ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING
Transcript of ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING
By : Prima Kristalina
ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING
Program Studi S2 –T. Elektro-
PENS
2015
Definisi
Issue QoS untuk Mobile Computing
Adaptasi Fungsional
Adaptasi Data
Adaptive Service pada Mobile Computing
Arsitektur Adaptive Service Provision
Adaptive Service Discovery & Provision
Adaptasi Application-Aware (Contoh: Oddysey)
OVERVIEW
Adaptive Service pada Mobile Computing 2
Adaptasi (Adaptation) : Perubahan yang diperlukan olehsebuah sistim untuk mengakomodasi perubahan darilingkungannya.
Adaptability : Sebuah sistem atau sebagian daripadanyapunya kemampuan beradaptasi terhadap perubahankebutuhannya.
Adaptif/Adaptable : Sistem-sistem yang bisa mengadaptasiuser-usernya secara otomatis berdasarkan asumsi-asumsiyang telah ditetapkan sistem tersebut, dikatakan sebagaisistem yang adaptable.
DEFINISI
Adaptive Service pada Mobile Computing 3
Wireless Channel Error Media kanal nirkabel memiliki karakteristik:
1. Bursty Channel Error2. Kapasitas dan Error kanal yang bergantung Lokasi
User Mobil ity Mobilitas user memiliki pola tersendiri, menyebabkan mekanisme handoff jika
user berpindah dari satu sel ke sel lainnya. Diperlukan seamless mobility, yaitumekanisme reservasi lanjut untuk memakai sumber daya sel tetangga sesaatsebelum user memasuki sel tetangga tersebut
Network Revenue Dari perspektif jaringan, penyedia layanan harus memaksimalkan overall revenue
nya untuk jangka panjang. Artinya dengan adaptasi resource yang dinamis tidakboleh terjadi penurunan revenue menurun atau kerugian karena sudahdiperhitungkan dengan matang sebelumnya.
Applications Perspective Aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada perangkat wireless harus memiliki
mekanisme adaptif yang melekat kepadanya. Misal: mekanisme kompresigambar atau video untuk pengiriman secara streaming. Hal ini disebabkankarena ketersediaan resource kanal yang terbatas. Issue ini mendorongterciptanya adaptive service
ISSUE QOS UNTUK MOBILE COMPUTING
Adaptive Service pada Mobile Computing 4
Beberapa cara adaptasi Fungsional:1. Merubah mode operasi aplikasi saat resource
berubah. 2. Menggunakan cached copy data (salinan data
sebelumnya) agar tidak mengkonsumsibandwidth besar jika harus memanggil link yang sama berkali-kali.
3. Menggunakan aplikasi image/gambar ber-resolusi rendah dibandingkan gambar ber-resolusi tinggi untuk diproses di perangkatmobile.
ADAPTASI FUNGSIONAL
Adaptive Service pada Mobile Computing 5
Beberapa cara adaptasi data:1. Mengubah kualitas atau timeline dari data
stream
2. Menaikkan atau menurunkan resolusi video
3. Mengubah bit rate dari streaming audio
4. Menggunakan data temperatur atau stock market yang out-of-date daripadamenggunakan nilai saat ini, pada saatmelakukan diskoneksi perangkat
ADAPTASI DATA
Adaptive Service pada Mobile Computing 6
Sebuah platform Adaptive Service pada Mobile Computing harus memiliki fitur-fitur sbb:1. Bisa beradaptasi ke perangkat yang koneksinya tidak
permanen, dan mampu men-support roaming
2. Bisa beradaptasi pada perangkat dengan kapabilitas terbatas
3. Men-support service look-up, discovery dan provision
4. Mengupayakan agar layanan dapat diakses dengan baik
5. Men-support profile dan preferensi user
6. Men-support pengunduhan layanan dan pengkonfigurasianlayanan di terminal
7. Men-support manajemen QoS
ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING
Adaptive Service pada Mobile Computing 7
Adaptive Service Provision (Penyediaan LayananAdaptif) meliputi:1. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untuk Profil
dan Preferensi User
2. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan denganKapabilitas Terminal terbatas
3. Penyediaan Kemampuan Adaptasi layanan untuklocation awareness dan localization
4. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untukBerbagai macam Sumber daya jaringan
ADAPTIVE SERVICE PROVISION
Adaptive Service pada Mobile Computing 8
Standarisasi Virtual Home Environment (VHE) yang dirilis oleh3GPP mengatur agar user serasa di rumah sendiri dalammenggunakan sebuah aplikasi layanan, meskipun sebenarnyauser tersebut sedang bergerak kemana-mana.
VHE menyediakan konsistensi layanan, dengan fitur-fiturpersonal, user interface yang bisa di-customize, jaringan danterminal yang selalu terkoneksi kapanpun dan dimanapunuser berada.
Parameter user profile terdiri dari 2 jenis informasi: interface user yang mengandung informasi, dan service/layanan yang mengandung informasi juga.
User profile biasanya disimpan di dalam Mobile terminal/MT (SIM card jika menggunakan ponsel, atau memory leptop). Dalam kondisi MT nya rusak, user profile masih bisa direcoverdan di-reconfigure untuk digunakan pada MT yang baru
PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK PROFIL DAN PREFERENSI USER
Adaptive Service pada Mobile Computing 9
Pemahaman akan kapabilitas terminal tidak boleh diabaikandalam penyediaan layanan adaptif. Disini, user diarahkankepada layanan yang hanya support dengan perangkat yang sedang digunakannya.
Kapabilitas terminal merujuk pada kemampuan terminal untukberkomunikasi dengan entity penyedia layanan melalui proses capability negotiation .
Proses capability negotiation adalah mekanisme dimana mobile terminal dan entity penyedia layanan saling berinteraksimenginformasikan content berisi mekanisme, kapabilitas dansupport tertentu agar bisa saling support untuk ketersediaansebuah layanan tertentu
Salah satu contoh proses capability negotiation adalah MExE(Mobile Station Application Exchange Environment) yang bernegosiasi dengan CC/PP (Composite Capability Preferences Profile) pada protokol HTTP untuk mendapatkan kapabilitas danpreferensi dari user dan agennya.
PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK KAPABILITAS TERMINAL TERBATAS
Adaptive Service pada Mobile Computing 10
Pemahaman akan keberadaan user atau obyekmerupakan dimensi baru yang bisa ditawarkandalam layanan adaptif.
Location-dependent service merupakan layananuntuk menentukan posisi geografis dari user yang bergerak dan menjaga ketersediaan informasi saatmereka bergerak melalui internet atau jaringannirkabel.
Untuk mengetahui lokasi user, aplikasi dilengkapidengan perangkat yang bisa menyediakan informasilokasi, misal modul GPS.
PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK LOCATION AWARENESS DAN LOCALIZATION
Adaptive Service pada Mobile Computing 11
Platform penyediaan layanan harus mampu beradaptasidengan variasi topologi jaringan dan kondisi jaringan yang sering berubah.
Mobile user bisa berpindah dari satu lingkungan kelingkungan lain atau melakukan perubahan konfigurasi.
Performansi layanan untuk upload atau download content saat terjadi perpindahan tersebut diharapkan tetap stabil.
Untuk bisa beroperasi pada lingkungan yang berubah secaradinamis tersebut, platform layanan harus mampu beradaptasidengan baik terhadap perubahan lingkungan baik di sisimobile terminal maupun core network.
PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK BERBAGAI MACAM SUMBER DAYA JARINGAN
Adaptive Service pada Mobile Computing 12
Arsitektur Adaptive Service Provision (ASP) terdiri dari 3 bagian utama: Mobile terminal (MT), Network Operator (NO) dan Value Added Service Provider (VASP)
ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (1/2)
Sumber: MOBIVAST ProjectAdaptive Service pada Mobile Computing 13
VASP adalah provider yang menyediakan layanan-layanan value-added (aplikasi).
Masing-masing VASP terkoneksi pada jaringan operator (NO) Module VASM dikoneksikan juga ke NO. Modul ini bertanggung
jawab untuk me-manage daftar layanan yang tersedia. VASM meng-update aplikasi-aplikasi yang terkoneksi kepada
jaringan, dan menawarkannya melalui application store di MT user.
VASM juga menjaga stabilitas koneksi terhadap jaringan saatuser mendownload aplikasi tersebut sambil bergerak.
VASM menyediakan kemampuan pada user untuk menyeleksisembarang aplikasi yang bisa beradaptasi dengan MT nya. Adaptasi tersebut meliputi: adaptasi ke user profile & prefrence, adaptasi ke kapabilita terminal, adaptasi ke konten yang sedangdiinstall saat user beada di lokasi tertentu, dan adaptasi di jaringan yang dipakai mengakses saat itu.
ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (2/2)
Adaptive Service pada Mobile Computing 14
ADAPTIVE SERVICE DISCOVERY & PROVISION
Sumber: O.Fouial et alAdaptive Service pada Mobile Computing 15
Adaptasi, biasanya berkaitan dengan aplikasi.
Jika bandwidth jaringan buruk, maka diperlukantindakan tertentu terhadap aplikasi-aplikasi layananberikut ini: Video
Audio
Gambar diam
Kuota stock
Aplikasi individual
ADAPTASI APPLICATION-AWARE (1/2)
Adaptive Service pada Mobile Computing 16
Prosedur adaptasi application aware sebaiknyadiimplementasikan pada sisi client maupun di sisiservernya.
Beberapa pendekatan untuk adaptasi application aware:1. Adaptasi di dalam sistim internal aplikasi sendiri
2. Adaptasi pada layer aplikasi
3. Menggunakan library atau fitur OS tertentu
4. Menggunakan proxy khusus aplikasi
5. Menggunakan web browser tertentu (beberapa aplikasi bisadijalankan dengan normal di sebuah web browser, namunbelum tentu bisa di web browser lainnya)
ADAPTASI APPLICATION-AWARE (2/2)
Adaptive Service pada Mobile Computing 17
Prototype untuk aplikasi bergerak yang bisa beradaptasidalam kondisi yang berubah, di antaranya: Perubahan bandwidth jaringan
Perubahan daya baterei/CPU cycle
Perubahan disk space
Misi Oddysey: Support bermacam-macam tipe data dan aplikasi
Support aplikasi-aplikasi yang dijalankan bersamaan
Proses adaptasi yang cepat
Model pemrograman simpel
ODDYSSEY (4) (1/2)
Adaptive Service pada Mobile Computing 18
Tiga hal pokok yang perlu diperhatikan dalam membangunprototype Adaptasi application-aware:
Fidelity Loyalitas/ketepatan data saat diakses secara mobile
Concurrency perangkat mobility biasanya dipakai untuk mengakses banyak
aplikasi dalam waktu bersamaan. Perlu diperhatikan: konsumsidaya, cache space, bandwidth jaringan.
Agility Sistim harus mampu bereksi secara cepat dan akurat terhadap
perubahan kemampuan resource nya. Perubahan terjadi karena: baterei tiba-tiba drop, jaringan tiba-tiba putus karena interferensi, ada aplikasi yang tiba-tiba berjalan (misal update software berkala).
ODDYSSEY (4) (2/2)
Adaptive Service pada Mobile Computing 19
STRUKTUR PLATFORM ODDYSEY (4)
Interceptor
Application
Odyssey
NetBSDOS Kernel
Warden2
Warden3
Vice
roy
Warden1
Upcall
Adaptive Service pada Mobile Computing 20
Pembedaan level data sistim melalui wardens Membedakan komponen-komponen kode (menurut driver device) Menyajikan pembagian level sistem untuk me-manage tipe data Memiliki kepercayaan terhadap entity (unlike applications)
Viceroy adalah atasan dari warden
single, komponen sentral Tidak tergantung tipe, support level sistem Bertanggung jawab untuk semua alokasi resource Titik pusat kewenangan dan kontrol dari Odyssey
VICEROY DAN WARDENS
Bhs Ind:Warden = sipir penjaraViceroy = raja mudaAdaptive Service pada Mobile Computing 21
Aplikasi-aplikasi mengakses resources melalui Oddysey
Semua data dari dan ke server dilewatkan Oddysey
Warden berkomunikasi dengan sever data, menghandelproses caching (prosedur menuju aplikasi yg sama berulang-ulang)
Aplikasi tidak pernah melakukan kontak langsung denganwarden
Viceroy menggunakan upcall (callback) untuk menotifikasiaplikasi yang resource nya kesasar (tidak ke user pemanggil)
Aplikasi kemudian melakukan request ulang
PROSEDUR APPLICATION-AWARE ADAPTATION PADA ODDYSEY
Adaptive Service pada Mobile Computing 22
Aplikasi video me-request bandwidth untuk melewatkangambar berwarna dengan resolusi tinggi (15 frame/sec).
Ditolak Oddysey
Aplikasi menurunkan resolusi menjadi 10 fps hitam putih
Saat pemakaian, terjadi perubahan bandwidth jaringan sbb:
CONTOH PROSES ADAPTASI A LA ODDYSEY
Skenario #1:1. Bandwidth drop2. Oddysey menginformasikan
aplikasi bahwa terjadi penurunanbandwidth di bawah limit
3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: turun resolusimenjadi 3 fps atau jadi gambardiam, atau mengirim informasi keuser bahwa video tidak bisaditampilkan)
Skenario #2:1. Bandwidth naik dengan cepat2. Oddysey menginformasikan
aplikasi bahwa terjadi kenaikanbandwidth di atas limit
3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: kembali kegambar warna 15 fps)
Adaptive Service pada Mobile Computing 23
1. Sandeep K.S. Gupta, “CSE 535 – Mobile Computing Lecture 6: Adaptive App”, School of Computing and Informatics, Arizona State Univ, 2007
2. S.Lu, K-W Lee, V.Bharghavan, “Adaptive Service in Mobile Computing Environments”, IFIP — The International Federation for Information Processing,1996, pp 25-36
3. O. Fouial, K.A Fadel, I. Demereu, “Adaptive Service Provision in Mobile Computing Environments”, white paper of EcoleNationale Superieure des Telecommunications, Paris, 2002
4. B.D. Noble, M. Satyanarayan, D. Narayanan, J.E.Tilton, J.Flin, K.Walker, “Agile Application-Aware Adaptation for Mobility”, 16th ACM Symp. On OS Principle, 1997
REFERENCES
Adaptive Service pada Mobile Computing 24