Bài giảng Tính toán di động: Các khái niệm cơ bản của tính toán di động - Hà Quốc Trung

Chương 1: Các khái niệm cơ bản của tính toán di động

Tính toán di động

Nội dung

1. Khái niệm tính toán di động 2. Các đặc điểm hệ thống 3. Các đặc điểm của người sử dụng 4. Các chủ đề nghiên cứu

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 2

1. Khái niệm tính toán di động

• Các thiết bị tính toán • Thiết bị truyền thông • Công cụ-phần mềm • Định nghĩa • Di động<>không dây • Ưu điểm • Nhược điểm

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 3

Sự phát triển của các thiết bị tính toán

• Siêu máy tính • Máy tính cá nhân • Máy tính xách tay • Máy tính cầm tay • Điện thoại di động • Các thiết bị nhúng

• Kích thước giảm • Nhiều tính năng • Khả năng di động cao • Con người là trung tâm • 1 máy nhiều người sử dụng trở thành 1 người nhiều máy

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 4

Sự phát triển của thiết bị truyền thông

• Tốc độ tăng • Chi phí giảm • Độ linh động tăng

(nguồn và đích có thể thay đổi)

• Kênh điện thoại • Vệ tinh • Mạng cục bộ • Mạng không dây • Mạng di động

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 5

Sự phát triển của các công cụ phần mềm

• Ngôn ngữ

– Máy, Assembly, Ngôn ngữ cấu trúc, Ngôn ngữ

hướng đối tượng, .....

• Công cụ

– Tiến trình 7 bước – Phân tích thiết kế hướng đối tượng – Lý thuyết hệ phân tán (MW)

• Hệ thống di động???

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 6

Định nghĩa tính toán di động

• Thiết bị tính toán+di động • Thiết bị di động – Kích thước nhỏ – Nguồn điện tụ cung cấp – Kết nối khi di động (?)

• Kết nối không dây – Phạm vi hẹp – Phạm vi rộng

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 7

Ví dụ về tính toán di động

• Tìm kiếm đường đi • Trên PC

– Giao diện chuẩn – điểm đầu, điểm cuối-> đường đi

• Trên di động

– Giao diện hình ảnh, tiếng nói,... – Điểm đầu, điểm cuối – Tương tác liên tục để đảm bảo dịch vụ cho người sử

dụng

– Cập nhật các thông tin về vị trí của nsd

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 8

Tìm kiếm đường đi: PC

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 9

Tìm kiếm đường đi: E72

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 10

Di động<>không dây

• Ứng dụng di động có thể không cần kết nối

không dây

• Nói chung các thiết bị tính toán di động thường có khả năng kết nối không dây

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 11

Ưu điểm

• Tăng cường tương tác với người sử dụng • Giảm bớt sự tập trung của người sử dụng vào

thiết bị tính toán

• Tùy biến ứng dụng theo trạng thái trong và

ngoài của người sử dụng • Rất nhiều tính năng mới

– Hiện tại: LBS, Light, Rotation, – Tương lại: TBS, ….

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 12

Lớp ứng dụng mới

• Chiều dọc

– Giám sát thiết bị, xác định tắc nghẽn

• Chiều ngang

– Mobile mail, chat, …..

• Hỗn hợp • Các ứng dụng tính toán khắp nơi

– Mạng cảm biến không dây

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 13

Nhược điểm

• Tính riêng tư

– LBS-lịch trình cá nhân công khai? – Ví dụ về xác định đường đi bằng GSM

• Công cụ chống rò rỉ: – Bảo mật thông tin – Mã hóa thông tin – Giới hạn truy cập thông tin – Hạn chế của việc giới hạn thông tin

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 14

2. Các đặc điểm hệ thống

• Vị trí • Chất lượng dịch vụ • Chức năng hạn chế của thiết bị • Nguồn điện hạn chế • Giao diện không đồng nhất • Nền tảng không đồng nhất • Push thay thế Poll

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 15

Vị trí

• Localization

– Thích nghi ứng dụng theo vị trí – LBS – Tự động hóa theo vị trí

• Xác định vị trí

– GPS, GPRS, ....

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 16

Chất lượng dịch vụ

• Chất lượng hạ tầng truyền thông thay đổi liên

tục – Theo vị trí, thời tiết – Độ trễ, tỷ lệ mất gói, .....

• Nhu cầu

– Điều chỉnh chất lượng dịch vụ ứng dụng theo chất

lượng truyền thông

– Phụ thuộc vào tính chất ứng dụng – Xuyên tầng

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 17

Hạn chế của thiết bị

• Không gian lưu trữ nhỏ • Khả năng tính toán của thiết bị hạn chế • Nhỏ=đẹp • Nhỏ=yếu • Giải pháp

– Native programing – High level programming

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 18

Nguồn điện hạn chế

• Battery<>AC • Nguồn điện có dung lượng hữu hạn • Quản lý nguồn điện

– Tốc độ xử lý – Không gian bộ nhớ – Màn hình – Push/Poll

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 19

Giao diện người sử dụng khác nhau

• Giao diện truyền thống

– Bàn phím, chuột, màn hình • Giao diện trên thiết bị di động

– Call, msg, cảm ứng, xoay, âm thanh, ....

• Khó khăn khi thiết kế giao diện

– Khó mô hình hóa thao tác của người sử dụng – Nhiều phương án và yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế – Thời gian thực – Rất khó kiểm định

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 20

Nền tảng phần cứng và phần mềm khác nhau

• Nhiều loại thiết bị di động tham gia hệ thống • Xây dựng mã, phổ biến mã (bậc thấp/bậc cao) • Thông tin vào ra phụ thuộc thiết bị • -> thiết kế bậc cao, thực hiện bậc thấp

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 21

Push thay cho Pull

• Mô hình client-server

– Người sử dụng chủ động kết nối server – Không thuận tiện cho các ứng dụng dạng mail, tin

nhắn, nhắc việc, ...

– Polling (kiểm tra thường xuyên)

• CPU+Power • Đòi hỏi người sử dụng phải sẵn sàng

• Mô hình Push

– Server chủ động cung cấp thông tin cho client – Đồng bộ/không đồng bộ – Ví dụ: hệ thống nhắc việc/điểm danh

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 22

Các đặc điểm của người sử dụng

• Vị trí thay đổi • Không có sự chú ý • Dịch vụ tức thời • Thường xuyên thay đổi • Khắp nơi

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 23

Vị trí thay đổi

• Thường xuyên thay đổi vị trí • Tốc độ thay đổi • Chất lượng dịch vụ thay đổi

– Khó khăn để đảm bảo chất lượng ứng dụng

• Nhu cầu thay đổi

– Cần đáp ứng sự thay đổi của nhu cầu

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 24

Không chú ý

• Soạn thảo văn bản word • Soạn tin nhắn • Đa nhiệm • Nhiều thông tin ra • Nhiều thông tin vào • -> quan điểm về phiên làm việc

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 25

Dịch vụ tức thời

• Tìm kiếm contact – Truyền thống – Di động

• -> Đơn giản, số bước nhỏ, kết quả trả lại nhanh

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 26

Thay đổi thường xuyên và đột ngột

• Duyệt web-checkmail-ăn cơm-rửa tay-chat • Thiết bị di động – Thuận tiện – Không đòi hỏi tập trung – Không thu hút sự tập trung – Các thao tác thường xuyên bị ngắt, bị thực hiện

giữa chừng

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 27

Mọi lúc, mọi nơi

• 0-24h, tại nơi làm việc, ở nhà, trên phương tiện

giao thông công cộng, ......

• Đi chơi cùng cả lớp-> IPAD????

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 28

Nội dung

1. Khái niệm tính toán di động 2. Các đặc điểm hệ thống 3. Các đặc điểm của người sử dụng 4. Các chủ đề nghiên cứu

12/09/2011 @Hà Quốc Trung 2011 29