Context Aware Network. Lucjan Janowski

Context Aware Network Lucjan Janowski

Co to jest kontekst? Kontekst to wszystkie informacje jakie mają wpływ na użytkownika.

Kontekst

Kontekst w sieci - Chcę pokazać wybrany kawałek filmu Chcę zagrać w grę typu strzelanka Chcę ściągnąć film, który obejrzę jutro w samolocie Chcę odczytać prognozę pogody Chcę sprawdzić, co wypisują moi znajomi Wysyłam informację potrzebną do zarządzania ruchem miejskim Wysyłam nagranie z kamery monitoringu w celu archiwizacji Wysyłam wynik zmierzonej wartości PM10...

Ogólna zasada Zachowanie sieci dostosowane jest do potrzeb użytkownika/aplikacji

Ogólna zasada Dostosowuje się do potrzeb, ale nie chęci!

Ogólna zasada Dostosowuje się do potrzeb, ale nie chęci! Ja chcę oglądać film w jakości 4k. Jeżeli sieć wie, że nie zauważę różnicy, to prześle mi film w jakości HD i przeskaluje do 4k zaraz przed wyświetleniem

Problemy Trzeba rozumieć potrzeby użytkownika

Problemy Trzeba rozumieć potrzeby sieci

Problemy Trzeba stworzyć optymalizację wielokryterialną ingerując w wiele warstw sieci

Rozwiązanie https://www.youtube.com/watch?v=eakkfy5ahmy

Kontekst Context is any information that can be used to characterize the situation of an entity. An entity is a person, place, or object that is considered relevant to the interaction between a user and an application, including the user and application themselves A. K. Dey, Understanding and Using Context, Personal and Ubiquitous Computing, vol. 5, no. 1, pp. 4-7, 2001.

Ewolucja definiowania kontekstu Lata (90 i 00) Obecna definicja Kontekst to zbiór liczbowych wartości Kontekst jako wiedza dedukowana Kontekst to pewna informacja Kontekst jest przepływem informacji Kontekst jest wynikiem interakcji Kontekst może istnieć niezależnie od interakcji Użytkownik bierze udział w adaptacji systemu System dostosowuje się bez udziału użytkownika P. Makris, D. N. Skoutas and C. Skianis, "A Survey on Context-Aware Mobile and Wireless Networking: On Networking and Computing Environments' Integration," in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 15, no. 1, pp. 362-386, First Quarter 2013.

Jak rozpoznać kontekst

Warstwa pośrednicząca O. Yurur, C. H. Liu and W. Moreno, "A survey of context-aware middleware designs for human activity recognition," in IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 6, pp. 24-31, June 2014.

Warstwa pośrednicząca V. S. Rao, S. N. Akshay Uttama Nambi, R. V. Prasad and I. Niemegeers, "On systems generating context triggers through energy harvesting," in IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 6, pp. 70-77, June 2014.

Przepływ danych Li X, Eckert M, Martinez JF, Rubio G (2015) Context aware middleware architectures: survey and challenges. s 15(8):20570 20607

Rozwiązanie bez wsparcia kontekstu Serwer

Kontekst sieciowy Serwer

Proste wsparcie - wysyłane są istotne różnice Serwer

działa gdy powinien Serwer

Pełny kontekst Serwer

Przykłady V. S. Rao, S. N. Akshay Uttama Nambi, R. V. Prasad and I. Niemegeers, "On systems generating context triggers through energy harvesting," in IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 6, pp. 70-77, June 2014.

Przykład fabryki K. Wang, H. Lu, L. Shu and J. J. P. C. Rodrigues, "A context-aware system architecture for leak point detection in the large-scale petrochemical industry," in IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 6, pp. 62-69, June 2014.

Pływający kontent S. Ali, G. Rizzo, V. Mancuso, V. Cozzolino and M. A. Marsan, "Experimenting with floating content in an office setting," in IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 6, pp. 49-54, June 2014.

Rekompresja wideo T. Zhao, Q. Liu and C. W. Chen, "QoE in Video Transmission: A User Experience-Driven Strategy," in IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 19, no. 1, pp. 285-302, Firstquarter 2017.

Zarządzanie siecią dla poprawy jakości wideo Przydzielanie zasobów - optymalizacja jakości QoE dla wielu użytkowników przy jednoczesnym minimalizowaniu energii/liczby bitów Strumieniowanie adaptacyjne - reakcja na przeciążenie w sieci na poziomie aplikacji, synchronizacja SDN z HAS Optymalizacja czasu przełączenia kanałów telewizyjnych Przełączenie w sieciach bezprzewodowych - optymalizacja przełączenia pod kontem QoE nie QoS Specjalny algorytm routingu pozwalający optymalizować jakość wideo w sieciach ad-hoc.

Modelowanie jakości KPI - Key Performance Indicators Przekształcamy na KQI - Key Quality Indicators Jakość jest funkcją QoE = f(w_1, KQI_1, w_2, KQI_2,, w_n, KQI_n) Gdzie w_i to waga danego wskaźnika jakości zależna od kontekstu

Optymalizacja dla QoE Metzger, F., Hoßfeld, T., Skorin-Kapov, L., Haddad, Y., Liotou, E., Pocta, P., Jarschel, M. (2018). Context monitoring for improved system performance and QoE. Lecture Notes in Computer Science LNCS 10768, 23 48.

Zastosowania - - - Agent monitoruje bufor po stronie klienta youtube. Jeżeli jest bliski zera, wysyła informację do kontrolera SDN, który przełącza ten strumień na inne łącze Gra używająca strumieniowania wideo w zależności od stopnia interaktywności danej sceny oraz obciążenia sieci, dostosowywuje kompresję wideo Smartphone wykorzystuje bliskość serwera przetwarzającego obraz do wygenerowania obrazu HDR (High Dynamic Range) z wykorzystaniem zewnętrznego serwera, bo wie, że przetwarzanie wewnętrzne będzie kosztować więcej energii niż wysłanie i odebranie danych po tym konkretnym łączu Metzger, F., Hoßfeld, T., Skorin-Kapov, L., Haddad, Y., Liotou, E., Pocta, P., Jarschel, M. (2018). Context monitoring for improved system performance and QoE. Lecture Notes in Computer Science LNCS 10768, 23 48.

Problemy dla Państwa do rozwiązania Bezpieczeństwo i prywatność; odwiedziny kochanki mogą dać duże możliwości optymalizacji sieci, ale niekoniecznie jest to powód, by udostępnić te dane każdemu, kto zechce ich użyć Implementacja pełnego spektrum kontekstów; rozpoznanie czy ktoś siedzi lub porusza się jest dość ograniczone w porównaniu z pełnym zestawem informacji, jakie mogą być użyteczne Standardy; jak zawsze w telekomunikacji standardy są kluczowe dla rozwoju Samouczenie systemu; system będzie naprawdę użyteczny, tylko jak będzie wykrywał i poprawnie interpretował nowy kontekst Testy w rzeczywistym środowisku; obecnie większość tych rozwiązań jest w fazie badawczej Jak powstrzymać zalanie kontekstami; ilość informacji jaką można przetwarzać jest ograniczona