegevoegde waarde bij een applicatie als ‘find-afriend’. Mobiele apparaten, bijvoorbeeld een telefoon, lokaliseert je positie en je krijgt precies de diensten voorgeschoteld die zich op dat moment in de buurt bevinden. Via de mobiele telefoon kan informatie worden opgevraagd over files in de buurt, treintijden en taxicentrales of het lokale huizenaanbod. De gebruiker hoeft niet eerst in te voeren waar hij zich bevindt: de locatie wordt automatisch bepaald via de dichtstbijzijnde statische draadloze apparaten (ontvangers, antennes). Hoe meer statische apparaten in de buurt zijn, hoe exacter de plaatsbepaling. De nauwkeurigheid kan variëren van 5 kilometer op het platteland tot 100 meter in de stad. Effectiviteit van een dienst is afhankelijk van de precisie van de locatie en de grenzen van de locatie. Een SMS met een aanbieding van een winkel die in een andere stad of op grote afstand is, wekt meer irritatie dan interesse en/of is niet relevant. Locatie nauwkeurigheid. Toepassing. Locatie onafhankelijk Regionaal (>100 km). Beurskoersen, nieuws, banktransacties, e-mail, agenda Weerberichten, regionaal nieuws, generieke verkeerscondities Lokaal nieuws, verkeersberichten. Voertuigmanagement, vlootmanagement, congestiebestrijding Noodhulpdiensten, point of interest, advertising. Stedelijke SOS-diensten, Adverteren, object tracking, nearest point of interest, find-a-friend, advertising. Gestolen voertuigen, navigatieondersteuning, advertising. Objectidentificatie, winkelinformatie, objectautorisatie.. District (tot 20 km) tot 1 km 500 - 1000 m 100 - 200 m 10 - 100 m Indoor identificatie (minder dan 1 meter). Tabel 2: LSB-toepassingen gerelateerd aan precisie van de locatie. Een voorbeeld van een dergelijke nieuwe toepassing is het gebruik van een mobiele telefoon als een stadsgids. Via het draadloze netwerk kunnen toeristen ter plekke in hun eigen taal horen wat de bezienswaardigheden zijn, of in de Keukenhof met behulp van een apparaatje op zakformaat lezen naar welke tulp zij staan te kijken. Welke toepassingen daadwerkelijk zullen worden ontwikkeld, hangt af van de behoefte in de markt. Toerisme, cultuur, detailhandel en de installatiebranche zijn sectoren in de regio die kansrijk lijken voor toegepaste draadloze communicatie. Nog een bekend voorbeeld van LBS is het ‘verkeersinformatie systeem’. Afbeelding toont een situatie waar op een bepaald traject informatie over de verkeerssituatie Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 13 van 61.

(17) wordt verstuurd door middel van “cell broadcasting“. De informatiehoudende boodschap wordt ontvangen door de klanten die zich bevinden in de rode cellen. Maar ook op kleinere schaal worden LBS diensten aangeboden, zo wordt in de gearceerde cellen een interactieve advertentiecampagne van een retailer (Harmatan Tannery op Westfields Avenue) gevoerd met behulp van Bluetooth technologie.. Afbeelding 3 LBS op verschillend bereikniveau.. 3.3.4 M-Profiel systeem Het “M-Profiel” systeem is een systeem voor het lokaliseren, herkennen en reageren op een cliënt die gebruik maakt van draadloze techniek. Het systeem maakt gebruik van één van de onderzochte technieken en is gebonden aan een locatie b.v. winkelpand, musea of bushalte. De cliënt wordt geïdentificeerd en er kan data aan hem gekoppeld worden waar vervolgens het systeem op kan reageren en een dienst leveren. Één van de diensten van een dergelijk systeem kan het verzorgen van een boodschap naar het mobiele apparaat van de klant met als inhoud de aanbieding dat op de vorige aankopen/acties van deze cliënt gebaseerd is. De reikwijdte van het systeem is gelijk aan de ~10 meter in radius, d.w.z. ~20 meter in diameter.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 14 van 61.

(18) 3.4 Doelstelling 3.4.1 Werkgever Opdrachtgever gaat akkoord met volgende doelstellingen: − Opleveren van in paragraf 3.5 als “eindproduct” omschreven producten. − Het houden van een eindpresentatie.. 3.4.2 Afstudeerder Afstudeerder streeft naar de volgende einddoelen: − Succesvol afstuderen aan Hogeschool Utrecht. − Vergaren van nieuwe kennis over technologieën en werkprocessen. − Leveren van nuttige onderzoeken projectresultaten.. 3.5 Eindproducten Huidige afstudeer opdracht levert een aantal eind producten af. De tabel 1 geeft de lijst met deze producten weer. Product Plan van aanpak Systeem definitiedocument Demonstrator “M-Profiel” systeem / applicatie Onderzoekrapport Test report Gebruikershandleiding Afstudeerverslag Fact sheet. Beschrijving De projectomschrijving en de planning. Omschrijving van functionele eigenschapen en werking “M-Profiel” systeem / applicatie. Het Demonstrator zelf. (Op DVD). WT • •. Het rapport met de resultaten van het onderzoek. Houdt de planning en resultaten van uitgevoerde testen. De gebruikershandleiding van “M-Profiel” Bevat volledige informatie over het afstudeerproject. Bevat korte beschrijving van de mogelijkheden van “M-Profiel”. •. HU • •. •. • • •. •. •. Tabel 3 Eindproducten (WT – Working Tomorrow, HU – Hogeschool Utrecht) Bij de beoordeling van deze producten zijn twee partijen betroken, Hogeschool Utrecht en Logica CMG. Ze spelen verschillende rollen tijdens afstudeer periode, LogicaCMG als een opdrachten werkgever, Hogeschool Utrecht coördinator en examinator. Niet alle door de opdrachtgever gewenste eindproducten zijn voor de Hogeschool Utrecht van belang. In de meest linkere kolom van tabel 1 Eindproducten, is aangegeven welke eindproducten zijn voor de Hogeschool Utrecht van belang voor het beoordelen van deze afstudeer opdracht.. 3.6 Kosten De kosten voor de aanschaf van software(licenties) zijn voor rekening van de werkgever. Wanneer er kosten gemaakt moeten worden voor de aanschaf van hardware dan wordt deze beslissing in overleg met de werkgever genomen. De opdrachtnemer zal zijn keuze voor de desbetreffende hardware goed moeten kunnen motiveren.. 3.7 Scope In de onderzoeksfase van dit project worden de volgende technologieën onderzocht: NFC / RFID, BlueTooth en WiFi. Er wordt gezocht naar de lokalisatie, Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 15 van 61.

(19) positionering, herkenning en dataoverdracht binnen deze technologieën. Vervolgens wordt er gekeken naar de huidige toepassingen van deze technologieën in het bedrijfsleven. Uiteindelijk worden deze technologieën vergeleken en afgewogen ten opzichte van de eisen van “M-Profiel” systeem. Er worden geen andere draadloze technologieën onderzocht. Er wordt gekeken naar de lokalisering ten opzichte van één zender en naar de footprint van de locatie. De opdrachtgever fond het niet noodzakelijk om onderzoek te laten doen naar de implementatie kosten. Hierdoor worden er alleen de haardware kosten in dit onderzoek opgenomen.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 16 van 61.

(20) Hoofdstuk 4: Aanpak. al ua tie. Maken van het prototype, Toetsing.. Oriëntatie, Informatie verzamelen, Opdracht definiëren, Planning (PvA v.1). e iti fin de. Ev. en. en. na z. or g. e iti is qu Ac. Overdracht, Presenteren van het product, Leveren van bijbehorende documentatie, afsluiten / evaluatie.. U. Onderzoek, Technisch ontwerp van het prototype, Planning (PvA v.2). o itv g in er /c ie ct ru st on. ie at iti In. Afbeelding 4 PLC methode Voor het beheren van dit project werd PLC (Project Levens Cyclus) methode gebruikt. PLC is een universele methode voor het beheren van projecten en heeft 4 vaste fasen: − − − −. Acquisitie Initiatie Constructie Nazorg en evaluatie. Aangezien het onderzoek door één persoon uitgevoerd werd waren er geen redenen om een gespecialiseerde methode als RUP 2 , DSDM 3 of iets dergelijk te gebruiken. Deze twee methodes zijn gericht op de softwareontwikkeling en daardoor niet geschikt als een onderzoeksmanagement methode. De PLC methode is een veelomvattende, flexibele methode voor het managen van projecten. Deze kan dientengevolge als een onderzoekmanagement methode dienen. Onder andere toonde het onderzoek een vaste verdeling in een viertal onderdelen, die overeenkwam met de vaste verdeling van PLC. Daarom werd voor het beheren van de uitwerking van deze onderdelen, afzonderlijk van elkaar, de PLC methode gebruikt. Een andere reden om deze methode te gebruiken was persoonlijke gebruikservaring die ik tijdens mijn opleiding heb opgedaan. De fasen zijn verdeeld over 20 weken in de tijdsperiode van februari 2007 tot en met juni 2007. Iedere fase wordt afgesloten met een aantal producten of mijlpalen. Hier volgt een overzicht van de werkzaamheden per fase.. 2. Rational Unified Process of RUP is een iteratief softwareontwikkelingmethode. Een populaire binnen LogicaCMG methode. 3 Dynamic Systems Development Method, is een Rapid Application Development methode, die voornamelijk wordt gebruikt bij projecten voor ontwikkeling van gecomputeriseerde informatiesystemen.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 17 van 61.

(21) 4.1 Acquisitie De acquisitiefase heeft gediend ter kennismaking met het opdrachtkader, voorbereiding van de werkzaamheden die in de vervolgtrajecten uitgevoerd werden, oriëntatie binnen het bedrijf en definiëren van de opdracht. Hierbij is de probleemstelling onderzocht en kennis vergaard door middel van verschillende informatiebronnen. Er zijn volgende werkzaamheden plaats gevonden: − Oriëntatie binnen het bedrijf. − Kennismaking met de bedrijfsinfrastructuur en bedrijfscultuur. − Definitie van de opdracht. Waaronder: definitie van de Onderzoeksvraag en deelvragen en definitie van het systeem. − Maken van de planning, dat resulteerde in een Plan van Aanpak versie 1.0. Deze PvA is een controleproduct voor deze fase. Deze versie werd door de opdrachtgever gekeurd. Deze keuring lijdt naar de een van de twee mogelijkheden: o PvA volledig goed gekeurd door de opdrachtgever; o PvA heeft voorlopige goedkeuring en moet aangepast worden. In de laatste gevaal volgt er een versie 2 van PvA. −. Kennismaking met de gekozen technologieën. Er werden een groot aantal informatiebronnen geraadpleegd voor het schetsen van een beeld van deze technieken.. Deze fase werd afgesloten met de volgende producten: − Plan van aanpak v 1.0 − Definitie van de opdracht, het “M-Profiel” systeem en de hoofd- en deelonderzoeksvragen.. 4.2 Initiatie Tijdens Initiatie fase werden voornamelijk volgende twee acties uitgevoerd: Onderzoek naar de functionele eisen en het ontwerp van het “M-Profiel” systeem. Het technisch onderzoek van de gevraagde technologieën Bluetooth, RFID, NFC en WiFi. In het begin fase werd naar de informatie bronnen gezocht en aan het Plan van Aanpak versie 2.0 gewerkt. Vervolgens werd de opdracht beschrijving geanalyseerd om de functionele eisen van te ontwerpen systeem op te stelen. Na het opdrachtgever goedkeuring van functionele eisen, werd aan een beschrijving van “M-Profiel” systeem gewerkt. Functionele eisen maken een deel van de beschrijving van het systeem en werden gebruikt voor het definiëren van de onderzoekeisen. Tijdens Initiatie fase werden volgende producten gerealiseerd: − Plan van Aanpak ver.2.15; − Beschrijving van “M-Profiel” systeem “M-Profiel. Locatiegebonden diensten”; − Onderzoekrapport “Draadloze technologieën Bluetooth, RFID / NFC en WiFi”;. 4.3 Constructie fase De Constructie fase is voornamelijk bedoeld voor het bouwen en toetsen van het demonstrator van het “M-Profiel” Systeem. Ook worden er eindproducten als Onderzoekrapport, Beschrijving van systeem en uiteindelijk de Scriptie geconstrueerd. D.w.z. dat er een lay-out voor samenstellen van de documenten gemaakt en gebruikt werd. Documenten werden gecontroleerd voor eventuele taalfouten en vervolgens gebundeld. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 18 van 61.

(22) Deze fase heeft volgende producten geleverd: − Definitieve versie van: o Onderzoekrapport; o Beschrijving van het systeem; o Scriptie; − Demonstrator van “M-Profiel” systeem; − Test verslag;. 4.4 Evaluatie en nazorg fase Tijdens deze fase worden volgende acties uitgevoerd: − − − −. Voorbereiden Voorbereiden Voorbereiden Voorbereiden. presentatie. documentatie voor de overdracht. demonstrator van “M-Profiel” voor de overdracht. Afstudeerscriptie voor de overdracht. Deze acties leveren volgende producten: −. Presentatie van de afstudeeropdracht.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 19 van 61.

(23) Hoofdstuk 5: Planning De afstudeerder heeft 21 weken, om het project af te ronden. De start van het project is op 01-02-2007 en het zal aflopen op 2-06-2007.. 5.1 Mijlpalen Om de opdracht succesvol te laten verlopen en op schema te blijven zijn er enkele mijlpalen gedefinieerd. Dit zijn belangrijke feiten en doelen die nagestreefd moeten worden gedurende de opdracht en waar de tijdsplanning op afgestemd dient te worden. Mijlpaal PvA ver. 1 Onderzoekverslag Toetsing verslag Demonstrator inleveren Scriptie bundel Scriptie inleveren Demonstrator en documentatie op DVD. Deadline 20.2.2007 13.4.2007 25.06.2007 25.06.2007 28.06.2007 29.05.2007 8.6.2007. Tabel 4 Mijlpalen. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 20 van 61.

(24) 5.2 Weekplanning. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. Ac qu isi tie en de. Initiatie Fase. Uitvoering / Construction Fase. Evaluatie en nazorg Fase. 21 van 61.

(25) Hoofdstuk 6: “M-Profiel” systeem In dit hoofdstuk worden het “M-Profiel” systeem, doelen van het systeem en de systeemfunctionaliteiten beschreven. Op basis van de systeemfunctionaliteiten worden de criteria gedefinieerd. Deze criteria worden gebruikt voor het onderzoeken van aangegeven communicatie technologieën (RFID,NFC,Bleutooth en WiFi).. 6.1 M-Profiel systeem Het “M-Profiel” systeem is een op draadloze technieken gebaseerd identificatie en narrow- en broadcasting systeem. Het systeem is ontworpen volgens de wensen en eisen van de opdrachtgever, LogicaCMG. Het achtergrondidee van dit systeem is het creëren van een mogelijkheid voor het identificeren van een persoon door middel van zijn mobiele apparaat. Dit om hem vervolgens de inhoud, die op eerder gedrag en/of activiteiten van deze persoon en bepaalde systeemregels gebaseerd is, aan te bieden. Het systeem kan gebruikt worden als een vervanger voor de bestaande klant identificatie systemen, zoals de winkelketen ledenkaart. Denk bijvoorbeeld aan het kaartensysteem van AH, Dinabyte, dansclubs ledenkaarten, etc. Aan deze kaarten zijn de persoonlijke profielen gekoppeld die door de bedrijven gebruikt worden om hun advertentie programma’s en/of andere klantgerichte activiteiten af te stemmen en/of te verfijnen.. 6.2 Doelen van het “M-Profiel” systeem De primaire doelen van het systeem: - een klant binnen een locatie te identificeren. - een boodschap op basis van de reactieregels en het klantenprofiel voorbereiden. - de boodschap naar de klant te versturen De secundaire doelen van het systeem: - onderhoudmogelijkheden van klantenregistratie, reactieregels, profielen en boodschappeninhoud. - profielinformatie weer te geven. Uit de beschrijving van de doelen van dit systeem komen wij aan de volgende kernbezigheden: lokaliseren, identificeren, verwerken, versturen/uitzenden. Deze bezigheiden worden afhankelijk van de situatie in verschillende volgorde en sequentie uitgevoerd. Het zijn de standaard functionaliteiten van een LBS.. Lokaliseren: Lokaliseren houdt in: zodra een klant zich binnen een locatie bevindt moet het systeem hem kunnen ontdekken, m.a.w. het systeem moet een klant binnen de locatiegrenzen kunnen ontdekken en een verbinding opbouwen.. Identificeren: Zodra een klant binnen de grenzen van een locatie wordt ontdekt, moet het systeem hem kunnen identificeren. Vervolgens wordt er gekeken of de klant al bekend is voor het systeem. Zo ja, wordt er gezocht naar het bijhorende profiel, zo nee, wordt de klant als “Onbekend” gemarkeerd.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 22 van 61.

(26) Verwerking Onder de verwerking vallen de volgende processen: het voorbereiden van de boodschap op basis van de reactieregels en het profiel van een klant. het beheer- en onderhoudmogelijkheden van de boodschappeninhoud, reactieregels, klantenprofielen -informatie.. Versturen/Uitzenden Tijdens het versturen/uitzenden, wordt de gepreselecteerde data vanuit het systeem naar een bepaalde klant of meerdere klanten binnen de locatie verstuurd (broadcasten). Het systeem automatiseert de identificatie van een klant en maakt het mogelijk om bedrijfsactiviteit beter (verfijnd) af te stemmen op de behoeftes van een klant. Bijvoorbeeld, het versturen van op het klantprofiel afgestemde advertenties, verstrekken van het klantprofiel gebaseerde nieuwsof Afbeelding 5 Componenten op waarschuwingsberichten, tonen van aan de klant van een M-Profiel systeem. gebonden informatie. Bovendien behoort het broadcasten van de data tot de mogelijkheden van dit systeem. Hiermee is het mogelijk om meerdere klanten tegelijkertijd van dezelfde informatie te voorzien. Bijvoorbeeld, een reclame compagnie, of een nieuws- waarschuwingsysteem. Al deze diensten zijn aan een locatie gebonden en worden alleen binnen de locatie aangeboden. Het systeem kan op verschillende bedrijfsniveaus en verschillende schaalgrootte gebruikt worden. Hiervoor kunnen de verschillende onderdelen van het systeem op verschillende fysieke locaties geplaats worden en met elkaar door middel van een beschermd netwerk(en) (VPN) verbonden zijn (afbeeldingen 5 en 6).. Afbeelding 6 Implementatie op verschillende locaties.. Afbeelding 7 Kleinschalig implementatie.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 23 van 61.

(27) 6.3 Communicatie netwerk. 10. m. er et. Voor het lokaliseren, identificeren, en versturen van data maakt het ‘M-Profile’ systeem gebruik van een draadloze technologie. Dat waarborgt de flexibiliteit van een locatie en de gebruiksvriendelijkheid van het systeem.. Afbeelding 8 Locatie. De te gebruiken technologie verzorgd een verbinding tussen transmitter en klant. Er tegelijkertijd meerdere klanten door middel beveiligde verbinding van het systeem maken.. stabiele kunnen van een gebruik. Het bereik van het systeem is 20 meter in diameter. Het vergroten van het bereik van dit systeem is mogelijk door het gebruiken van een transmitter met het hogere zendvermogen.. 6.4 Systeem functionaliteiten Het systeem kent 3 actoren: Server, Medewerker, Klant. Server is een verwerking- en de zendunit tevens ook de databasesnuit. Medewerker is een persoon dat het toegang heeft tot het systeem op administrator niveau. Klant is een persoon die in bezit is van een draadloze device zo als mobiele telefoon of een PDA met de draadloze communicatie mogelijkheden. Voor deze actoren en het systeem in het geheel zijn volgende functionaliteiten gedefinieerd:. Server − − − − − − − − − − − − − − − −. Draadloze device ontdekken; Identificator van een device aflezen; Identificator opslaan in een DB; Informatie van een klant (profiel) koppelen aan zijn Identificator; Informatie opslaan; Identificator opzoeken in DB; Weergeven van de ontdekte devices, Identificatoren en namen van alle devices en met de bijhorende informatie voor gepaarde (bekende voor het systeem devices uit het IdentificatorenDB) devices; Opslaan en weergeven laatste 30 ontdekte devices; Opslaan en weergeven laatste 30 ontdekte gepaarde devices; Toevoegen/opslaan van een nieuwe Identificator (device) en bijbehorende informatie in een DB; Versturen van een object naar een gepaard/niet gepaard device (Identificator); Op basis van “Reactie regels” boodschap versturen; Opslaan welke inhoud per device werd ontvangen; Voorkomen dat devices meerdere keren dezelfde boodschap krijgen. Het wordt gedaan op basis van de waarden van de variabelen Xt en boodschap; Narrow- en Bluecasting; Systeem moet de keuze van klant om geen bericht te ontvangen kunnen onthouden;. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 24 van 61.

(28) Medewerker − − − − − − − −. 30 laatst gespotte devices zien; Laatste 30 gespotte gepaarde devices zien; Informatie van gepaarde gespotte devices zien; Profielen beheren (veranderen van informatie in DB); Handmatig paren van een device; Koppeling tussen Identificator en profielen beheren; Aanpassen “Reactie” inhoud (toevoegen/verwijderen van “Reactie” objecten op de server); “Reactie” regels aanpassen, creëren;. − − − −. Zich kunnen aanmelden; Zijn Identificator kunnen tonen; Berichten kunnen ontvangen; Kiezen voor het niet ontvangen van de berichten;. Klant. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 25 van 61.

(29) Hoofdstuk 7: Onderzoek In de context van het afstudeerproject “Locatiegebonden diensten. M-Profile” wordt een aantal draadloze technieken voor korte afstand onderzocht. Dit onderzoek is nodig om een antwoord te vinden op de hoofdvraag en een advies te creëren op basis van de conclusie van dit onderzoek. Op basis van dit advies wordt een technologie gekozen die gebruikt wordt bij het maken van een demonstrator van het systeem “M-Profile”. In achtervolgende paragrafen wordt het onderzoek naar de gekozen technologieën samengevat.. 7.1 Onderzoekskader Dit onderzoek wordt uitgevoerd in opdracht van LogicaCMG en werd door afstudeerder P.Prozorov verricht. Het onderzoek beperkt zich tot door de opdrachtgever expliciet aangegeven draadloze technologieën: RFID / NFC, Bluetooth en Wi-Fi. De reden van LogicaCMG om voor deze technologieën te kiezen zijn de grote potentiëlen van genoemde technologieën in combinatie met mobiele apparaten. Tijdens het onderzoeken van bovengenoemde technologieën wordt er specifiek gekeken naar de lokalisatie en identificatie van een participant in een draadloos netwerk dat gebaseerd is op een van genoemde technologieën.. 7.2 Onderzoeksdoel Het hoofddoel van dit onderzoeksrapport is het beantwoorden van de hoofdvraag en het uitbrengen van een advies voor een van de onderzochte technologieën die bij het maken van een demonstrator gebruikt wordt. Secondair doel is het in kaart brengen van de toepassingsgebieden van onderzochte technologieën en de toegevoegde waarde van het in gebruik nemen van deze technologieën.. 7.3 Onderzoeksvragen Het onderzoek tont de tweedelig verdeling: onderzoeken van opgegeven technologieën en het onderzoek naar de geschiktheid van deze technologieën voor het toepassingsgebied van “M-Profiel” systeem en het systeem zelf. De deelvragen 1 en 2 vallen onder het deel een het onderzoek van de opgegeven technologieën. Het deelvraag 3, in zijn plaats, valt onder de deel twee. Eerste deelvraag 1) ‘In hoeverre ondersteunen bovengenoemde technologieën de locatiegebonden diensten?’ zorgt voor beeldvorming van de opgegeven technologieën in een scope van locatiegebonden diensten. In de deelvraag twee 2) ‘Huidige situatie. Inventarisatie van bestaande technologieën en hun toepassingsgebieden.’ wordt gekeken naar de huidige situatie in het praktische gebruik van genoemde technologieën. Ook worden er de technologieën met elkaar op een aantal punten vergeleken. Het resultaat van deze vergelijking kan in de deelvraag drie Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 26 van 61.

(30) 3) ‘Welke van onderzochte technologieën is het meest geschikt voor het gebruik in een systeem voor de locatiegebonden dataverwerking in?’ en tijdens de ontwerpfase van het demonstrator van “M-Profile” systeem gebruikt worden. Resultaten van deze vragen worden gebruikt om het antwoord te vinden op de hoofdvraag.. 7.4 Onderzoeksbronnen Bij het onderzoek worden verschillende bronnen geraadpleegd. Volledige literatuuren bronnenlijst vinden u in de Appendix.. 7.5 Definities 7.5.1 Definitie van een locatie Voor dit onderzoek wordt de locatie als volgend gedefinieerd: - locatie is een ruimte waar een zender en een ontvanger een stabiele verbinding met elkaar kunnen maken met gebruik van een bepaalde technologie. Gezien de aard van deze opdracht richt dit onderzoek zich op de afmetingen van een locatie tot 20 meter in diameter d.w.z. dat het bereik van een LBS systeem ligt in de radius van 0 tot 10 meter.. 7.5.2 Positionering In het huidige onderzoek wordt de positie van een cliënt bepaald gerelateerd aan één zender, d.w.z. dat er de positionering methodes als Received Signal Strength Indicator (RSSI), Time of Arrival (TOA) of Angle of Arrival (AOA) niet aan te pas komen. Het is voldoende als de cliënt zich binnen de opgegeven locatie bevindt dus in het ‘zicht’ van een zender/server. Gezien de restricties van de definitie van de positionering, vallen deze methodes buiten de scope van dit onderzoek.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 27 van 61.

(31) 7.6 Onderzoeksuitvoering Het onderzoek heeft getoomd dat Bluetooth een meest voor het gebruik in het “MProfiel” systeem geschikte technologie is. Dwz. in hiudige, door de opdrachtgever gekozen configuratie van het systeem, is Bluetooth een technologie dat aan meeste voor een techniek voor communicatie netwerk eisen voldoet. In de achtervolgende paragrafen wordt het uitvoering van het onderzoek en de resultaten daar van beschreven.. 7.6.1 Uitvoering In eerste instantie zijn de locatiegebonden diensten in algemeen en het functionele specificatie van het systeem naast elkaar gelegd en geanalyseerd. Het doel van deze analyse was om de vergelijkingscriteria voor de gekozen technologieën vast te stellen. Het resulteerde in een lijst van eisen waar de gekozen technologieën op worden vergeleken. Deze lijst werd in de deelvraag “1. In hoeverre ondersteunen bovengenoemde technologieën de locatiegebonden diensten? “ opgenomen. Vergelijkingseisen 1 2 3 4 5 6 7. Technische haalbaarheid voor de lokalisatie/positionering Cliënt herkenning (identificatie) Dataoverdracht en dataformaat Veiligheid Marktacceptatie Gebruiksgemak Kosten. Tabel 5 Vergelijkingseisen. Voordat deze technologieën vergeleken worden, heeft een onderzoek naar de mogelijkheden van deze technologieën plaats gevonden. Tijdens dit onderzoek werd er expliciet gekeken naar de mogelijkheden dat zich aan de gestelde eisen voldoen. Elke van gekozen technologieën werd apart onderzocht en ieder technologieonderzoek werd met een samenvatting en of een deelconclusie afgesloten. Op basis van deze samenvattingen en deelconclusies is een vergelijkingstabel dat de specificaties van onderzochte technologieën weergeeft.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 28 van 61.

(32) 7.7 Bluetooth Bluetooth is een goedkope radiocommunicatie standaard voor korte afstanden. Deze standaard wordt door de meeste telefoon- en computerbedrijven ondersteund. De standaard maakt de verbinding tussen apparaten als mobiele telefoons, computers en andere elektronische apparaten in de reikwijdte van ongeveer 10 meter mogelijk. Maximale transmissiesnelheid, op dit moment, is 720 kbps. Bluetooth technologie gebruikt 2.45GHz frequentie. Deze frequentie is niet speciaal gereserveerd voor Bluetooth technologie. Daarom wordt er een frequentie-hop schema toegepast om de communicatie in de ether met veel elektromagnetische activiteiten en interferenties in goede banen te leiden. Ieder Bluetooth apparaat heeft een uniek 48-bit adres. Er zijn 2 types verbindingen: multipoint en point to point. Voor het verhogen van de communicatieveiligheid heeft Bluetooth standaard encryptie en verificatiemogelijkheden. Omdat het zendvermogen zo gering is kan een zender buitengewoon klein van afmeting zijn en ingebouwd worden in bijvoorbeeld een telefoon, een sleutelhanger of een compact USB-apparaat. Bluetooth radiotransmissie is zeer flexibel, het signaal gaat door obstakels als muren, hekken, etc. heen. Bluetooth is ook bekend als IEEE 4 802.15.1 standaard die deel uit maakt van / gebaseerd is op de IEEE 802 standaard (zie appendix ). Versie. Doorvoersnelheid. In gebruik vanaf. Versie 1.2 Versie 2.0 +END. Tot 1 Mbps Tot 3 Mbps. november 2003 november 2004, Enhanced data rate (EDR). Tabel 6: Bluetooth versies Radio class. Reikwijdte. Info. Class 3 Class 2 Class 1. Tot 1 meter Tot 10 meter Tot 300 meter. Meest gebruikte class in mobiele apparaten Industrieel gebruik. Tabel 7: Bluetooth radio classificatie. 7.7.1 Adressering Ieder apparaat heeft een 48-bit IEEE MAC adres. Het adres bestaat uit 3 delen, nl.: - Upper Address Part (UAP) dat 8 bits groot is - Non-significant Address Part (NAP) van 16 bits - Lower Address Part (LAP) overgebleven 24 bits Upper Address Part 8b. Non-significant Address Part 16b. Lower Address Part 24b. Tabel 8: Baseband Layer. MAC adresindeling. De delen UAP en NAP vormen een uniek identificerend nummer OUI 5 dat door IEEE aan de fabrikanten wordt toegedeeld.Het laatste deel LAP wordt gebruikt voor de identificatie van het apparaat in piconet en andere operaties. Een voorbeeld van een MAC-adres: 00:0C:3E:3A:4B:67 4 IEEE - The Institute of Electrical and Electronics Engineers is an international non-profit, professional organization for the advancement of technology related to electricity. 5 Organizationally Unique Identifier (OUI). Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 29 van 61.

(33) 7.7.2 Marktacceptatie De Bluetooth technologie is wereldwijd geaccepteerd door de meeste producenten van mobiele apparatuur. Doordat de kosten van deze technologie met ieder gemaakt toestel lager worden, wordt het nu ook in de budgetmodellen van verschillende apparatuur toegepast. Volgens Bluetooth SIG (Special Interest Group) (bluetooth.com/Bluetooth/SIG/) en IDC (idc.com) worden er 3 nieuwe producten met Bluetooth per dag gekwalificeerd en 10 miljoen Bluetooth apparaten getransporteerd. Het marktaandeel van de mobiele apparaten met Bluetooth bereikt in 2008 53% wereldwijd (65% US). De verkoopverwachtingen voor 2006 zijn wereldwijd 220 miljoen mobiele telefoons met Bluetooth. Van de nieuwe mobiele telefoons in 2006 wordt 80% standaard uitgerust met Bluetooth.. 7.7.3 Gebruikersgemak Bluetooth is uitermate makkelijk in het gebruik, vooral door de ingebouwde beveiliging en Bluetooth profielen. Het zijn kleine, energie-zuinige, robuuste en goedkope apparaten. Bluetooth is een voor de consument bekende technologie. Daarentegen zijn de toepassingsmogelijkheden van Bluetooth minder bekend voor de consument. Via het stimuleren van het gebruik door meerdere Bluetooth-gebaseerde diensten aan te bieden, kan dit snel veranderen. Maar er bestaan geen perfecte producten, zo heeft Bluetooth zijn mankementen, zoals smalle bandbreedte of grootte van een netwerk. Maar de ontwikkeling van Bluetooth technologie staat niet stil en Bluetooth wordt steeds betrouwbaarder, sneller en gebruiksvriendelijker.. 7.7.4 Kosten Gemiddelde productieprijs van een Bluetooth module is van 2.5$ tot 20$ (http://www.globalsources.com). En volgens het onderzoek van ZelosGroup (bluetoothsig.com/emailfiles/Zelos.pdf) zijn door het integreren van Bluetooth in verschillende apparaten de kosten van de Bluetooth chipset gedaald en blijven dalen.. Afbeelding 9 Kosten van Bluetooth integratie in de verschillende apparaten (ZelosGroup) Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 30 van 61.

(34) 7.7.5 Veiligheid Omdat de radiosignalen kunnen worden opgevangen door alle ontvangers die zich in de buurt van de Bluetooth-apparaten bevinden, ondersteunt Bluetooth in het basisprotocol authenticatie en encryptie. Authenticatie vindt plaats middels een geheime sleutel (PIN code), die zich op beide apparaten moet bevinden. De Bluetooth PIN code is een sleutel om 2 Bluetooth apparaten te authentificeren. De Bluetooth PIN kan verschillend zijn van architectuur. Zo is er de PINbb , deze is een 128 bit (16 bytes) sleutel gebruikt op baseband level tijdens de ‘pairing procedure’. De Pinui de karaktervoorstelling van de PINbb (code gebruikt Unicode UTF-8) op gebruikers interface niveau. Het protocol staat het wel toe dat het ene apparaat het andere authenticeert. Na authenticatie is het mogelijk om de verbinding te versleutelen (encryptie). Als het Bluetooth apparaat niet voldoende beveiligd wordt, kan door middel van bluejacking 6 informatie verzonden worden naar een apparaat en door middel van bluesnarfing 7 informatie verkregen worden van het apparaat.. 7.7.6 Deelconclusie Bluetooth is een voor de consument en het bedrijfsleven populaire draadloze technologie. Het is op de IEEE 802 standaard gebaseerd en volgens de protocollen van deze standaard wordt er in het vroegere stadium van opbouwen van een verbinding een MAC-adres tussen de apparaten gedeeld. Dit identificatienummer is uniek voor ieder apparaat en kan in onze situatie als een cliënt-identificatienummer gebruikt worden. Doordat de technologie gebruikmaakt van radioverbinding is het mogelijk om de cliënt in de ruimte te positioneren. Door zijn bidirectionele verbinding en hoge dataoverdracht snelheid is het uitermate geschikt voor het gebruiken met de korte boodschappen met interactieve of media-inhoud (bijvoorbeeld: video, geluid). Door zijn brede penetratie op de mobiele-apparatenmarkt en lage kosten creëert het de mogelijkheid om het grote consumentensegment te benaderen. Bluetooth is een gebruiksvriendelijke technologie en heeft beveiligingsmogelijkheden die desgewenst uitgebreid kunnen worden. Het aanpassen van het zendvermogen behoort ook tot de mogelijkheden van sommigen Bluetooth apparaten.. 6 7. Bluejacking – versturen van ongevraagde boodschapen via Bluetooth naar de Bluetooth apparaat Bluesnarfing – on-geauthoriseerde toegang tot de informatie van een. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 31 van 61.

(35) 7.8 RFID / NFC 7.8.1 RFID De afkorting RFID staat voor Radio Frequency Identification. RFID is een technologie om via radiofrequenties gegevens uit te wisselen tussen een “tag” en een “reader”. Een RFID-tag is een chip, met daaraan een antenne, bijeengehouden door bijvoorbeeld een label. Een RFID-reader kan deze tag lezen en een computer kan de gelezen gegevens verwerken. RFID wordt gezien als een vervanger van de Barcode. Er bestaan twee verschillende soorten van RFID tags: actief en passief. Actief: zijn de tags die daadwerkelijk een radiosignaal uitzenden. Hiervoor maken ze gebruik van een klein interne energiebron. Ze kunnen worden gelezen en geschreven (hierbij wordt de informatie in het interne geheugen van de tag vervangen of veranderd) met een “remote radio transceiver”. Remote Radio Transceiver is een apparaat dat de radiogolven verstuurt en ontvangt. Passief: passieve tags hebben geen interne energiebron en gebruiken de inductie om deze te creëren en vervolgens een radiosignaal uit te zenden. Het inductieveld wordt gemaakt door de RRD (Remote Radio Transceiver). Het geheugen van de passieve tags alleen-lezen is en kan niet herschreven worden zonder het gebruik van een reprogrammator. Doordat het geheugen van een passieve tag alleen-lezen is, is het meestaal kleiner dan bij de actieve tag.. 7.8.2 Toepassingen RFID is op een breed terrein toepasbaar, zoals de volgende voorbeelden aantonen: - hands free toegangscontrole, voor arbeidstijdregistratie en voor bewakingsdoeleinden; - identificatie voor producten in een geautomatiseerde productielijn (automobielindustrie bijv.); - identificatie in ongunstige omgevingen (ovens, spuitcabines etc.); - voor tracking van voertuigen bij de in- en uitgang van parkeerplaatsen, tolwegen, bruggen en tunnels; - bij dieren wordt een minuscule cilindrische tag onder de huid aangebracht, bijv. voor individueel gedoseerd voederen of voor het bijhouden van melkquota;. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 32 van 61.

(36) 7.8.3 Frequenties en uitvoeringen. Frequentie Bereik Overdraag Prijsrange Voordelen. 125 - 134 Khz (LF) 1cm - 1 m 2-4 Kbits/s. 13,56 Mhz (HF) 10cm - 1m 10-20 Kbtis/s. € 1 - € 80 * Wereldwijd geaccepteerd * Praktijk ervaringen. € 0,10 - € 1 * Wereldwijd geaccepteerd * Veel praktijkervarin gen. Beperkingen. 860 – 960 MHz (UHF) 3 - 6m 20-150 Kbits/s € 0,15 – 0,1 € * Veel praktijk ervaringen. Microgolven 2,45-5,8GHz >1,5m >100 Kbits/s. * Nog niet bruikbaar in Japan. *. *. Leesbaarheid wordt beïnvloed als tags dicht bij elkaar zijn (detuning). Lezen. Geen anticollisie. Toepassing. * Identificatie mens en dier * Bierfusten * Autosleutels * Antidiefstal. Anticollisie (10-40 tags per sec) * Bibliotheken * Supply Chain * Container ID * Pallets en kratten * Post en pakketten. Anticollisie (50 tags per sec) * Doos, pallets en container tracking. Commerciële toepassingen zijn in delen van de EU niet toegestaan * Complexe systeemontwi kkeling Lezen * Tolpoorten * Toegangscont role * Fleetmanagement. *Toegangscontr. ole. * Bagage Afbeeldingen. Tabel 9: RFID transponders soorten.. 7.8.4 Communicatie en protocollen EPCGlobal en ISO hebben twee communicatieprotocollen gedefinieerd voor RFID. Het eerste protocol beschrijft de specifieke radio frequenties en communicatie mode tussen de tag en reader (half of fullduplex). Het tweede beschrijft de data link layer die op de Slotted Aloha scheme (voor meer informatie over Slotted Aloha scheme zie Bijlage 2.1) gebaseerd is. Maar in het algemeen is er nog geen gemeenschappelijke standaard voor dataformaat en datatransmissie voor RFID. Iedere fabrikant maakt readers en tags met eigen transmissie protocollen. Er zijn legio verschillende protocollen voor verschillende tag classes en typen. Voorbeeld: ISO15693 tag kan het ISO11784 niet detecteren en begrijpen, en geen van beide kunnen met een EPCGlobal UHF systeem communiceren.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 33 van 61.

(37) Het interne geheugen van een tag bevat een code in EPC 8 -vorm. Deze code wordt vaak een MAC-code van een tag genoemd of Product Code. De gegevens (EPC code) tussen tag en reader worden verstuurd in binaire vorm en NULL.. 8. Electronic Product Code. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 34 van 61.

(38) 7.8.5 NFC Near Field Communication (NFC) is een draadloze communicatietechnologie voor korte afstanden. NFCForum (opgericht in 2004) is een organisatie die voor het ontwikkelen en promoten van NFC verantwoordelijk is. Deze is opgericht in 2004 door een aantal bedrijven: Mastercard, Panasonic, Sony, Microsoft, NXP, NEC, Renesas, VISA, Nokia, Samsung en HP. Doordat het een van RFID afgeleid ontwerp is, hebben NFC apparaten veel gemeen met RFID, daarom wordt NFC ook een Slimme RFID genoemd. Het opereert in de 13,56MHz band en verstuurt data op snelheid tot 424Kbits/s. NFC is ontworpen voor bidirectionele dataverwerking (Read/Write). De communicatie tussen twee NFC apparaten wordt geïnitialiseerd op het moment dat de apparaten zich op een afstand van 4 centimeter van elkaar bevinden. Een simpele handeling als aanraken kan de communicatie opstarten. Baseband van NFC volgt de ISO (International Organization for Standardization), ECMA (European association for standardizing information and communication systems) en ETSI (European Telecommunications Standards Institute) standaards. Doordat de afstand tussen de NFC apparaten zo kort is kan NFC transactie als veilig beschouwd worden.. 7.8.6 NFC Protocol NFC protocol is gelijk aan sommigen voor RFID gebruikte protocollen. NFC apparaten kunnen functioneren in drie verschillende modes: P2P (Peer-to-Peer) mode: In de P2P mode kunnen twee NFC apparaten data naar en van elkaar versturen en ontvangen. Bijvoorbeeld delen van Bluetooth of Wi-Fi configuratie parameters, bussines cards of digitale afbeeldingen. R/W (Read/Write) mode: In de R/W mode kan een NFC apparaat data van een NFC tag ontvangen. Card Emulation mode: In deze mode fungeert een NFC apparaat als een NFC tag. Deze mode kan vergeleken worden met de traditionele contactloze smart card. Communicatie tussen twee apparaten is gebaseerd op “Listen Before Talk” strategie – ieder apparaat moet luisteren naar de media en begint de transmissie alleen op het moment dat geen andere apparaten ermee bezig zijn. NFC protocol maakt onderscheid tussen Initiator en Target van de communicatie. Ieder apparaat kan of Initiator of Target zijn tijdens een communicatiesessie. Initiator is het apparaat dat start en de sessie en sessiedata controleert. Target apparaat is het apparaat dat reageert op verzoeken van Initiator. NFC protocol ondersteunt Passieve en Actieve communicatiemodellen: Bij een Actieve mode genereren alle twee apparaten een RF (Radio Frequentie) veld voor data overdracht. Bij een Passieve mode genereert Initiator een RF veld terwijl de andere Load Modulation gebruikt om data te versturen / ontvangen. Een NFC chipset ondersteunt grotere geheugen chips dan RFID. Er kan voor de identificatie net als bij RFID gebruik gemaakt worden van een EPC. De werkafstand van een NFC tag is van 0 tot ~20cm.. Draadloze technologieën voor de locatiegebonden diensten.. 35 van 61.

No results found