Publikationen VS: Bibliographie 2004 BibTeX
@inproceedings {INPROC-2004-86,
author = {Christian Becker and Marcus Handte and Gregor Schiele and Kurt Rothermel},
title = {{PCOM - A Component System for Pervasive Computing}},
booktitle = {Proceedings of the Second IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications},
publisher = {IEEE Computer Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
pages = {67--77},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {M{\"a}rz},
year = {2004},
keywords = {pervasive computing; ubiquitous computing; system software; component system; 3PC},
language = {Deutsch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Applications in the Pervasive Computing domain are challenged by the dynamism
in which their execution environment changes, e.g. due to user mobility. As a
result, applications have to adapt to changes regarding their required
resources. In this paper we present PCOM, a component system for Pervasive
Computing. PCOM offers application programmers a high-level programming
abstraction which captures the dependencies between components using contracts.
The resulting application architecture is a tree formed by components and their
dependencies. PCOM supports automatic adaptation in cases where the execution
environment changes to the better or to the worse. User supplied as well as
system provided strategies take users out of the control loop while offering
flexible adaptation control.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-86&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-59,
author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Christian Becker and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n},
title = {{Consistent Context Management in Mobile Ad Hoc Networks}},
booktitle = {Informatik 2004 - Informatik verbindet. Vol. 1},
editor = {Peter Dadam and Manfred Reichert},
publisher = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
series = {Lecture Notes in Informatics},
volume = {51},
pages = {308--313},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {September},
year = {2004},
language = {Englisch},
cr-category = {H.1 Models and Principles},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-59/INPROC-2004-59.pdf},
contact = {J{\"o}rg H{\"a}hner joerg.haehner@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {John entered his office. John left his office. The order of these updates to a
context-aware system is important to reflect the state in the real world.
Context information obtained by sensor systems requires consistency concepts
which reflect the chronological ordering in which context information has been
captured. This paper introduces a consistency concept which allows to express
the ordering of events which happened outside of a computer system.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-59&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-54,
author = {Kay R{\"o}mer and Christian Frank and Pedro Marr{\'o}n and Christian Becker},
title = {{Generic Role Assignment for Wireless Sensor Networks}},
booktitle = {Proceedings of the 11th ACM SIGOPS European Workshop},
address = {Leuven, Belgium},
publisher = {self-publisher},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
pages = {7--12},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {September},
year = {2004},
keywords = {sensor network; self-configuration; role assignment},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.2 Network Protocols,
C.2.3 Network Operations,
D.3.2 Programming Language Classifications},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-54/INPROC-2004-54.pdf},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Wireless ad hoc networks of sensor nodes are envisioned to be deployed in the
physical environment to monitor a wide variety of real-world phenomena. Almost
any sensor network application requires some form of selfconfiguration, where
sensor nodes take on specific functions or roles in the network without manual
intervention. These roles may be based on varying sensor node properties (e.g.,
available sensors, location, network neighbors) and may be used to support
applications requiring heterogeneous node functionality (e.g., clustering, data
aggregation). In this paper we argue that the assignment of user-defined roles
is a fundamental part of a wide range of sensor network applications.
Consequently, a framework for assignment of roles to sensor nodes in an
application-specific manner could significantly ease sensor network
programming. We outline the general structure of such a framework and present a
first approach to its realization. We demonstrate its utility and feasibility
using a number of concrete examples.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-54&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-53,
author = {Kurt Rothermel and Frank D{\"u}rr},
title = {{Location-based Services: Auf dem Weg zu kontextbezogenen Informations- und Kommunikationssystemen}},
booktitle = {Zukunft durch Informationstechnik - Schnell-Mobil-Intelligent -- Jubil{\"a}umsfachtagung 50 Jahre ITG},
editor = {VDE},
address = {Frankfurt, Germany},
publisher = {VDE Verlag GmbH},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {121--128},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {April},
year = {2004},
isbn = {3-8007-2825-7},
keywords = {Location-based Services; Geocast; Hoarding; Context-aware Systems; Context-aware Computing},
language = {Deutsch},
cr-category = {H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software,
C.2.2 Network Protocols,
H.2.8 Database Applications},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-53/INPROC-2004-53.pdf},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Die rasant fortschreitende Entwicklung von drahtloser Kommunikation,
Positionierungssystemen und Rechnertechnologie sowie deren Integration in
multifunktionale Endger{\"a}te unterst{\"u}tzt die vielversprechende neue
Anwendungsklasse der ortsbezogenen Systeme. Ortsinformation kann von solchen
Anwendungen genutzt werden, um ihr Verhalten dem aktuellen Standort der
Benutzer oder auch anderer Objekte anzupassen. Heute schon bieten Netzbetreiber
so genannte ``Location-based Services'' an, die prim{\"a}r Navigationsfunktionen und
eine ortsbezogene Selektion von Informationen unterst{\"u}tzen. Ortsinformation
kann aber auch auf der Systemebene gewinnbringend verwendet werden, etwa zur
Bereitstellung neuer ortsbezogener Kommunikationskonzepte oder zur Optimierung
der Kommunikation.
In diesem Beitrag wird der Begriff der ortsbezogene Anwendungen erl{\"a}utert und
Anwendungen dieser Art am Beispiel existierender Systeme kurz skizziert.
Au{\ss}erdem werden zwei Beispiele f{\"u}r die Nutzung von Ortsinformation auf
Systemebene gegeben, die Geocast-Kommunikation und ein Hoarding-Verfahren.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-53&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-52,
author = {Pedro Marr{\'o}n and Andreas Lachenmann and Daniel Minder and J{\"o}rg H{\"a}hner and Kurt Rothermel and Christian Becker},
title = {{Adaptation and Cross-Layer Issues in Sensor Networks}},
booktitle = {Proceedings of the 2004 Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing Conference : ISSNIP '04 ; Melbourne, December 14-17, 2004},
publisher = {self-publisher},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {623--628},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Dezember},
year = {2004},
isbn = {0-7803-8894-1},
keywords = {sensor network; system architecture; adaptation; framework; code distribution; cross-layer},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design,
C.2.2 Network Protocols,
D.4.7 Operating Systems Organization and Design},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-52/INPROC-2004-52.pdf},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {An intrinsic characteristic of current projects in the area of sensor networks
is the heterogeneity of hardware and application requirements. In addition, the
requirements of current applications are expected to change over time. This
makes developing, deploying, and optimizing sensor network applications an
extremely difficult task. In this paper, we present the architecture of
TinyCubus, a flexible and adaptive crosslayer framework for TinyOS-based sensor
networks that aims at providing the necessary infrastructure to cope with the
complexity of such systems. TinyCubus consists of three parts: a data
management framework that selects and adapts both system and data management
components, a cross-layer framework that enables optimizations through
cross-layer interactions, and a configuration engine that installs components
dynamically. We show the feasibility of our architecture by describing and
evaluating a code distribution algorithm that optimizes its behavior by using
application knowledge about the sensor topology.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-52&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-38,
author = {Christian Becker and Daniela Nicklas},
title = {{Where do spatial context-models end and where do ontologies start? A proposal of a combined approach}},
booktitle = {Proceedings of the First International Workshop on Advanced Context Modelling, Reasoning and Management in conjunction with UbiComp 2004},
editor = {Jadwiga Indulska and David De Roure},
address = {Nottingham, England},
publisher = {University of Southhampton},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {48--53},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {September},
year = {2004},
isbn = {854328130},
keywords = {Context-Models, Adaptation, Infrastructures for Context-Aware Computing, Ubiquitous Computing},
language = {Deutsch},
cr-category = {H.2.1 Database Management Logical Design},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-38/INPROC-2004-38.pdf},
contact = {christian.becker@informatik.uni-stuttgart.de, daniela.nicklas@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme;
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Anwendersoftware},
abstract = {Context-aware applications adapt their behavior depending on the state of the
physical world along with other information representing context. This requires
context management, i.e., the efficient management of context information and
feasible context representations in order to allow reasoning. This paper
discusses two common approaches, spatial context models and contextual
ontologies, and argues for a combined approach providing the efficiency of
context management through context models combined with the semantic
expressiveness of ontologies.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-38&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-29,
author = {Frank D{\"u}rr and Nicola H{\"o}nle and Daniela Nicklas and Christian Becker and Kurt Rothermel},
title = {{Nexus--A Platform for Context-Aware Applications}},
booktitle = {1. GI/ITG Fachgespr{\"a}ch Ortsbezogene Anwendungen und Dienste.},
editor = {J{\"o}rg Roth},
address = {Hagen},
publisher = {FernUniversit{\"a}t in Hagen},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
series = {Informatik-Berichte der FernUniversit{\"a}t in Hagen},
volume = {317},
pages = {15--18},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Juni},
year = {2004},
keywords = {Location-based Service; Context-aware System; Platform; Geocast},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems,
H.2.4 Database Management Systems,
H.2.8 Database Applications,
H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software,
C.2.2 Network Protocols},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-29/INPROC-2004-29.pdf},
contact = {Senden Sie eine E-Mail an frank.duerr@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme;
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Anwendersoftware},
abstract = {In this paper we present the Nexus Platform for context-aware applications.
This platform allows to share the effort of setting up a global and detailed
context model between different providers by federating their partial models.
Applications can query data directly, use push-based communication through an
event service, or use value-added services like a navigation or map service for
special tasks. Additional context-aware services like hoarding or geocast can
be implemented on basis of the platform. For the latter we present different
approaches for addressing and efficient message forwarding based on the Nexus
Platform.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-29&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-28,
author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Kurt Rothermel and Christian Becker},
title = {{Update-Linearizability: A Consistency Concept for the Chronological Ordering of Events in MANETs}},
booktitle = {Proceedings of the First IEEE International Conference on Mobile Ad Hoc and Sensor Systems},
publisher = {IEEE Press},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {1--10},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Oktober},
year = {2004},
language = {Englisch},
cr-category = {H.2 Database Management,
C.2 Computer-Communication Networks},
contact = {J{\"o}rg H{\"a}hner haehner@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Mobile ad hoc networks (MANETs) are used in situations where networks need to
be deployed immediately but no network infrastructure is available. If MANET
nodes have sensing capabilities, they can capture and communicate the state of
their surroundings, including environmental conditions or objects in their
proximity. If the sensed state information is propagated to a database to build
a consistent model of the real world, a variety of promising context-aware
applications becomes possible. In this paper, we introduce a novel consistency
concept that preserves the chronological ordering of sensed state transition
events. Based on this concept, we propose a data replication algorithm for
MANETs that guarantees the consistency concept without relying on synchronized
clocks and show its correctness. Our simulation experiments show that
replicated copies are updated regularly even if the network load in the system
is high.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-28&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-27,
author = {Gregor Schiele and Christian Becker and Kurt Rothermel},
title = {{Energy-Efficient Cluster-based Service Discovery}},
booktitle = {Proceedings of the 11th ACM SIGOPS European Workshop (SIGOPSEW04); Leuven, Belgium, September 20-22, 2004},
publisher = {ACM SIGOPS},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
pages = {75--79},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {September},
year = {2004},
keywords = {SANDMAN; service discovery; energy-efficient; energy-aware},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems},
contact = {gregor.schiele@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Service discovery in Ubiquitous Computing is a task which has to be done
frequently due to dynamically changing environments. The limited battery power
of mobile devices requires us to optimize frequent and energy costly tasks,
especially the ones incurring in communication activities. In this paper we
present a novel service discovery algorithm based on node clustering. Nodes
within a cluster may sleep to save energy when idle. A clusterhead node is
always active and answers discovery requests on behalf of other nodes to
achieve low discovery latencies. Simulation experiments show energy savings of
up to 66\% compared to an approach where all nodes are permanently active while
the discovery latencies were not increased.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-27&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-26,
author = {Daniel Herrscher and Steffen Maier and Jing Tian and Kurt Rothermel},
title = {{A Novel Approach to Evaluating Implementations of Location-Based Software}},
booktitle = {Proceedings of the 2004 International Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SPECTS 2004), San Jose, CA, USA, July 26-29, 2004.},
publisher = {SCS},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {484--490},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Juli},
year = {2004},
isbn = {1-56555-284-9},
keywords = {performance analysis; network emulation; location-based software; positioning devices; mobile ad hoc networks},
language = {Englisch},
cr-category = {D.4.4 Operating Systems Communications Management,
I.6.3 Simulation and Modeling Applications},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-26/INPROC-2004-26.pdf,
http://net.informatik.uni-stuttgart.de/},
contact = {herrscher@informatik.uni-stuttgart.de, maier@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {There are two main approaches to measuring the performance of location-based
software for mobile ad hoc networks: live testing and measurements in an
emulation testbed. The former is problematic because of high resource costs and
low reproducibility. The latter offers the advantage of reproducible network
conditions in the laboratory. In addition, location-based software has to be
provided with appropriate location information. We develop virtual devices that
mimic the interface and functionality of actual positioning devices, and
integrate these into an existing network emulation testbed. The combination of
mobile network emulation and positioning device emulation facilitates the
evaluation of location-based software in different scenarios. We provide sample
measurements using an existing location-based adhoc routing protocol
implementation for inter-vehicle communication in a scenario with 50 emulated
cars. The results are in good agreement with the available simulations.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-26&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-24,
author = {Tobias Drosdol and Thomas Schwarz and Martin Bauer and Matthias Gro{\ss}mann and Nicola H{\"o}nle and Daniela Nicklas},
title = {{Keeping Track of ``Flying Elephants'': Challenges in Large-Scale Management of Complex Mobile Objects}},
booktitle = {Proceedings of INFORMATIK 2004 - the Thirty-Fourth Annual Conference of the Gesellschaft f{\"u}r Informatik e.V.(GI); Ulm, Germany, September 20-24, 2004. Vol. 1},
editor = {Peter Dadam and Manfred Reichert},
address = {Bonn},
publisher = {K{\"o}llen Druck+Verlag GmbH},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
series = {Lecture Notes in Informatics},
volume = {P-50},
pages = {288--292},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {September},
year = {2004},
isbn = {3-88579-379-2},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems,
H.2.4 Database Management Systems,
H.2.8 Database Applications,
H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software},
contact = {Tobias Drosdol Tobias.Drosdol@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Anwendersoftware;
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {The management of mobile objects like cars, persons, or workpieces in a factory
is an important task in many context-aware environments. So far, most solutions
can either cope with many small objects (few properties) or with a limited
number of complex objects in a centralized way. In this paper, we face the
challenge of managing a large number of bulky mobile objects (flying
elephants). We state requirements, propose basic components, and discuss
alternative architectures based on the main influencing factors like mobility
and update rate.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-24&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-18,
author = {Martin Bauer and Lamine Jendoubi and Oliver Siemoneit},
title = {{Smart Factory – Mobile Computing in Production Environments}},
booktitle = {Proceedings of the MobiSys 2004 Workshop on Applications of Mobile Embedded Systems (WAMES 2004)},
publisher = {WWW},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Juni},
year = {2004},
keywords = {Smart Factory, Production Environment, Mobile Computing, Context-aware Applications},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems,
H.2.4 Database Management Systems,
H.3.3 Information Search and Retrieval,
J.1 Administration Data Processing},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-18/INPROC-2004-18.pdf,
http://lcawww.epfl.ch/luo/WAMES%202004.htm,
http://lcawww.epfl.ch/luo/WAMES%202004_files/Smart%20Factory.pdf},
contact = {Martin Bauer Martin.Bauer@informatik.uni-stuttgart.de Lamine Jendoubi LAJ@iff.uni-stuttgart.de Oliver Siemoneit Oliver.Siemoneit@philo.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme;
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Philosophie, Abteilung f{\"u}r Wissenschaftstheorie und Technikphilosophie (IP/WTTP);
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF)},
abstract = {Companies want to provide their customers with highly individualized products
so as to gain sustainable advantages over their competitors. The high degree of
individualization has also deep effects on the production: it demands a vast
amount of highly specialized tools for certain steps in the production process
and a frequent changing of machinery settings and tools. As a result, the
management of production resources and their coordination become quite dynamic
and complex, so that existing resource management systems are too static to
handle them.
This paper shows how the use of pervasive and mobile computing can help
companies to address the resulting problems. It derives the requirements and
identifies resulting research challenges, especially pertaining to the mobility
and dynamic state of the tools. Finally, the Nexus platform is presented and it
is shown how some of the identified challenges are addressed.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-18&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-16,
author = {Martin Bauer and Kurt Rothermel},
title = {{How to Observe Real-World Events through a Distributed World Model}},
booktitle = {Proceedings of the Tenth International Conference on Parallel and Distributed Systems 2004 (ICPADS 2004);Newport Beach, California, July 7-9, 2004},
publisher = {IEEE Computer Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {467--476},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Juli},
year = {2004},
keywords = {distributed systems; event systems; event observation; real-world events; world model; distributed world model; occurrence probability},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems,
H.3.3 Information Search and Retrieval,
H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software},
ee = {www.nexus.uni-stuttgart.de},
contact = {Martin Bauer Martin.Bauer@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {The observation of events is important in application areas where large amounts
of dynamic data are created all the time and the user just wants to be notified
when this data indicates that an event of interest has occurred. Typically,
these are real-world events, but are observed through a model providing the
relevant data about the state of the physical world. An example are spatial
events, i.e. events that occur when a user enters a certain spatial
relationship with other users or his environment. If the model consists of
local models that together form a large, but distributed, global model, a
number of issues have to be dealt with to allow the observation of events. To
the best of our knowledge, this paper is the first to propose a uniform
approach for observing real-world events through a distributed world model.
The state of the world is only available with limited accuracy in both the
value and time dimension, which is due to sensor inaccuracy and the properties
of the distributed system. Therefore, it is not always possible to determine
for certain, if an event has occurred. We propose a uniform approach to this
problem based on calculating the probability with which an event has occurred.
The event is considered to have occurred when the calculated probability is
above a threshold probability specified by the user. To realize this approach,
we show which system parameters influence the observation, how update protocols
provide the data to the observer model, on which the event is actually
observed, and how the probability that an event has occurred can be calculated
based on this model.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-16&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-07,
author = {Michael Kinateder and Kurt Rothermel},
title = {{Bringing Confidence to the Web - Combining the Power of SET and Reputation Systems}},
booktitle = {Proceedings of the 2004 IEEE Consumer Communications \& Networking Conference: CCNC 2004; Las Vegas, Nevada, USA, January 5-8, 2004},
address = {Las Vegas, Nevada, USA},
publisher = {IEEE Communications Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
pages = {545--550},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Januar},
year = {2004},
isbn = {0-7803-8145-9},
keywords = {trust; reputation; reputation system; recommendation; recommendation system; payment; payment system; SET; secure electronic transaction},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General,
C.2.4 Distributed Systems,
K.4.4 Electronic Commerce,
K.6.5 Security and Protection},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-07/INPROC-2004-07.pdf,
http://unitec.informatik.uni-stuttgart.de/,
http://www.ccnc2004.org},
contact = {Michael Kinateder kinateder@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Reputation systems suffer from easy copying of recommendations and recommenders
attaching themselves to trustworthy recommenders to benefit from their good
reputation. Electronic commerce in general and electronic payment systems in
particular suffer from the uncertainty of potential customers about the
reputation of online merchants and the quality of the offered goods or
services. In this paper we address these issues to a certain degree by creating
an originality statement in the payment process that is included in
recommendations to prove, that a particular recommendation is indeed linked to
a real world transaction. We present the initial protocol and two variations
and discuss their distinct features. Although the protocol is described working
in conjunction with the SET payment scheme, it is easily applicable to other
payment systems with the features outlined in this paper.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-07&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-06,
author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Dominique Dudkowski and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n and Christian Becker},
title = {{Partitioning in Mobile Ad Hoc Networks}},
booktitle = {2. GI/ITG KuVS-Fachgespr{\"a}ch ``Drahtlose Sensornetzwerke''},
address = {Karlsruhe, Germany},
publisher = { },
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Februar},
year = {2004},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design,
D.2.8 Software Engineering Metrics},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {The performance of distributed algorithms in mobile ad hoc networks is strongly
influenced by the connectivity of the network. In cases where the connectivity
is low, network partitioning occurs. The mobility and density of network nodes,
i.e. the movement of nodes and the number of nodes per unit area, are
fundamental properties that have a large impact on the partitioning behavior,
so that a detailed characterization of this behavior may be applied to improve
the performance of distributed algorithms.
In this paper we introduce a set of metrics that describe characteristics
regarding partitioning in mobile ad hoc networks. We have conducted an
extensive set of simulation studies for a wide range of network scenarios to
show the impact of node mobility and density on the proposed metrics. We
present results for the number of partitions, their size over time, and the
frequency of partition changes. From the perspective of individual nodes, we
introduce metrics that describe the time periods in which pairs of nodes are
located in different partitions, and the number of nodes that are in the
partition of an individual node over time.
The results obtained in this paper will allow distributed data management
algorithm designers to characterize those types of network scenarios where
partitioning must be explicitly considered. Especially algorithms in areas such
as replication, data storage, and query processing, may be inspired by the
results at hand. Finally, the optimization of strategies for replica placement,
update frequency, spatial scoping of data, and even more advanced techniques
for data exchange between nodes in frequently partitioned networks will also
benefit from our results.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-06&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-05,
author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Dominique Dudkowski and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n},
title = {{A Quantitative Analysis of Partitioning in Mobile Ad Hoc Networks}},
booktitle = {Accepted for Poster at the Joint International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems : Sigmetrics - Performance 2004},
publisher = { ACM},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Juni},
year = {2004},
keywords = {mobile ad hoc networks, network topology, partition metrics},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design,
D.2.8 Software Engineering Metrics},
contact = {Please send an email to joerg.haehner@informatik.uni-stuttgart.de or dominique.dudkowski@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {The performance of distributed algorithms in mobile ad hoc networks is strongly
influenced by the connectivity of the network. In cases where the connectivity
is low, network partitioning occurs. The mobility and density of network nodes,
i.e. the movement of nodes and the number of nodes per unit area, are
fundamental properties that have a large impact on the partitioning behavior,
so that a detailed characterization of this behavior may be applied to improve
the performance of distributed algorithms.
In this paper we introduce a set of metrics that describe characteristics
regarding partitioning in mobile ad hoc networks. We have conducted an
extensive set of simulation studies for a wide range of network scenarios to
show the impact of node mobility and density on the proposed metrics. We
present results for the number of partitions, their size over time, and the
frequency of partition changes. From the perspective of individual nodes, we
introduce metrics that describe the time periods in which pairs of nodes are
located in different partitions, and the number of nodes that are in the
partition of an individual node over time.
The results obtained in this paper will allow distributed data management
algorithm designers to characterize those types of network scenarios where
partitioning must be explicitly considered. Especially algorithms in areas such
as replication, data storage, and query processing, may be inspired by the
results at hand. Finally, the optimization of strategies for replica placement,
update frequency, spatial scoping of data, and even more advanced techniques
for data exchange between nodes in frequently partitioned networks will also
benefit from our results.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-05&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-04,
author = {Arno Wacker and Timo Heiber and Holger Cermann and Pedro Marron},
title = {{A fault-tolerant Key-Distribution Scheme for Securing Wireless Ad-Hoc Networks}},
booktitle = {Proceedings of the Second International Conference on Pervasive Computing},
address = {Vienna, Austria},
publisher = {Springer-Verlag},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {April},
year = {2004},
keywords = {wireless, ad-hoc networks, security, key-distribution, fault tolerance},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General,
C.2.1 Network Architecture and Design,
C.2.2 Network Protocols,
C.3 Special-Purpose and Application-Based Systems,
G.2.2 Discrete Mathematics Graph Theory},
ee = {http://www.pervasive2004.org},
contact = {Arno Wacker Arno.Wacker@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {We propose a novel solution for securing wireless ad-hoc networks. Our goal is
to provide secure key exchange in the presence of device failures and
denial-of-service attacks. The proposed solution relies solely on symmetric
cryptography and therefore is applicable for highly resource-limited devices.
In order to avoid a single point of trust, no master device or base station is
used. We achieve this by enhancing our previously published approach with
redundancy and algorithms for recovery on device failures.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-04&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-03,
author = {Arno Wacker and Timo Heiber and Holger Cermann},
title = {{A Key-Distribution Scheme for Wireless Home Automation Networks}},
booktitle = {Proceedings of the first IEEE Consumer Communications and Networking Conference: CCNC04; January 5-8, 2004},
address = {Las Vegas, Nevada, USA},
publisher = {IEEE Communications Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart, Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Germany},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Januar},
year = {2004},
isbn = {0-7803-8145-9},
keywords = {wireless, ad-hoc networks, security, key-distribution},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General,
C.2.1 Network Architecture and Design,
C.2.2 Network Protocols,
C.3 Special-Purpose and Application-Based Systems,
G.2.2 Discrete Mathematics Graph Theory},
ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-03/INPROC-2004-03.pdf,
http://www.ccnc2004.org},
contact = {Arno Wacker Arno.Wacker@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Wireless home automation networks are one example of how wireless technologies
may soon become part of our daily life, yet security in existing products is
woefully inadequate. An important problem in this area is the question of
secure key distribution. In this paper we present a key-distribution scheme
geared towards home automation networks, but applicable to other networks with
related properties as well. Our approach uses a decentralized scheme that is
designed to work on resource-poor devices, allows easy addition and removal of
devices and limits the workload on the end user while guaranteeing the secrecy
of the exchanged keys even in the presence of subverted nodes.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-03&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-02,
author = {Othmar Lehmann and Martin Bauer and Christian Becker and Daniela Nicklas},
title = {{From Home to World - Supporting Context-aware Applications through World Models}},
booktitle = {Proceedings of the Second IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications},
publisher = {IEEE Computer Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {297--306},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {M{\"a}rz},
year = {2004},
keywords = {context; context-awareness; pervasive computing; ubiquitous computing; world model; Nexus},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems,
H.2.1 Database Management Logical Design,
H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software},
ee = {http://www.percom.org/,
http://www.nexus.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme;
Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Anwendersoftware},
abstract = {In the vision of pervasive computing smart everyday objects communicate and
cooperate to provide services and information to users. Interoperability
between devices and applications not only requires common protocols but also
common context management. In this paper we discuss requirements on the context
management based on the Georgia Tech's Aware Home environment and the global
context management perspective of the Nexus project. Our experiences with
integrating the Aware Home Spatial Service into the Nexus platform show how
federation concepts and a common context model can provide applications with
uniform context information in different administrative and application
domains.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-02&engl=0}
}
@inproceedings {INPROC-2004-01,
author = {Susanne B{\"u}rklen and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n and Kurt Rothermel},
title = {{An Enhanced Hoarding Approach Based on Graph Analysis}},
booktitle = {Proceedings of the 5th IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM 2004); Berkeley, California, USA; January 19-22, 2004},
address = {Los Alamitos},
publisher = {IEEE Computer Society},
institution = {Universit{\"a}t Stuttgart : Sonderforschungsbereich SFB 627 (Nexus: Umgebungsmodelle f{\"u}r mobile kontextbezogene Systeme), Germany},
pages = {358--369},
type = {Konferenz-Beitrag},
month = {Januar},
year = {2004},
language = {Englisch},
cr-category = {H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software,
I.5.3 Pattern Recognition Clustering},
ee = {http://www.nexus.uni-stuttgart.de/},
contact = {buerklse@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {The proliferation of mobile devices has led to the creation of hoarding
algorithms that attempt to mitigate the problems related with disconnected
operation or with the operation in areas where bandwidth is either scarce or
very expensive. Traditional hoarding approaches use probability access tables
to determine what information needs to be sent to the mobile device, but fail
to take the structured nature of data into account. In this paper, we present
an enhanced hoarding approach for semistructured information that relies on the
analysis of graphs to determine the information that needs to be hoarded. We
show by means of experimental evaluations on webpages that our approach
outperforms other hoarding algorithms that treat information as the combination
of unrelated items.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-01&engl=0}
}
@inbook {INBOOK-2004-09,
author = {Uwe Kubach and Christian Becker and Illya Stepanov and Jing Tian},
title = {{Simulation Model and Tool for Mobile Location Dependent Information Access}},
series = {Mobile Computing Handbook},
address = {New York},
publisher = {CRC Press},
type = {Beitrag in Buch},
month = {Juni},
year = {2004},
isbn = {0849319714},
language = {Englisch},
cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General,
C.2.1 Network Architecture and Design,
C.2.4 Distributed Systems,
C.4 Performance of Systems,
I.6.3 Simulation and Modeling Applications,
H.2 Database Management},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INBOOK-2004-09&engl=0}
}
@inbook {INBOOK-2004-01,
author = {Silke Behling and Cora Burger and Martin Fromm and Melanie Schneider},
title = {{Grid-Interviews mit Notebook-Unterst{\"u}tzung}},
series = {Didaktik der Notebook-Universit{\"a}t},
address = {M{\"u}nster},
publisher = {Waxmann Verlag GmbH},
series = {Medien in der Wissenschaft},
type = {Beitrag in Buch},
month = {M{\"a}rz},
year = {2004},
keywords = {Notebook University; Didaktik; Grid-Interview; CSCL},
language = {Deutsch},
cr-category = {K.3.1 Computer Uses in Education},
ee = {http://www.campus-online.uni-stuttgart.de/nuss/},
contact = {arno.wacker@informatik.uni-stuttgart.de},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Anhand des didaktischen Dreiecks, das alle Beziehungen zwischen Dozent -
Studierenden - Material darstellt, erl{\"a}utert der Beitrag die Erfahrungen, die
im Rahmen von Seminaren zur Grid-Interview-Technik in der Lehre zur P{\"a}dagogik
gemacht wurden. Speziell hervorgehoben wird dabei der Bedarf am
Online-Tutoring, bei dem Lehrende die Rechner von Lernenden fernsteuern und auf
diesem Weg Probleme beheben und Fragen kl{\"a}ren. W{\"a}hrend eine solche M{\"o}glichkeit
f{\"u}r fest vernetzte Rechner innerhalb eines Raumes bereits kommerziell zur
Verf{\"u}gung steht, stellt die Notebook-University mit ihren beliebig verteilten
Ger{\"a}ten hier neue Anforderungen, die erst durch neuere Forschungsergebnisse
ad{\"a}quat zu behandeln sind.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INBOOK-2004-01&engl=0}
}
@book {BOOK-2004-04,
author = {Christian Robert Becker},
title = {{System Support for Context-Aware Computing}},
address = {Stuttgart},
publisher = {Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Universit{\"a}t Stuttgart},
series = {Habilitationsschrift},
pages = {245},
type = {Buch},
month = {November},
year = {2004},
language = {Deutsch},
cr-category = {C.2.4 Distributed Systems},
department = {Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme, Verteilte Systeme},
abstract = {Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r kontextbezogene Anwendungen
Zusammenfassung der Arbeit
System Support For Context-Aware Computing
Habilitationsschrift zur Erlangung der Venia Legendi in Informatik Angenommen
von der Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik Universit{\"a}t
Stuttgart
vorgelegt von Dr. phil. nat. Christian Robert Becker aus Hanau
Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme Abteilung Verteilte Systeme
Universit{\"a}t Stuttgart
November 2004
Einleitung Die fortschreitende technologische Entwicklung im Bereich der
Sensortechnologie, der Miniaturisierung von eingebetteten Systemen und deren
Integration mit Sensorik und Kommunikationsf{\"a}higkeit erlauben das Erfassen von
Zust{\"a}nden der physischen Welt und deren Kommunikation. Der Einbezug solcher
Informationen in Softwaresysteme f{\"u}hrt zu kontextbezogenen Systemen, die ihre
Ausf{\"u}hrung auf Basis von Kontextinformationen adaptieren k{\"o}nnen. Beispiele
solcher Anwendungen sind: * Navigationswendungen: auf Basis von dynamischen
Informationen, wie Verkehrsinformationen, k{\"o}nnen bereits heutige
Navigationssysteme dynamische Anpassung von Routen vornehmen. Weitere
Parameter, durch die Navigationsanwendungen ihr Verhalten in Bezug auf den
Anwender ver{\"a}ndern k{\"o}nnen, sind Pr{\"a}ferenzen – beispielsweise f{\"u}r die Auswahl
eines Restaurants – die Aktivit{\"a}t eines Anwenders, um ma{\ss}geschneiderte
Benutzerschnittstellen f{\"u}r Fu{\ss}g{\"a}nger, Benutzer {\"o}ffentlicher Verkehrsmittel oder
Autofahrer anzubieten. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen spezialisierte Navigationssysteme,
wie Touristenf{\"u}hrer oder die Unterst{\"u}tzung sehbehinderter Menschen, von
aktuellen Informationen der physischen Welt profitieren. * Instrumentierte
R{\"a}ume: diese Klasse von kontextbezogenen Anwendungen bietet durch die
Integration von eingebetteten Systemen und entsprechender Sensorik
Unterst{\"u}tzung f{\"u}r ma{\ss}geschneiderte Anwendungen. Ein Produktionsplanungssystem
in einer Fabrik kann beispielsweise die Position und den Wartungszustand von
Werkzeugen erfassen und somit sicherstellen, dass immer die ben{\"o}tigten
Werkzeuge f{\"u}r den Produktionsplanungsprozess vorgehalten werden. Weitere
Beispiele in dieser Klasse finden sich im Bereich so genannter „Smart
Environments“, in der R{\"a}ume auf bestimmte Anwendungsklassen ausgerichtet
werden. Beispiele sind die Unterst{\"u}tzung von Besprechungen und
Lehrveranstaltungen bei denen Anwendungen auf installierte Ger{\"a}te, wie
Projektoren, Besprechungstische mit Anzeige, und dynamisch in solche Umgebungen
eingebrachte Ger{\"a}te, wie mobile Enger{\"a}te von Anwendern, beispielsweise
Notebooks, verteilt werden. Dabei werden die Dienste und Informationen, die
sich aus der dynamischen Konstellation der installierten und eingebrachten
Ger{\"a}te ergeben, f{\"u}r die Ausf{\"u}hrung von Anwendungen einbezogen. * Annotationen:
im Gegensatz zu den vorangegangenen Beispielen, bei denen Anwendungen auf die
{\"A}nderungen der physischen Welt, beispielsweise durch Verkehrsinformationen oder
die {\"A}nderung in der Ausf{\"u}hrungsumgebung, reagieren, kann auch Information mit
Objekten der physischen Welt verkn{\"u}pft werden (d.h. diese Objekte werden
annotiert) und Anwender k{\"o}nnen so mit Informationen bedient werden. Beispiele
sind hier ortsbezogene Dienste, bei denen Geb{\"a}ude oder andere Orte mit
zus{\"a}tzlichen Informationen verkn{\"u}pft werden, die Anwender abrufen k{\"o}nnen. Aus
den oben genannten Beispielen ist ersichtlich, dass sich diese Anwendungen von
herk{\"o}mmlichen Anwendungen dadurch unterscheiden, dass sie ihre Ausf{\"u}hrung in
Abh{\"a}ngigkeit der physischen Welt ver{\"a}ndern. Dies dr{\"u}ckt sich in den folgenden
beiden Definitionen aus:
Definition Kontext Kontext ist die Information, die zur Charakterisierung der
Situation einer Entit{\"a}t herangezogen werden kann. Entit{\"a}ten sind Personen, Orte
oder Objekte, welche f{\"u}r das Verhalten von Anwendungen als relevant erachtet
werden. Dabei wird eine Entit{\"a}t selbst als Teil ihres Kontexts betrachtet.
Definition kontextbezogene Anwendungen Eine Anwendung ist kontextbezogen, wenn
ihr Verhalten durch Kontextinformationen beeinflusst wird.
Dabei k{\"o}nnen vier Klassen von kontextbezogenen Anwendungen unterschieden
werden: * Kontextbezogene Selektion: die Auswahl von Diensten oder
Informationen geschieht in Abh{\"a}ngigkeit des Kontexts, beispielsweise die
Selektion des n{\"a}chsten Druckers bezogen auf einen Anwender. * Kontextbezogene
Pr{\"a}sentation: die Darstellung einer Anwendung {\"a}ndert sich abh{\"a}ngig vom Kontext,
beispielsweise kann bei einer lauten Umgebung eine Audioausgabe auf eine
graphische Benutzeroberfl{\"a}che umschalten. * Kontextbezogene Aktion: in
Abh{\"a}ngigkeit von Kontextinformationen, wie dem Betreten eines Raums durch einen
Benutzer, wird eine Aktion, etwa das Einschalten des Lichts, ausgel{\"o}st. *
Annotation von Kontext: diese Klasse von Anwendungen erlaubt die Verkn{\"u}pfung
von Informationen mit Kontext, wie Orten oder Geb{\"a}uden, und den sp{\"a}teren
Zugriff auf diese Informationen {\"u}ber den Kontext. Klassifikation der
Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r kontextbezogene Systeme Die Klassifikation von
Systemunterst{\"u}tzung kontextbezogener Systeme soll anhand von zwei Dimensionen
geschehen. Die erste Dimension kennzeichnet das zugrunde liegende Systemmodell.
Dabei sind die m{\"o}glichen Auspr{\"a}gungen Infrastruktur oder ad hoc Systemmodelle.
Anwendungen in Infrastrukturbasierten Systemmodellen sind dadurch
gekennzeichnet, dass sie Zugriff auf Dienste und Informationen in der
Infrastruktur haben bzw. Vorkehrungen, wie das Vorabladen von Daten,
existieren, um Verbindungsabbr{\"u}che zur Infrastruktur abzufedern. Im Gegensatz
dazu sind ad hoc Systemmodelle dadurch gekennzeichnet, dass sie durch die
spontane Vernetzung mobiler Endger{\"a}te durch drahtlose Kommunikation gebildet
werden. H{\"a}ufige Partitionierungen des Netzwerkes und damit einhergehende
wechselnde Sichten auf die Informationen und Dienste, die einer Anwendung zur
Verf{\"u}gung stehen, sind Eigenschaften dieses Systemmodells. Die zweite Dimension
betrachtet die Unterst{\"u}tzung von Anwendungsadaptation. Dabei kann hier unter
Adaptation durch das System und Adaption durch die Anwendung unterschieden
werden.
Abbildung 1: Anpassung durch das System
Bei Adaption durch das System wird eine Anwendung in Form von nicht-adaptiven
Bl{\"o}cken spezifiziert und das System konfiguriert die Anwendung bei einem
Kontextwechsel entsprechend um (Abbildung 1). Im Gegensatz dazu, trifft bei
Adaption durch die Anwendung das Systems keine Entscheidung bez{\"u}glich der
Anwendungsadaption. Anwendungen greifen auf den Kontext typischerweise {\"u}ber
einen Dienst zu, der ein Kontextmodell verwaltet, und treffen ihre
Adaptationsentscheidungen (Abbildung 2) ohne Systemunterst{\"u}tzung, was mit einem
entsprechenden Mehraufwand bei der Konzeption und Programmierung der
Anwendungen verbunden ist.
Abbildung 2: Anpassung durch die Anwendung Zusammenfassung der Beitr{\"a}ge Die
Beitr{\"a}ge der vorliegenden Arbeit sollen im Folgenden den Klassen der
Systemunterst{\"u}tzung kontextbezogener System zugeordnet und diskutiert werden.
Die Einordnung geschieht hier entlang der Dimension der Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r
die Anwendungsadaptation. Adaption durch die Anwendung In dieser Klasse von
Systemunterst{\"u}tzung finden sich Dienste, die Kontextinformationen verwalten und
Anwendungen durch geeignete Schnittstellen verf{\"u}gbar machen. Die
Ortsbezogenheit von Kontextinformationen macht eine Organisation von
Kontextinformationen in Bezug auf ihre r{\"a}umliche Struktur notwendig. Kapitel 3
der vorliegenden Arbeit diskutiert zun{\"a}chst Eigenschaften von Koordinaten, wie
sie von Positionierungssystemen unterst{\"u}tzt werden. Aufgrund einer Analyse von
kontextbezogenen Anwendungen werden Anfragen nach Position, dem n{\"a}chsten
Nachbar und Objekten in einem Gebiet motiviert. Der Hauptbeitrag dieses
Kapitels liegt in der Klassifikation m{\"o}glicher Lokationsmodelle f{\"u}r symbolische
Koordinaten und eine Bewertung dieser Modelle in Hinblick auf ihre Eignung f{\"u}r
die o.g. Anfragen sowie des damit einhergehenden Modellierungsaufwands.
Symbolische Koordinaten zeichnen sich dadurch aus, dass sie – im Gegensatz zu
geometrischen Koordinaten - keine r{\"a}umlichen Bez{\"u}ge zwischen einzelnen
Koordinaten, wie eine Distanz, besitzen. Lokationsmodelle bilden r{\"a}umliche
Beziehungen zwischen symbolische Koordinaten ab und erlauben somit die
Bearbeitung von r{\"a}umlichen Anfragen. Der Beitrag dieses Kapitels kommt sowohl
infrastrukturbasierten wie auch ad hoc Systemen zu Gute. Kapitel 4 und 5 widmen
sich der Kontextverwaltung in ad hoc Systemen. In Kapitel 4 wird die
Usenet-on-the-Fly Anwendung als ein Beispiel f{\"u}r eine kontextbezogene Anwendung
in ad hoc Systemen vorgestellt. Diese Anwendung erlaubt es Benutzern, {\"a}hnlich
wie die Usenet-Anwendung im Internet, bestimmte Informationskan{\"a}le zu
abonnieren, Nachrichten zu lesen und zu schreiben. Die Verteilung der
Nachrichten zwischen den mobilen Endger{\"a}ten in dem ad hoc Netzwerk geschieht
{\"u}ber ein dreiphasiges Protokoll, in dem zun{\"a}chst nur Informationen {\"u}ber eine
Kennung von einem Knoten seinen Nachbarknoten angeboten werden. Nach einer
Nachfrage, werden diese Daten dann {\"u}bermittelt. Dies erlaubt die Verteilung von
Informationen in einem ad hoc Netzwerk, das sich durch h{\"a}ufige
Topologie{\"a}nderungen auszeichnet. Eine Analyse des Protokolls durch Simulationen
zeigt die Tragf{\"a}higkeit des Ansatzes. Kapitel 5 beschreibt eine Modifikation
dieses Protokolls, um den Nachrichtenaustausch in ad hoc Netzwerken mit
h{\"a}ufigerer Netzwerk-partitionierung zu unterst{\"u}tzen. Die Zustellung von
Informationen {\"u}ber Partitionsgrenzen hinweg bedeutet, dass Knoten diese
Informationen lokal vorhalten und wiederkehrend anbieten. Bei einer gr{\"o}{\ss}eren
Menge an Informationen bedeutet dies aber, dass die Gr{\"o}{\ss}e der
Anbieternachrichten steigt. Um diesem Problem zu begegnen wurde eine
Dreiteilung der Anbieternachrichten in Klassen eingef{\"u}hrt. Die erste Klasse
enth{\"a}lt Nachrichten bis zu einem gewissen Alter, das durch einen Schwellwert
bestimmt ist. Diese Nachrichten werden immer angeboten, da diese als aktuell
und somit f{\"u}r andere Knoten interessant erachtet werden. Der verbleibende Platz
in der Anbieternachricht wird f{\"u}r das Anbieten {\"a}lterer Nachrichten verwendet.
Die zweite Klasse beinhaltet {\"a}ltere Nachrichten, die aber von Knoten h{\"a}ufiger
nachgefragt werden und somit eine hohe Popularit{\"a}t besitzen. In der letzten
Klasse werden – nach unterschiedlichen Strategien, wie Round-Robin oder Zufall
- {\"a}ltere Nachrichten angeboten, um sicherzustellen, dass auch diese
Partitionsgrenzen {\"u}berwinden k{\"o}nnen. Wird eine Nachricht der letzten Klasse
nachgefragt, steigt deren Popularit{\"a}t und diese wechselt in die zweite Klasse
{\"u}ber. Die Leistungsf{\"a}higkeit des Protokolls wurde wiederum durch
Simulationsergebnisse gezeigt. Die Unterst{\"u}tzung durch Kontextinformationen f{\"u}r
Anwendungen, damit diese ihre Adaptionsentscheidung treffen k{\"o}nnen, setzt
voraus, dass Kontextinformationen in einem Dienst geeignet verwaltet und
zugreifbar gemacht werden. Die unterschiedlichen Ans{\"a}tze solche Dienste zu
realisieren und die Kontextinformationen zu strukturieren bedeuten allerdings,
dass Anwendungen hinsichtlich der verwendeten Kontextinformationen auf
kompatible Dienstanbieter beschr{\"a}nkt werden. Daher ist es w{\"u}nschenswert, dass
Zusammenschl{\"u}sse von unterschiedlichen Kontextanbietern in eine einheitliche
Struktur geschaffen werden, die Anwendungen einen einheitlichen Zugriff und
eine einheitliche Modellierung bieten. In Kapitel 6 wird {\"u}ber die Erfahrungen
einer Integration zweier Kontextmodelle, die als infrastrukturbasierte Dienste
realisiert sind, berichtet. Ausgehend von zwei Kontextdienste, der
Nexus-Plattform der Universit{\"a}t Stuttgart, und einem Kontextdienst f{\"u}r das
„Aware Home“ Projekt am Georgia Institute for Technology werden die
konzeptionellen Schritte f{\"u}r die Integration und die resultierende
Implementierung beschrieben. Der Aware Home Spatial Server (AHSS) des Aware
Home Projekts wurde aufgrund einer Analyse der Bed{\"u}rfnisse von Anwendungen in
diesem Projekt hin entworfen. Bedingt durch die organisatorische Struktur des
Projekts wurde die Festlegung einer einheitlichen Semantik der im AHSS
verwalteten Kontextinformationen verworfen. Die Abstimmung der Entwickler
erfolgt im Wesentlichen durch engen, pers{\"o}nlichen Kontakt. Die Struktur der
Kontextinformationen wurde auf Basis eines baumbasierten Lokationsmodells
vorgenommen, das f{\"u}r die Unterst{\"u}tzung von Nachbarschaftsanfragen weitere
Beziehungen zwischen Lokationen erlaubt. Die Speicherung erfolgte in einer
Datenbank mit Erweiterung f{\"u}r r{\"a}umliche Zugriffe und Anwendungen wurde eine
Schnittstelle {\"u}ber CORBA und das zugrunde liegende Internet Inter ORB Protokoll
(IIOP) angeboten. Im Gegensatz dazu hat das Nexus-Projekt eine offene Plattform
als Ziel, bei dem Kontextanbieter ihre Informationen frei integrieren k{\"o}nnen.
Eine F{\"o}deration bietet Klienten eine einheitliche Sicht auf die in der
Plattform verwalteten Kontextdienste. Die Integration beliebiger Kontextdienste
erfolgt auf Basis einer einheitlichen Modellierung von Kontextinformation durch
ein erweiterbares Klassenschema, das die Spezialisierung von einer gro{\ss}en
Anzahl von Basisklassen erlaubt. Eine XML-basierte Anfragesprache dient zur
Integration der Kontextdienste in die F{\"o}deration wie auch zur
Anfragebearbeitung von Klientenanfragen. Die Integration des AHSS in die
Nexus-Plattform erforderte die Einbettung der Kontextinformationen in das von
der Nexus-Plattform vorgegebene Klassenschema und die Umsetzung der
Nexus-Anfragesprache auf die Anfragebearbeitung des AHSS. Die Erfahrungen, die
aus dieser Einbettung gewonnen wurden, sind positiv. W{\"a}hrend Anwendungen im
Aware Home weiterhin die Kontextinformationen {\"u}ber den AHSS nutzen k{\"o}nnen, sind
diese {\"u}ber die Einbettungen f{\"u}r die Nexus-Anwendungen verf{\"u}gbar. Die Einbettung
in das Nexus-Klassenschema hat keine {\"A}nderung dieses Schemas erfordert, was als
Best{\"a}tigung der gew{\"a}hlten Klassenstruktur zu werten ist. Weiterhin ist durch
die Einbettungen es nun auch Nexus-Anwendungen m{\"o}glich auf die im AHSS
gespeicherten Kontextinformationen zuzugreifen. Die systematische Untersuchung
der Integration von Kontextinformationen und der Einbettung von
Kontextdiensten, wie dem AHSS, in die Nexus-Plattform hat eine {\"u}ber diese
beiden Projekte hinausgehende Bedeutung, da sie eine Untersuchung der Aufgaben
und Probleme der Dienst- und Informationsintegration im Bereich der
kontextbezogenen System darstellt und somit dem gesamten Bereich zu Gute kommt.
Adaption durch das System Bislang wurde die Klasse von Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r
kontextbezogenen Anwendungen betrachtet, die auf Basis von Kontextinformationen
ihr Verhalten adaptieren. Kapitel 7 bis 10 der vorliegenden Arbeit widmen sich
der Klasse der vom Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r vom System adaptierten
kontextbezogenen Anwendungen. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der
Unterst{\"u}tzung von Anwendungen basierend auf ad hoc Netzen. Solche Systeme
finden sich im Bereich des Peer-to-Peer Pervasive Computing, bei dem
Anwendungen auf Funktionalit{\"a}t, die in dem ad hoc Netz verf{\"u}gbar ist,
zur{\"u}ckgreifen k{\"o}nnen. Die Relevanz der Informationen und Dienste in einem ad
hoc Netz wird durch die N{\"a}he bestimmt, was letztlich dazu f{\"u}hrt, dass nur
Dienste und Information mit wenigen Zwischenknoten Entfernung in Betracht
gezogen werden. Durch die Charakteristika des zugrunde liegenden ad hoc Netzes
fluktuieren die einer Anwendung zur Verf{\"u}gung stehenden Dienste und
Informationen. Um dieser Dynamik zu begegnen ist die Unterst{\"u}tzung von
Anwendungsprogrammierern durch geeignete Systemsoftware notwendig.
Abbildung 3: Systemunterst{\"u}tzung in Peer-to-Peer Pervasive Computing
In Kapitel 7 werden die Anforderungen an Systemunterst{\"u}tzung in dem Gebiet des
Peer-to-Peer Pervasive Computing abgeleitet. Im wesentlichen zerfallen die
Anforderungen in einen anwendungsunabh{\"a}ngigen Bereich, der f{\"u}r die Etablierung
eines spontan vernetzten Funktionsverbunds in dem ad hoc Netzwerk zust{\"a}ndig
ist, und einem anwendungsabh{\"a}ngigen Bereich, der die Unterst{\"u}tzung der Adaption
von Anwendungen durch das System beinhaltet. Abbildung 3 zeigt die in Kapitel 8
und 9 beschriebene Systemunterst{\"u}tzung dieser beiden Bereiche. Die
Verteilungsinfrastruktur „BASE“, die in Kapitel 8 beschrieben wird, erlaubt die
automatische Etablierung spontaner Funktionsverb{\"u}nde durch geeignete
Dienstfindungsmechanismen und die flexible Nutzung von Transport- und
Interoperabilit{\"a}tsprotokollen. BASE beruht auf einem Mikrokern-Entwurf und kann
so selbst auf ressourcenarmen Ger{\"a}ten zur Ausf{\"u}hrung gebracht werden. Die
Nutzung von Ressourcen auf gr{\"o}{\ss}eren Ger{\"a}ten wird durch die Erweiterbarkeit des
Mikrokerns sichergestellt. Im Gegensatz zu bereits existierenden
Verteilungsinfrastrukturen erlaubt BASE die Trennung der Kommunikationsmodelle
von Anwendung und Interoperabilit{\"a}tsschicht. Dies erlaubt BASE, die
Interoperabilit{\"a}tsprotokolle w{\"a}hrend der Interaktion mit entfernten Diensten zu
wechseln und somit f{\"u}r die Anwendung transparent die Kommunikation zu
adaptieren. Ein Beispiel, wo dieses zum Einsatz kommt ist ein
Verbindungsabbruch beim Aussenden eines Dienstauftrages {\"u}ber eine
Infrarotschnittstelle. Steht allerdings noch eine Verbindung, beispielsweise
{\"u}ber eine Funkverbindung zur Verf{\"u}gung, wird diese von BASE f{\"u}r die Zustellung
des Ergebnisses benutzt. BASE stellt keine Anforderungen an die Struktur von
Anwendungen und bietet nur eine einfache Signalisierungsschnittstelle an, bei
denen Anwendungen die Verf{\"u}gbarkeit und Unverf{\"u}gbarkeit von Ressourcen
signalisiert bekommen. Das in Kapitel 9 vorgestellte Komponentensystem PCOM
basiert auf einem kontraktbasierten Anwendungsmodell. Kontrakte dienen zu
vollst{\"a}ndigen Beschreibung der Abh{\"a}ngigkeiten von Komponenten an andere
Komponenten aber auch an die zugrunde liegende Ausf{\"u}hrungsumgebung,
beispielsweise Speicher oder CPU Bedarf. Anwendungen werden als B{\"a}ume
beschrieben, deren Knoten Komponenten sind, die den Baum durch ihre
Abh{\"a}ngigkeiten aufspannen. Aufgrund dieser Informationen kann das
Laufzeitsystem eine Anwendung starten (was einem Sonderfall der Adaption
gleichkommt) oder adaptieren, sollten Komponenten vorliegen, die einen Kontrakt
besser erf{\"u}llen, oder aber genutzte Komponenten unverf{\"u}gbar werden. Das
Laufzeitsystem von PCOM basiert auf BASE und kann somit andere Laufzeitsysteme
in dem spontanen Funktionsverbund auffinden und die lokal verf{\"u}gbaren
Komponenten austauschen. Komponenten in PCOM m{\"u}ssen nicht adaptiv in Bezug auf
Kontextinformationen sein. PCOM f{\"a}llt in die Klasse der Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r
vom System adaptierten Anwendungen. Kapitel 10 berichtet von den Erfahrungen,
die bei der Portierung von BASE auf ein eingebettetes System und die Nutzung
von BASE als Basis von PCOM entstanden sind.},
url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=BOOK-2004-04&engl=0}
}
