Verteilte Kontextakquisition und Serviceausführung im Einsatz für Mobile Business Solutions

Abstract

Das Konzept der Context-Awareness verspricht eine verbesserte Benutzungsschnittstelle durch automatische Verhaltensanpassungen einer Anwendung auf Grund unterschiedlicher Umgebungsinformationen. Gerade im Bereich von Mobile Business Solutions bedeutet dieses Konzept eine Prozessoptimierung, da ein Benutzer, d.h. ein Mitarbeiter, weniger manuelle Systemeingaben zu erledigen hat und sich somit besser auf seine Kernaufgaben konzentrieren kann.<br />Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Unterstützung mobiler Applikationen durch Kontextinformationen unter besonderer Berücksichtigung der Ressourcenbeschränkung. Es werden Modellierungsansätze und Implementierungen basierend auf Ontologien präsentiert, mit dem Ziel abhängig vom Geschäftsprozess Kontextüberprüfungen durchzuführen und in einem bestimmten Kontextzustand Softwareservices auszulösen. Da Kontextüberprüfung sowie Serviceausführung ressourcenintensive Vorgänge darstellen, wird eine Verteilung dieser Aufgaben im Rahmen eines Peer-to-Peer Netzwerkes vorgeschlagen. Dieses kooperative Teilen von Ressourcen wird durch einen Algorithmus zur selbstorganisierenden Suche und Selektion von Sensoren und Services unterstützt, wodurch Konfigurations- und Kooperationsaufwand minimiert und zusätzlich eine qualitative Verbesserung bei der Ressourcenwahl erreicht werden soll.<br />Um die Machbarkeit der Ansätze zu demonstrieren, wurde ein Prototyp implementiert und im Einsatz typischer mobiler Anwendungsfälle getestet.<br />Dafür wurden ein realer GPS-Sensor sowie ein realer RFID-Sensor in den Prototypen integriert und ein Pulsmonitor sowie ein Lichtsensor emuliert. Abschließend wird durch eine Evaluierung des Algorithmus gezeigt, dass geeignete Netzwerkteilnehmer für eine Ressourcenbearbeitung selektiert werden und unter bestimmten Rahmenbedingungen bei wiederholten Durchführungen eine qualitative Verbesserung bei der Ressourcenwahl erzielt werden kann.<br />

The idea of context-awareness provides auspicious user interface advancement because of automated behavior adaptation due to environmental information. Particular fields like Mobile Business Solutions can really benefit from this concept because the user, meaning an employee, has to pay less attention to manual inputs. So he can concentrate more on his main tasks and that forces an enhancement of the work process.<br />This thesis is concerned with the support of mobile devices by contextual information in special consideration of limited capabilities.<br />Selected modelling approaches and implementations based on ontologies will be introduced for retrieving context information and appropriate software service execution relevant in business processes. As context retrieval and the execution of software services are resource intensive procedures, the sharing of these tasks within a peer-to-peer network is recommended. An algorithm for self-organizing sensor and service selection supports this cooperative resource sharing. Thus the effort for cooperation and configuration should be minimized and the quality in resource selection should be optimized.<br />To demonstrate the feasibility of the approaches, a prototype was implemented and tested inspired by typical mobile business scenarios.<br />The prototype includes a GPS sensor and a RFID sensor. A light sensor and a pulse monitor have been emulated. Finally an evaluation of the algorithm has shown that proper peer-to-peer network members were selected for resource sharing. Under certain conditions, a qualitative enhancement in selecting resources can be reached for each selection process during repeated executions.