ENGLISH / MAGYAR
Kövess
minket
Mobil Innovációs Központ

Bevezető

A Mobil Innovációs Központ (MIK) a mobil és vezeték nélküli távközlés számos területén szerzett tapasztalatot az elmúlt években, a megszerzett széleskörű tudást hatékonyan integrálta, így szakértői csapata a legkülönfélébb távközlési és informatikai problémák megoldásában jártassá vált. Megállapíthatjuk, hogy a különféle infokommunikációs rendszerek fejlődése és a felhasználói igények növekedése és specializálódása integrált, sokrétű tudást követel, amelyet a MIK kompetenciái egyedi módon sűrítenek magukba. Szakembereink kiemelkedő tudományos és szakmai hátterük mellett jó gyakorlati problémamegoldó képességgel rendelkeznek, így a tudományos, kutatási eredményeiken túl otthonosan mozognak a fejlesztés, tesztelés, mérés területein is.

Munkatársaink tapasztalatot szereztek különböző speciális informatikai rendszerek, szerver együttesek építésében és üzemeltetésében, melyek között megemlítjük a MIK saját mobilhálózatát és IMS berendezéseit. Tudásunk az ilyen eszközök üzemeltetése közben számos rendszermenedzsment, support stb. tevékenység tapasztalatával bővült.

Legjelentősebb tevékenységeink között említjük a különféle alkalmazásfejlesztési feladatokat, melyek során elsősorban a mobil operációs rendszerekre történő fejlesztésekre, illetve az ezekhez kapcsolódó szerver oldali megoldásokra koncentrálunk. Mivel a modern okostelefonokba a klasszikus telefonhálózat részegységein kívül számos más kommunikációs rendszert (WiFi, Bluetooth, NFC stb.)integrálnak, így az ezekre kiterjedő szoftverfejlesztési feladatainkat is kiemelten kezeljük. A MIK a mobilhálózaton kívül más rádiós technológiát alkalmazó rendszereken (pl. RFID) is jelentős tapasztalatot szerzett, ezen területek k+F tevékenységébe bekapcsolódott és ipari feladatokat vállalt.

Az eddigiekben felsorolt rendszereket és berendezéseket nem csak szoftver oldalról vizsgáljuk, illetve fejlesztjük, e rendszerek méréstechnikájában, egyes esetekben az építésében is jelentős ismereteket szereztünk. A MIK rendelkezésére számos rádiófrekvenciás mérőberendezés (ezek között több rendszer specifikus) és egyéb mérőeszköz áll, amelyekkel karöltve a vonatkozó szaktudásunk a különféle rádiós technológiákat alkalmazó rendszerek széleskörű méréseinek elvégzését teszik lehetővé.

A Mobil Innovációs Központ szolgáltatásai közül megemlítjük az ipari partnerek számára a műszaki tanácsadási feladatokat, melyek között felsorolható számos K+F jellegű, illetve üzemeltetéssel kapcsolatos korábbi feladatunk. Az általános egyetemi tevékenységeinkkel összhangban az oktatási feladatokat nem csak a campuson belül vállalunk, az elmúlt években számos ipari partner részére szerveztünk ipari képzéseket a mobil kommunikáció hálózatok, illetve azok méréstechnikájának területén.

Tekintse meg a Mobil Innovációs Központ szakmai tevékenységét jól jellemző néhány eddigi, illetve jelenleg is folyó projektmunkát és a kidolgozott megoldásokat.

Hálózati megoldások

A Mobil Innovációs Központ teszthálózata

A MIK a különféle kutatás-fejlesztési, innovációs munkájának végzése közben egy jól kiépített teszthálózatra támaszkodik. Ebben a rendszerben egyrészt megtalálhatók a klasszikusnak tekinthető informatikai hálózatok berendezései (különféle szerver oldali tárolási, feldolgozási megoldások, web, levelezés kezelése stb.) és szoftveres megoldásai, melyek között a különféle szoftverfejlesztő rendszerek is értendőek, illetve szerepelnek. Másrészt a MIK a mobil technológia hálózat oldali berendezéseit is üzemelteti, így saját 3G/HSDPA mobilhálózattal többféle IMS és egyéb (IPv4/IPv6 alapú) maghálózati berendezésekkel rendelkezik. Kiegészítik ezeket a rendszereket az egyéb rádiótechnológiát alkalmazó tesztberendezések (WiFi, Bluetooth, RFID, NFC stb.) valamint a különféle RF mérésekre, így a GSM-től a LTE rendszerekig, vagy a különféle rövidebb hatótávú technológiák vizsgálatára alkalmas analizátorok (spektrumanalizátor rendszerspecifikus szoftveropciókkal, oszcilloszkóp, hálózatanalizátor, jelgenerátor stb.). A tesztrendszer egyszerűsített blokkvázlata az ábrán látható.


A MIK teszthálózata

Hálózati megoldásokkal kapcsolatos kutatások

A távközlési ipar folyamatos fejlődése megköveteli, hogy egy a tématerületen dolgozó kutató-fejlesztő labor bekapcsolódjon a legújabb irányzatok nemzetközi kutatási munkáiba. A mobil távközlési ipar aktuális kutatási területein számos az Európai Unió által is támogatott projektet indítottak, melyek munkájában a MIK aktívan részt vett és jelenleg is részt vesz.

4G hálózatok maghálózati fejlesztése – a MEVICO projekt

A projekt célja a negyedik generációs mobilhálózatok (3GPP LTE, LTE-Advanced) maghálózatának (Evolved Packet Core (EPC)) vizsgálata volt, illetve a továbbfejlesztési lehetőségek tanulmányozása. A fő törekvés az EPC hálózat funkcionális elosztottságának növelése volt új technológiai megoldásokkal a jobb erőforrás-kihasználás és a végpontokig nyúló szolgáltatásminőség és a jobb felhasználói élmény biztosítása érdekében. A Mobil Innovációs Központ az internet protokoll alapú mobilitás kezelésen és egy új biztonságos forgalomtovábbítási és felhasználó hitelesítési megoldás bevezetésén dolgozott. Emellett egyes feladatcsoportok koordinációjából is kivette a részét.


Az EPC-ben vizsgált hálózati elemek

A Software-Defined Network (SDN) koncepció – a SIGMONA projekt

Az LTE rendszer fejlesztése természetesen nem állt meg, így a maghálózattal kapcsolatos kutatások is tovább folynak a SIGMONA projekt keretében, amelyben a MIK is részt vesz. A projekt célja alapvetően a „programozható hálózat” (Software-defined Network, SDN) koncepció alkalmazásának vizsgálata az LTE maghálózatában, melyhez hozzátartozik a virtualizáció és a felhő alapú megoldások kérdésköre is. A MIK a tématerületen belül az alkalmazás szintű forgalmi optimalizációra és a dinamikus szolgáltatásminőség-biztosításra fókuszál.


Az ALTO megoldás illeszkedése SIGMONA rendszer architektúrába

Szoftverfejlesztés mobil és informatikai hálózatokban

Hálózati berendezések szoftverfejlesztése

A Mobil Innovációs Központ a kutatási tevékenység mellett kiveszi a részét a távközlési ipari fejlesztésekből, így dolgozott a Nokia Solutions and Networks (NSN) rendszereinek fejlesztésén. A megállapodás keretein belül a MIK munkatársai az NSN hálózati berendezéseiben a konferenciahívásokhoz kapcsolódó különböző vezérlési, jelzési funkciók megvalósítását végző szoftverkomponensek továbbfejlesztésén dolgozott, emellett tesztelési feladatokat is végeztek.

Hálózati forgalom analizátor fejlesztése az AITIA C-GEP rendszerében

Az infokommunikációs hálózatokban különféle szándékú és tevékenységű felhasználók jelennek meg, így sajnos olyanok is, akik kártékony, rosszindulatú megoldásokat alkalmaznak. Az ilyen rosszindulatú szoftverek az úgynevezett malware-ek, amelyek privát rendszerekhez igyekeznek illegálisan hozzáférni, azokról adatot gyűjteni, megzavarni működésüket vagy akár nem kívánt hirdetéseket elhelyezni. Az újabb és újabb malware-ek észlelése nem könnyű feladat, különösen olyan esetben, amikor igen nagy adatsebességű forgalmakból kell detektálni az általuk folytatott kommunikációt. A MIK az AITIA International Zrt.-vel együttműködésben részt vett egy olyan malware detektáló rendszer kialakításában, amely képes akár 10 Gbps átviteli sebességű adatfolyamból is detektálni a káros komponensek jelenlétét. Az összetett fejlesztés részeként a MIK feladata az detekcióhoz szükséges előfeldolgozási folyamat megvalósítása, illetve az adatfolyam felhasználónkénti szétszálazása volt.


Malware detekció nagysebességű adatfolyamban

Fejlesztések mobil eszközökre

A Mobil Innovációs Központ számos mobil alkalmazást fejlesztett és fejleszt általában a három legnépszerűbb mobil operációs rendszerre (Android, iOS, Windows Phone), de egyéb rendszerekre történő fejlesztések is előfordulnak munkái között. A fejlesztés során természetesen figyelemmel kell lenni a különböző mobilkészülékek sajátosságaira és a különböző operációs rendszer verziók miatt felmerülő kompatibilitási problémákra. Sok esetben a fejlesztés nem csak a mobil készüléken futó szoftver (kliens) elkészítését jelenti, hanem a szerver oldali megoldásokról is gondoskodni kell.

Az első, széles körben használt kormányzati app – Mobil fejlesztés a NISZ Zrt. részére

Az informatikai rendszerek fejlődésével egyre nagyobb igény mutatkozik a különféle közigazgatáshoz kapcsoló feladatok elektronikus ügyintézési lehetőségére. Sőt, ez az igény a mobil készülék segítségével igénybe vehető szolgáltatások irányába tolódik. Ezen igény szempontjából érintett terület az alkalmi munkavállalók bejelentésének művelete. A munkavégzés körülményeire tekintettel (pl. napszámban végzett mezőgazdasági munkák) kifejezetten hasznos egy mobilkészülékre telepíthető munkavállaló bejelentő alkalmazás. A kormányzati oldalról a NISZ Zrt. együttműködésével létrejövő projekt keretein belül a MIK fejlesztette az EFO alkalmi munkavállaló bejelentő alkalmazást.


Az EFO felhasználói felülete különböző mobil platformokon

A széles alkalmazhatóság érdekében a fejlesztés mindhárom népszerű mobil platformra megtörtént, figyelve a folyamatosan fejlődő mobil operációs rendszerek különböző verzióival való kompatibilitásra. Az alkalmazások elérhetők az egyes platformok internetes áruházaiban.

Mobil fizetési megoldások – párhuzamos fizetési eszköz (M-Wallet)

A korszerű készpénz nélküli fizetési módszereknek számos fajtája létezik, melyek közül az egyik lehetőség az érintésen alapuló smart kártya használata. A rendszer alapját az ún. közeltéri kommunikáción (Near-field Communication, NFC) alapuló technológia képezi, amelynek modulját a napjainkban elérhető mobil készülékek nagy részébe beépítik. A modul lehetővé teszik a smart kártyák emulálását, így tulajdonképpen a mobilkészülék képes egy paypass rendszerű bankkártya, pontgyűjtő kártya, de egyébként akár valamilyen azonosító igazolvány vagy belépőkártya funkcióját magára ölteni. Természetesen ehhez szükséges a megfelelő szoftver futtatása a készüléken. A Mobil Innovációs Központ egy ilyen szoftver eszközt készített Blackberry platformra (amint korábban említettük, nem kizárólag a három legnépszerűbb operációs rendszerre fejlesztünk), amely az említett funkciók megvalósítására, illetve az adott kártya emulálására képes.


Az M-Wallet megjelenése a mobil képernyőn

A megoldás előnye, hogy a mostanában egyre növekvő számú kártya használata kiváltható egy mobilkészülék, illetve az arra telepített megfelelő szoftver segítségével.

Speciális célú, megrendelésre fejlesztett mobil alkalmazások

Az általánosabb célú mobil alkalmazások mellett a MIK fejlesztett speciálisabb célú, illetve speciális célcsoport számára szükséges szoftvereket is. Az egyik ilyen megoldásunk a (divat) modellek számára készült ModelHelp alkalmazás. A különféle menüpontokból előkereshetők a modellek számára fontos információk, például üzletekre vonatkozó információk, utazáskor hasznos reptéri információk, angol nyelvtanulást segítő alkalmazásrész és számos egyéb, a megrendelő által hasznosnak tartott és kért funkció.


Képernyőmentések a ModelHelpből

Egyéb (lokális) rádiós technológiák

Az előbbiekben bemutatott mobil rendszerekhez kapcsolódó hálózati, illetve mobil készülék oldali hardver és szoftver megoldásokon kívül a Mobil Innovációs Központ kompetenciát épített ki számos más vezeték nélküli rádiós technológia tekintetében is. Ezek között megemlítjük a WiFi, Bluetooth, RFID, NFC rendszereket, ezeknek a rendszereknek a méréstechnikáját, és a hozzájuk köthető szoftverfejlesztési munkákat. Hasonlóképpen dolgozott a Mobil Innovációs Központ csapata különböző szenzorhálózatokkal, illetve helymeghatározó rendszerekkel. Az alábbiakban a kapcsolódó projektjeink közül a teljesség igénye nélkül néhányat bemutatunk.

A Future RFID projekt

A projekt alapvető célja a partnerekkel (Eszterházy Károly Főiskola, Bay Zoltán Intézet) együttműködve kompetencia építése a rádiófrekvenciás azonosítás területén. Az elvégzendő feladatok magukban foglalták módszerek kidolgozását az RFID rendszerek speciális méréseihez, különféle karakterisztika vizsgálatokat, antennarendszerek használati lehetőségeinek számba vételét, illetve egy keretrendszer létrehozását. A rendelkezésre álló műszerpark, illetve az addig kiépített kompetenciája segítségével a MIK a szükséges vizsgálatokat elvégezte, és a mérési eljárásokat kidolgozta. Az említettek mellett a projekt az IoT (Internet of Things) koncepció egyik alappilléreként tekintett az RFID technológiára, így feladat volt továbbá az e cél érdekében történő alkalmazás lehetőségeinek a feltérképezése. A projekt általános jelegének megfelelően további elvégzendő feladatok is a munka részét képezték, amelyek például a rendszer biztonságára, adatvédelmi szempontokra és a társadalmi elfogadottság vizsgálatára irányultak, és amelyekben a Mobil Innovációs Központ is tevékenyen közreműködött.

Egy Bluetooth technológiájú megoldás

Az elmúlt évtizedben az egyik kedvelt vezeték nélküli átviteli megoldást a Bluetooth rendszerek biztosították, és ezeket gyakorlatilag minden mobil készülékbe beépítették. Természetesen a használati lehetőségük erősen korlátozott (kis távolságok, és adatátviteli sebességek), és gyakorlatilag tényleg a vezetékek kiváltására alkalmasak, pl. amennyiben két eszköz között szeretnénk file-okat mozgatni vagy headset-et szeretnénk a mobilkészülékünkhöz csatlakoztatni. További kihívás a rendszer szempontjából a korlátozott energiaforrás használata, ezért létrehozták a Bluetooth Low Energy (BT LE) rendszereket. Ezek a kisfogyasztású megoldások már alkalmasak arra, hogy kis adatsebesség igényű, pl. valamilyen vezérlő információt vagy mérési adatokat továbbító átviteleket kiszolgáljanak.

Munkája során a Mobil Innovációs Központ is fejlesztett BT LE technológiájú rendszert, amellyel szemben a hőmérsékletinformáció átvitel feladatát állították követelményként. A Nordic Semiconductors NRF51822 sorozatú IC-jére épülő eszköz hőmérő szenzora által mért értékeket, illetve az aktuális telepállapotot az eszköz üzenetszórás jelleggel sugározta advertisement keretekben. Ez utóbbiak mindenképpen szükségesek a direkt BT esetleges felépítési lehetőségéhez is, tehát, plusz energiát a rendszer ezzel gyakorlatilag nem használ. Amennyiben valamely bonyolultabb információcserére van szükség, pl. a mérési paraméterek állítására, firmware frissítés stb., úgy a megfelelő időre a direkt BT kapcsolat felépíthető (de ebben az ún. párosított módban is küldhető hőmérséklet információ). Az átvitel befejezése után a kapcsolatot lebontva folytatható a jóval kisebb energiát használó üzenetszórásos csatorna figyelése, és így az akkumulátor kímélő üzemmód használata.

Beltéri helymeghatározás – a NaWi projekt

A mobil felhasználó a hálózat szolgáltatási terültén belül bárhol elhelyezkedhet, ezért hasznos lehet számára a helyének pontos ismerete. Ez pusztán a helymeghatározás miatt is fontos lehet, de manapság egyre több olyan szolgáltatással találkozunk, amelynek működési alapját a helyinformáció képezi (location-based services). Bonyolítja a helymeghatározási feladatot, ha annak beltérben kell történnie, mivel ekkor a helymeghatározáshoz használt fix pontok korlátozottan vagy egyáltalán nem hozzáférhetők (GPS műhold, mobil bázisállomás).

A NaWi projektjében a MIK a WiFi hálózatot, illetve annak routereit használta beltéri helymeghatározásra. Az említettek mellett tovább bonyolítja a feladatot, hogy a rádiójel terjedése beltérben nem csak egyenes úton történik, a tereptárgyak miatt különböző terjedési jelenségek, torzulások befolyásolják útját, így a fix pontok távolsága és a jelterjedési idő vagy a jelszint között nem közvetlen az összefüggés. A feladatot a vizsgált területre telepített rendszer előzetes mérésével, és a mért adatok tárolásával oldottuk meg. Az érkező felhasználónak a saját készüléke által mért rádiós paraméterek és az adatbázisban tárolt adatok összevetésével (természetesen az ugyancsak általunk fejlesztett kliens szoftver használatával) nyílt lehetősége a pozíciójának meghatározására.


A WiFi hálózaton mért pozíció

A rendszer megfelelő működésének, illetve kellő pontosságának a feltétele az elegendő számú WiFi router elhelyezése, illetve az előzetes jelszint mérések (nevezhető kalibrálásnak is) megfelelő elvégzése.