ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING

ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING By : Prima Kristalina

Program Studi S2 – T. ElektroPENS

2015

OVERVIEW  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) Adaptive Service pada Mobile Computing

2

DEFINISI  Adaptasi (Adaptation) : Perubahan yang diperlukan oleh sebuah sistim untuk mengakomodasi perubahan dari lingkungannya.  Adaptability : Sebuah sistem atau sebagian daripadanya punya kemampuan beradaptasi terhadap perubahan kebutuhannya.  Adaptif/Adaptable : Sistem-sistem yang bisa mengadaptasi user-usernya secara otomatis berdasarkan asumsi-asumsi yang telah ditetapkan sistem tersebut, dikatakan sebagai sistem yang adaptable.

Adaptive Service pada Mobile Computing

3

ISSUE QOS UNTUK MOBILE COMPUTING  Wireless Channel Error  Media kanal nirkabel memiliki karakteristik: 1. 2.

Bursty Channel Error Kapasitas dan Error kanal yang bergantung Lokasi

 User Mobility  Mobilitas user memiliki pola tersendiri, menyebabkan mekanisme handoff jika user berpindah dari satu sel ke sel lainnya. Diperlukan seamless mobility, yaitu mekanisme reservasi lanjut untuk memakai sumber daya sel tetangga sesaat sebelum 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 tidak boleh terjadi penurunan revenue menurun atau kerugian karena sudah diperhitungkan dengan matang sebelumnya.

 Applications Per spective  Aplikasi-aplikasi yang dijalankan pada perangkat wireless harus memiliki mekanisme adaptif yang melekat kepadanya. Misal: mekanisme kompresi gambar atau video untuk pengiriman secara streaming. Hal ini disebabkan karena ketersediaan resource kanal yang terbatas. Issue ini mendorong terciptanya adaptive service Adaptive Service pada Mobile Computing

4

ADAPTASI FUNGSIONAL Beberapa cara adaptasi Fungsional: 1. Merubah mode operasi aplikasi saat resource berubah. 2. Menggunakan cached copy data (salinan data sebelumnya) agar tidak mengkonsumsi bandwidth besar jika harus memanggil link yang sama berkali-kali. 3. Menggunakan aplikasi image/gambar berresolusi rendah dibandingkan gambar berresolusi tinggi untuk diproses di perangkat mobile. Adaptive Service pada Mobile Computing

5

ADAPTASI DATA 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 daripada menggunakan nilai saat ini, pada saat melakukan diskoneksi perangkat Adaptive Service pada Mobile Computing

6

ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING  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 pengkonfigurasian layanan di terminal 7. Men-support manajemen QoS


7

ADAPTIVE SERVICE PROVISION  Adaptive Service Provision (Penyediaan Layanan Adaptif) meliputi: 1. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untuk Profil dan Preferensi User 2. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan dengan Kapabilitas Terminal terbatas 3. Penyediaan Kemampuan Adaptasi layanan untuk location awareness dan localization 4. Penyediaan Kemampuan Adaptasi Layanan untuk Berbagai macam Sumber daya jaringan


8

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK PROFIL DAN PREFERENSI USER  Standarisasi Vir tual Home Environment (VHE) yang dirilis oleh 3GPP mengatur agar user serasa di rumah sendiri dalam menggunakan sebuah aplikasi layanan, meskipun sebenarnya user tersebut sedang bergerak kemana-mana.  VHE menyediakan konsistensi layanan, dengan fitur-fitur personal, user interface yang bisa di-customize, jaringan dan terminal yang selalu terkoneksi kapanpun dan dimanapun user 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 direcover dan di-reconfigure untuk digunakan pada MT yang baru Adaptive Service pada Mobile Computing

9

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK KAPABILITAS TERMINAL TERBATAS  Pemahaman akan kapabilitas terminal tidak boleh diabaikan dalam penyediaan layanan adaptif. Disini, user diarahkan kepada layanan yang hanya support dengan perangkat yang sedang digunakannya.  Kapabilitas terminal merujuk pada kemampuan terminal untuk berkomunikasi dengan entity penyedia layanan melalui proses capability negotiation.  Proses capability negotiation adalah mekanisme dimana mobile terminal dan entity penyedia layanan saling berinteraksi menginformasikan content berisi mekanisme, kapabilitas dan support tertentu agar bisa saling support untuk ketersediaan sebuah 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 dan preferensi dari user dan agennya. Adaptive Service pada Mobile Computing

10

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK LOCATION AWARENESS DAN LOCALIZATION

 Pemahaman akan keberadaan user atau obyek merupakan dimensi baru yang bisa ditawarkan dalam layanan adaptif.  Location-dependent service merupakan layanan untuk menentukan posisi geografis dari user yang bergerak dan menjaga ketersediaan informasi saat mereka bergerak melalui internet atau jaringan nirkabel.  Untuk mengetahui lokasi user, aplikasi dilengkapi dengan perangkat yang bisa menyediakan informasi lokasi, misal modul GPS. Adaptive Service pada Mobile Computing

11

PENYEDIAAN KEMAMPUAN ADAPTASI LAYANAN UNTUK BERBAGAI MACAM SUMBER DAYA JARINGAN  Platform penyediaan layanan harus mampu beradaptasi dengan variasi topologi jaringan dan kondisi jaringan yang sering berubah.  Mobile user bisa berpindah dari satu lingkungan ke lingkungan 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 secara dinamis tersebut, platform layanan harus mampu beradaptasi dengan baik terhadap perubahan lingkungan baik di sisi mobile terminal maupun core network.


12

ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (1/2)  Arsitektur Adaptive Service Provision (ASP) terdiri dari 3 bagian utama: Mobile terminal (MT), Network Operator (NO) dan Value Added Service Provider (VASP)

Sumber: MOBIVAST Project Adaptive Service pada Mobile Computing

13

ARSITEKTUR ADAPTIVE SERVICE PROVISION (2/2)  VASP adalah provider yang menyediakan layanan-layanan valueadded (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 saat user mendownload aplikasi tersebut sambil bergerak.  VASM menyediakan kemampuan pada user untuk menyeleksi sembarang aplikasi yang bisa beradaptasi dengan MT nya. Adaptasi tersebut meliputi: adaptasi ke user profile & prefrence, adaptasi ke kapabilita terminal, adaptasi ke konten yang sedang diinstall saat user beada di lokasi tertentu, dan adaptasi di jaringan yang dipakai mengakses saat itu. Adaptive Service pada Mobile Computing

14

ADAPTIVE SERVICE DISCOVERY & PROVISION

Adaptive Service pada MobileSumber: Computing O.Fouial et al

15

ADAPTASI APPLICATION-AWARE (1/2)  Adaptasi, biasanya berkaitan dengan aplikasi.  Jika bandwidth jaringan buruk, maka diperlukan tindakan tertentu terhadap aplikasi-aplikasi layanan berikut ini:  Video  Audio  Gambar diam  Kuota stock  Aplikasi individual


16

ADAPTASI APPLICATION-AWARE (2/2)  Prosedur adaptasi application aware sebaiknya diimplementasikan pada sisi client maupun di sisi servernya.  Beberapa pendekatan untuk adaptasi application aware: 1. 2. 3. 4. 5.

Adaptasi di dalam sistim internal aplikasi sendiri Adaptasi pada layer aplikasi Menggunakan library atau fitur OS tertentu Menggunakan proxy khusus aplikasi Menggunakan web browser tertentu (beberapa aplikasi bisa dijalankan dengan normal di sebuah web browser, namun belum tentu bisa di web browser lainnya) Adaptive Service pada Mobile Computing

17

ODDYSSEY

(4)

(1/2)

 Prototype untuk aplikasi bergerak yang bisa beradaptasi dalam 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


18

ODDYSSEY

(4)

(2/2)

Tiga hal pokok yang perlu diperhatikan dalam membangun prototype 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: konsumsi daya, 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).


19

STRUKTUR PLATFORM ODDYSEY

(4)

Odyssey

Viceroy

Warden3 Application

Warden2 Warden1

Upcall

NetBSD OS Kernel

Interceptor Adaptive Service pada Mobile Computing

20

VICEROY DAN WARDENS  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


Bhs Ind: Warden = sipir penjara Viceroy = raja muda

21

PROSEDUR APPLICATION-AWARE ADAPTATION PADA ODDYSEY  Aplikasi-aplikasi mengakses resources melalui Oddysey  Semua data dari dan ke server dilewatkan Oddysey  Warden berkomunikasi dengan sever data, menghandel proses caching (prosedur menuju aplikasi yg sama berulangulang)  Aplikasi tidak pernah melakukan kontak langsung dengan warden  Viceroy menggunakan upcall (callback) untuk menotifikasi aplikasi yang resource nya kesasar (tidak ke user pemanggil)  Aplikasi kemudian melakukan request ulang


22

CONTOH PROSES ADAPTASI A LA ODDYSEY  Aplikasi video me-request bandwidth untuk melewatkan gambar berwarna dengan resolusi tinggi (15 frame/sec).  Ditolak Oddysey  Aplikasi menurunkan resolusi menjadi 10 fps hitam putih  Saat pemakaian, terjadi perubahan bandwidth jaringan sbb: Skenario #1: 1. Bandwidth drop 2. Oddysey menginformasikan aplikasi bahwa terjadi penurunan bandwidth di bawah limit 3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: turun resolusi menjadi 3 fps atau jadi gambar diam, atau mengirim informasi ke user bahwa video tidak bisa ditampilkan)

Skenario #2: 1. Bandwidth naik dengan cepat 2. Oddysey menginformasikan aplikasi bahwa terjadi kenaikan bandwidth di atas limit 3. Aplikasi membuat request berikutnya (misal: kembali ke gambar warna 15 fps)


23

REFERENCES 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 Ecole Nationale 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”, 16 th ACM Symp. On OS Principle, 1997


24

ADAPTIVE SERVICE PADA MOBILE COMPUTING

Recommend Documents