Tracciamento e localizzazione per il mercato consumer: elementi costitutivi e prospettive

Transcript

1 Tracciamento e localizzazione per il mercato consumer: elementi costitutivi e prospettive BAMES Group Vimercate Technology Park Ottobre 2008

2 Struttura Societaria Bartolini After Market Electronics Services Services for Electronics Manufacturing 2

3 Vimercate Technology Park Sede Certificazioni Settori di Mercato Fondata da IBM nel ,000 sq. m. 750 Employees ISO 9000: 2000 ISO ANSI / ESD Telecom Consumer Medical ICT Industrial Automotive Attivitá Progettazione (Hwr, Swr & Mechanical) Servizi Ingegneristici NPI (New Product Introduction) Produzione Elettronica Laboratorio Materiali Servizi Logistica Integrata Servizi After Market 3

4 Value Proposition SERVICES ENGINEERING, DESIGN, LAB s, MANUFACTURING, FULFILLMENT CUSTOMER SERVICES, REPAIR, INTEGRATED LOGISTICS PRODUCTS & APPLICATIONS M2M (Machine to Machine) PRODUCTS INTELLIGENT VEHICLE TRACKERS WIRELESS APPLICATIONS WI-MAX BASESTATIONS CRYPTO SECURITY APPLICATIONS 4

5 Background Soluzioni Applicazioni Machine to Machine e di Mobility Tracking Sviluppate da BAMES e SEM 2004 Soluzione Telemetria Lettura parametri volumetrici di serbatoi gpl remoti, trasmissione in RF/GPRS e gestione dati in centrali operative Obiettivi: ottimizzazione gestione logistica e ripristino Architettura: lettore - gateway / rete GPRS / infrastruttura IT 2006 Soluzione di Videosorveglianza Controllo e trasmissione immagini via GPRS/ infrastruttura IT Obiettivi: sorveglianza ambientale e sicurezza persone Architettura: videocamera CCD / M2M GPRS / infrastruttura IT 2008 Tracciamento e localizzazione satellitare 5

6 Tracciamento e Localizzazione Dispositivo per la localizzazine e il tracciamento attivo di veicoli e persone mediante acquisizione del segnale GPS, trasmissione GPRS/ infrastruttura IT e visualizzazione su mappe internet. Obiettivi: sorveglianza ambientale e sicurezza persone Architettura: GPS / M2M GPRS / infrastruttura IT / applicativo utente finale 6

7 Tracciamento e Localizzazione LOCALIZZAZIONE : conoscere in tempo reale la posizione di un oggetto o di una persona TRACCIAMENTO : lo storico dei suoi spostamenti Visualizzazione su mappa (internet browser) Indicazione toponomastica (città, via, nr civico) della posizione Queste funzioni possono facilmente essere integrate da altre: segnalazione di stato di emergenza (SOS) controllo della velocità controllo della messa in movimento segnalazione di prossimità agli autovelox ingresso/uscita da aree registrate (geofence) ascolto ambientale da remoto chiamate preselezionate. registrazione dettagliata dei percorsi (GPS logging) Applicazione consumer: Un servizio gestito e fruito dall utente senza la mediazione di una centrale operativa 7

8 Applicazioni FAMILIARE / PERSONALE sicurezza dei familiari, specialmente dei minori e degli anziani sicurezza per gli escursionisti tracciamento delle attività sportive e tempo libero (nautica, bici, moto, runner) sorveglianza del veicolo o di beni in transito controllo delle flotte di vetture e automezzi PROFESSIONALE 8

9 Gli elementi del servizio Personal computer e Internet GPRS / TCP-IP GHOSTWAY: GPS radio modem GSM/GPRS microprocessore power management sicurezza del dispositivo connessione comunicazione SMS Cellulare (generico) 9

10 Ghostway Architecture Gps signal Autenticazione Tariffazione Gateway IP Login Account Mngt Profili Mappe Database Abbonamenti Ricariche SMS Acquisti Gsm/Gprs Signal Infrastruttura Rete fissa Rete mobile IP NETWORK/ INTERNET Abbonato Ghostway Ghostway Server Ghostway 10

11 Ghostway Communication Architecture Server Ghostway Gps signal Infrastruttura Rete fissa Rete mobile Home Location Register (HLR) IP NETWORK/ INTERNET Gsm/Gprs Signal Base Station Subsytem (BSS) Packet Control Unit Serving GPRS Support Node (SGSN) Gateway GPRS Support Node (GGSN) Ghostway X.25 NETWORK 11

12 Elementi critici l autonomia del terminale : la scelta della batteria e delle strategie di power management deve garantire la massima autonomia i costi del servizio di trasmissione dati la pronta e certa ricezione dei messaggi di SOS il filtraggio dei dati di posizione in presenza di bassa qualità di ricezione la sicurezza del dispositivo contro usi non autorizzati del traffico dati il design ergonomico del portale Web che deve soddisfare la semplicità d uso e al contempo offrire funzioni evolute e complesse 12

13 Prospettive ed Evoluzioni Applicative Soluzioni in risposta alle esigenze e necessitá della societá basate su impiego di tecnologie integrate machine-to-machine Settori strategici: Controllo ambiente Telemedicina Sicurezza Automotive Gestione intermodali di mezzi e merci Evoluzione prodotti M2M Integrazione SIM dati Tecnologia Firmware Over The Air (FOTA) Operativitá in network WiMax ed LTE Evoluzione tecnologica di batterie e antenne GPS Copertura e sensibilitá Sensoristica 13

14 BACK UP 14

15 Ghostway Communication Architecture Rete Accesso Radio: Base Subsystem Station (BSS): Si occupa di fornire le risorse radio, di gestire il traffico e la segnalazione tra il terminale mobile (e.g. Ghostway) e la parte di rete di commutazione. Core Network (semplificata): Serving GPRS Support Node (SGSN): E responsabile della consegna dei pacchetti di dati da e verso il terminale mobile. Le principali funzionalità sono quelle di instradamento e trasferimento dei pacchetti di dati, gestione della mobilità (aggancio alla rete e rilascio della risorsa radio), autenticazione e tariffazione. Gateway GPRS Support Node (GGSN): Questo elemento di rete agisce da interfaccia fra la rete GPRS e le reti esterne a pacchetto (reti radio e reti IP). Si occupa di convertire i pacchetti di dati provenienti dal SGSN nel formato appropriato (PDP packet data protocol) e li invia alle corrispondenti reti a pacchetto. Nella direzione opposta, gli indirizzi PDP dei pacchetti provenienti dalle reti IP vengono convertiti in indirizzi GSM. Una funzionalità peculiare di questo nodo di rete è quella di fornire l indirizzo IP al terminale mobile. Home Local Register (HLR) Database contenente i profili e i dati dell utente associato alla SIM CARD. Viene interrogato durante la fase di autenticazione e tariffazione. 15

16 Ghostway Communication Protocol Schema di principio delle pile protocollari coinvolte in una sessione generica di comunicazione over GPRS, dal livello fisico a quello di applicazione nello stack di riferimento OSI. 16

17 Ghostway Communication Protocol L unità Ghostway, per comunicare i dati GPS di posizione acquisiti e tutte le informazioni implementate, utilizza il classico paradigma di comunicazione CLIENT-SERVER. Il Ghostway fa le veci del CLIENT ed il server in rete su cui risiede l applicazione che fornisce e definisce i servizi offerti, quello del SERVER. Tale meccanismo si appoggia sui protocolli TCP/IP, ormai consolidati e ben noti. FASE DI INIZIALIZZAZIONE DEL DISPOSITIVO (assegnazione APN): Per consentire il trasferimento dei dati secondo il paradigma appena menzionato, alla prima accensione e/o ogni volta che la SIM card viene sostituita, è necessario che il ghostway ottenga l indirizzo dell APN (Access Point Name). Questo elemento di rete non è altro che il punto di accesso della rete GPRS. Un punto d'accesso è: - una rete Internet alla quale si può connettere un dispositivo mobile - un punto di configurazione usato per la connessione. Per ottenere tale indirizzo il ghostway utilizza il servizio di messaggistica SMS (short message service) offerto dal GSM. Pertanto questi sono i passaggi eseguiti dal dispositivo per la sua prima inizializzazione: GPRS Attaching*: Connessione alla BSS della rete GSM/GPRS con processo di autenticazione del terminale mobile (IMEI) e della SIM inserita. Invio SMS di richiesta APN. GPRS PDP Context Request*: Una volta ottenuto l indirizzo dell access point, per poter veicolare e trasferire i dati di nostro interesse attraverso il protocollo IP, il ghostway deve necessariamente ottenere dalla rete del fornitore dei servizi, ovvero dal GGSN del nostro gestore telefonico, un indirizzo IP che lo identifichi univocamente. Fatto ciò, ovvero attivato un PDP Context, il dispositivo è pronto a comunicare con il server in internet * L operazione di GPRS Attaching e di PDP Context Request viene effettuata ad ogni accensione e sempre in seguito alla perdita del campo GSM. 17

18 Ghostway Communication Protocol FASE DI TRASFERIMENTO DATI TRA GHOSTWAY E SERVER: Ottenuto l indirizzo IP dalla rete del nostro gestore, quindi effettuate con successo le operazioni di GPRS Attaching e di attivazione del PDP Context, la trasmissione dei dati segue il seguente meccanismo: Creazione Socket: Il client, ovvero il Ghostway, effettua una richiesta al server di apertura di connessione attraverso il protocollo TCP, su una porta ben definita. Il server in internet, di tipo parallelo, ovvero in grado di accettare più connessioni simultaneamente, accetta la connessione e attende l invio dei dati da parte del ghostway. Il ghostway trasferisce la stringa di dati al server. Il server, ricevuti i dati, chiude la connessione e si pone in ascolto di una successiva richiesta. Tale sequenza è eseguita ad ogni invio di stringa di dati da parte del ghostway. Riassumendo, le operazioni sono: apertura connessione, invio dati, chiusura connessione. Il controllo degli errori è effettuato sia a livello TCP sia ai livelli sottostanti previsti dall architettura di rete descritta precedentemente. 18