Hardware f

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Hardware für Ubiquitous Computing

• Seminar Verteilte Systeme und Netzwerkmanagment
• Marcus Sieberg

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Inhalt

• Anwendungsszenarien
• Mobile Computer
• Automatische Identifikationssysteme
• Wearable Computing

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Anwendungsszenarien

• Mobile Computing
• Szenario Bahnhof
• Szenario Krankenhaus
• Wearable Computing
• Szenario Flugzeugwartung
• Szenario Militäreinsatz

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Mobile Computer

• Laptop
• - auf dem Schoß
• - ähnlich Notebook, etwas größer
• Notebook
• - kompakte vollwertige PC
• - gleiche Systemarchitektur, wie PC
• - gleiche Betriebssysteme, wie PC
• Subnotebook
• - kleiner als DIN A4 Blatt, bzw. Notebook
• - sperrige Komponenten werden extern
  angeschlossen

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Mobile Computer

• PDA
• - Personal Digital Assistent
• - Touch Screen oder Mini-Tastatur
• - Betriebssysteme wie EPOC, Palm OS,
• Windows CE
• - integrierte Handys in fortschrittlichen
  Geräten

Siemens SX45
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Autom. Identifikationssysteme

• Ziel Bereitstellung von Informationen zu
  Personen, Gütern und Waren
• Ursprung Barcodes
• billig
• keine Umprogrammierung möglich
• geringe Speicherfähigkeit
• Bessere Lösungen
• kontaktgebundene Chipkarten
• RFID-Systeme (Radio-Frequency-Identification)
• Dual-Interface-Card

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Kontaktgebundene Chipkarten

• elektronische Datenspeicher
• spezielle Lesegeräte
• Lesegerät versorgt Chip mit Takt und Energie
• Datenaustausch über serielle Verbindung
• Nachteil Kontakte sind anfällig gegen Abnutzung,
  Korrosion und Verschmutzung
• Speicherkarten
• seit 1984 vorbezahlte Telefonkarte
• Krankenversichertenkarte
• Mikroprozessorkarten
• eher sicherheitssensitive Anwendungen, guter
  Schutz gegen Manipulation
• EC-Karten
• SIM-Karten für Handys

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RFID-Systeme

• Radio-Frequency-Identification

• kontaktloses Auslesen durch Magnetfelder
• unempfindlich gegen Umwelteinflüsse
• variable Bauform des Transponders

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Beispiele für RFID-Systeme

• Wegfahrsperre
• Transponder im Knauf des Autoschlüssels
• Leseantenne am Zündschloss
• Tieridentifikation
• Glastransponder für Rinder, Schafe und Pferde
• Fütterungsautomatisierung
• Seuchen- und Qualitätskontrolle sowie zur
  Herkunftssicherung
• Smart Labels
• Barcodeetikette mit Transponder
• Diebstahlsicherung z.B. CD-Abteilung

Texas Instruments 23 - 32 mm, 0,6 - 0,8 g 64 - 80
Bit, 3 - 4
PAGOsmart
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Beispiele für RFID-Systeme

• Kontaktlose Chipkarten
• einfache hands-free Systeme
• geringe Kapazität, geringer Energieverbrauch
• Reichweite bis 1 Meter
• Anwendungsgebiete Zutrittskontrolle, Ski-Ausweis
• Karten für den Zahlungsverkehr
• Datensicherheit (finanzieller Gegenwert)
• Anwendungsgebiet öffentlicher Personennahverkehr
• 
  Mensakarte
• Dual-Interface-Card
• Kombination aus kontaktbehafteten und
  kontaktlosen Systemen
• Unabhängigkeit zwischen Chipkarteninterface und
  Chipkartenanwendung

Busticket von Buscom
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Wearable Computing

• Displays
• Eingabegeräte

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Displays

• See-through Displays
• Vorteile - gute Qualität
• - virtuelles Sichtfeld erscheint wie
  17 Monitor
• Nachteile - eingeschränkte Sicht auf reale
  Außenwelt
• - hohe Leistungsaufnahme
• See-above Displays
• Vorteile - reale Sicht bleibt unverfälscht
• - geringere Leistungsaufnahme
• Nachteile - kleines virtuelles Sichtfeld
• - Abdeckung schränkt reale
  Sicht ein
• - keine Überlagerung von virt. und
  realem Bild

Sony Glasstron
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Displays

• Monokulare Displays
• hohe Belastung für Benutzer
• ein Auge nimmt reale Außenwelt uneingeschränkt
  wahr

Clip-On Display von Microoptical
Integrated Eyeglass von Microoptical
M1 von Tek Gear
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Displays

• Virtual Retinal Displays
• Projektion auf die Netzhaut des Betrachters
• Schwacher Laserstrahl baut das Bild zeilenweise
  auf
• Größenwahrnehmung gleicht 19 Monitor
• S-VGA Darstellung bis 60 Hz Refresh Rate
• 18 Millionen Pixel pro Sekunde

Microvisions Nomad
Schematische Darstellung der Funktionsweise
eines VRDs
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Eingabegeräte

• Tragbare Tastaturen
• WristPC Keyboard von L3 Systems
• Befestigung am Unterarm mittels Klettbändern
• wasserdicht
• stossunempfindlich
• Twiddler2 der Handkey Corporation
• 6 Tasten für Daumen
• 11 Tasten für übrige Finger
• mögliche Emulation von 101 Tasten Keyboards
• IBM Trackpoint als Zeigegerät integriert
• Nachteil komplexe Tastenkombinationen
• ? lange Einarbeitungszeit

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Eingabegeräte

• Wearable Scanner
• Finger-Mounted Barcode Scanner
• Wrist-Mounted Computer
• einfache Tastatur
• LCD
• Wireless LAN

Symbol WSS 1040 Wearable Handscanner
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Fazit

• viele der großen Industrieforschungslabors und
  Universitäten arbeiten an neuen Projekten
• ständige Weiterentwicklung bestehender Hardware
• Zusammenfassung mehrerer Komponenten für
  spezielle Anwendungen
• Integration der Hardware in Alltagsgegenstände

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Ende

• Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !