Positionsbaserade Applikationer. Erik Eriksson Malin Wass Lars Rådman

Positionsbaserade Applikationer Erik Eriksson Malin Wass Lars Rådman 1

Tekniken bakom NMT 450 / 900 GSM GPRS EDGE UMTS SAT - SIM API IrDA Bluetooth 1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G... Tjänster och protokoll Tal WAP och i-mode SMS och MMS 2

Positioneringssystem Med mobiltelefonnätet CGI-TA E-OTD UL-TOA Med GPS och mobiltelefonnätet A-GPS Positioneringssystem: CGI-TA Cell Global Identity and Timing Advance Varje BTS har en cell och detta talar om var enheten är. Avståndet från BTS till enheten beräknas med tidsdifferens från sändning till mottagning. Precision beroende på cellstorlek: ca 100-1100 m 3

Positioneringssystem: CGI-TA Cell Global Identity and Timing Advance Varje BTS har en cell och detta talar om var enheten är. Avståndet från BTS till enheten beräknas med tidsdifferens från sändning till mottagning. Precision beroende på cellstorlek: ca 100-1100 m Användaren har ingen möjlighet att avgöra om enheten blir positionerad eller inte. Finns tillgängligt i hela nätet Positioneringssystem: E-OTD Enhanced Observed Time Difference Triangulering med BTS Enheten lyssnar på skurar av signaler från BTS:erna och beräknar tidsdifferensen mellan dessa. Avståndet till enheten beräknas mha tidsdifferenserna skickat från enheten, positioner av BTS:er och tidpunkter för skurutskick. Detta görs av SBTS. Användaren kan bestämma om man vill bli positionerad Precision: 50 400 m Begränsat till landsbyggd, öppna ytor 4

Positionering: UL-TOA UpLink - Time Of Arrival Liknande system som E-OTD men enheten gör inga beräkningar, det är tidsskillnaden mellan signalankomst till tre olika BTS:er som beräknas Precision: 50 100 m Begränsat till landsbygd Positioneringssystem: A-GPS Assisted Global Positioning system Enheter har en liten partiell GPS mottagare. Nätet har sedan en stödsignal (assistanssignal) för att snabba upp positionering. GPS är dåligt inomhus, vilket avhjälps med assistanssignalen. BSC måste se samma satelliter som enheten. Annars körs en annan metod. Snabbare än ren GPS och mer exakt i byggnader Precision: 15 50 m 5

Jämförelse av prestanda Metod CGI-TA E-OTD UL-TOA A-GPS Noggrannhet 100-1100 m 50-400 m 50-200 m 15-50 m Förändring i mobil enhet Ingen Ny mjukvara Ingen Ny hård- och mjukvara Tillgänglighet Överallt Landsbygd Landsbygd Inomhus och tätbebyggelse Kostnad Låg Hög Mycket hög Hög Positioneringstjänsten 6

Vad kan man göra då? Positionsberoende information Positionsberoende taxa Nödtjänster Spårning Telefonen som allt-i-allo Positionsberoende Information Gula sidorna / Proximity service Selektiv reklam och information GeoVector 7

GeoVector GeoVector 8

Positionsberoende Information Gula sidorna / Proximity Service Selektiv reklam och information GeoVector Kartinformation MobileMap & M-Atlas Dating Flirtylizer ICQ-tjänst friendfinder Positionsberoede taxa Zontaxa för telefonen 9

Nödtjänster E-112 Positionsbestämning av inkommande samtal, även från stationär telefon Identifiera närmaste räddningsfordon Beräkna snabbaste väg till t ex sjukhus, olyckplats etc FCC-krav på lokalisering av 911-samtal Delphi Automotive Systems vision Spårning Nödfordon Lastbilsflotta Positionsbaserad röstning M-Poll Antistöld-service 10

Telefonen som allt-i-allo Biobiljett-bokning med streckkod ticketanywhere Fjärrstyrning av fordon Spel Pervasive Gaming Positionsbaserat, omgivande, alltid närvarande spel SupaFly 11

Spel Pervasive Gaming Positionsbaserat, omgivande, alltid närvarande spel SupaFly Botfighters 12

Orienteringskarta GPS styrd GIS-information Inlagd bana Närmaste (fågel) väg Snabbaste väg Slöaste väg Motståndarposition Information till sekretariat Storbildsskärm med översiktskarta för publiken Nödsignal Borttappadsignal 13

Positioneringsmetoder För en kort introduktion till Ericsson s MPS, www.ericsson.com/mps/page3.shtml För en kort intro till de olika metoderna och deras skillnader se: www.anywhereyougo.com/images/c_kingdon_mobilleposition.pdf För en kort analys av metoderna och hur man mäter dessa: www.spicerpro.com/ld2000/technocom.pdf CGI-TA Ericsson MPS använder sig av detta eftersom det är det ända som finns idag. Finns i två varianter, helcell eller sektor, beror på BTS vilket som stöds, sektor har en exakthet på 100-1100m Cell: sektor som mobilen är i, knutet till vilket BTS som är SBTS för tillfället. AOA: angle of arrival kan också användas för detta. Riktning på sektorn E-OTD www.fcc.gov/e911/aerial.pdf SBTS Serving BTS, den BTS som enheten för tillfället är uppkopplad mot. Landsbyggd för att byggnader stör signalen när den ska från BTS till enhet, studsar på byggnader osv. Finns för tillfället inte i drift, dyra förändringar på nätet samt att enheten måste byta mjukvara. UL_TOA Enheten skickar som vanligt signaler och dessa tas upp av BTSer. Öppna landskap av samma orsak som E-OTD Ännu dyrare förändringar till nätet. Användaren kan inte bestämma om man vill bli positionerad eller inte. A-GPS För en djupdiskussion om just A-GPS se: www.cs.huji.ac.il/~postpc/geolocation_assistedgps.pdf Goran M. Djunik, Robert E. Richton Även publicerad i Computer Feb 2001 (Vol 23, No 2) p 123-125 BSC: Base Serving Controller Hårdvaruförändringar i både nät och enheter. QUALCOMMs SnapTrack chip, har stöd för detta, byggs ut i USA för att tillgodo FCCs E911 krav. (www.qualcomm.com, www.snaptrack.com) Andra metoder: UL-TOA, E-OTD, etc. Beroende på möjlighet. Fungerar även inomhus eftersom assistansignalen finns, ger dock sämre upplösning (~50m) Positioneringssystem www.wirelessdevnet.com/channels/lbs/features/lbsinterfacing.html Ericsson MPS: finns idag

För att använda sig av någon metod för positionering och sedan komunicera via ett protokoll (MPP, mobile positioning protocol) med den tjänst man vill åt. Nödtjänster E112 Mjukvara för att kunna lokalisera inkommande samtal (fasta linjer och mobil). Särskilt användbart vid olyckor för att kunna lokalisera var olyckan skett, avstånd till närmaste räddningsfordon samt att beräkna snabbaste väg till olycksplatsen/sjukhus. www.reach-u.com E911 (www.snaptrack.com/e911/, www.fcc.gov/e911/) FCC: Federal Communication Commitee 1 okt 2001 alla operatörer ska ha stöd för detta Koncept: alla nödsamtal ska gå direkt till en nödcentral och denna ska få information om var enheten som används är någonstans. Detta med en exakthet av 50m 67% av tillfällena, och 150m 95% av gångerna. Tidigare har man fått ringa sin operatör och sedan bli kopplad till en nödcentral i närheten. De flesta operatörer använder A-GPS. Spårning De flesta använder idag GPS för positionering och GSM för dataöverföring. Kommer att ändras när nätet byter standard för överföring. E112 jobbar på rent GSM (Ericsson MPS) TurboTrack www.mobiletrackingsystems.com/ LUPUS www.mcseurope.com/ Användningsområden Gula sidorna (www.ericsson.com; www.mobilaris.se) Man kan söka efter önskad service eller plats i Gula sidornas databas med egna positionen som parameter. WAP Proximity Service (www.webraska.se) Liknande tjänst där man kan söka efter närmaste bankomat, busstation etc.. Mobile Map (www.reach-u.com) Mobil- och WAP-service, där man kan få se sin position grafiskt på en karta om man skickar SMS till servicen. Selektiv reklam och information Om t ex evenemang och extrapriser i närheten av den plats man befinner sig, visas i mobiltelefonen. GeoVector (www.geovector.com) Patenterad idé. Man ska kunna peka på det man är intresserad av, t ex en bro eller annat landmärke eller stjärnhimlen, och få specifik information utifrån detta. Exempel kan vara information om när bron man pekat på byggdes eller vilka stjärnbilder man pekat på.

GeoVector kombinerar redan existerande teknologier GPS, elektrooptiska apparater, rörelse- och riktningssensorer, mikroprocesseorer, digitala signalprocessorer mm. GeoVektors servrar identifierar användaren, tolkar frågan och hämtar info från ett stort bibliotek av databaser eller andra informationskällor och sänder denna tillbaka till användaren. Denna teknik ska även kunna användas som mobil turistguide med en röst i telefonen som berättar om särskilda objekt man passerar. Liknande applikationer med guidningsfunktioner finns även hos andra företag. (www.pocket-it.com) Location-based billing Basstation ska känna av mobiltelefonernas positioner när man ringer. Stora områden ska delas in i olika zoner så att man betalar mindre per minut om man ringer inom en zon, och mer ju längre bort man ringer. Positionsbaserad röstning Idé. Frågor ska kunna publiceras i mobiltelefonen och användaren kan rösta via SMS eller samtal. Man kan sedan se resultatet i telefonen som tabeller och diagram. Ger då info om ev lokala skillnader i åsikter. FriendFinder (www.telia.se) Tjänst hos Telia. Lokalisera sin vänners mobiltelefoner på en karta. Man bjuder in sina vänner i FriendFinder via SMS. Om någon tackar ja kan man se varandras positioner i en karta. Flirtylizer (www.bluefactory.com) Datingservice. Man ska kunna flirta anonymt med någon man är intresserad av. Om andra parten är intresserad kan han/hon skicka ett godkännande till tjänsten som då avslöjar bådas namn och geografiska positioner. Pervasive gaming (www.itsalive.com) Ny/kommande speltrend. Positionsbaserat spel som omger en 24h/dygn, överallt. Finns i mobiltelefonen. ex Botfighters - enligt företagets egen utsago världens första positionsbaserade spel. Uppgiften är att leta upp andra spelare ute på gatorna med telefonen som radar, och skjuta dem med SMS. SupaFly virtuell såpopera. Skapa en egen figur i telefonen och få den att bli berömd genom att samarbeta och intrigera med andra spelares figurer.

Informationen för nedanstående punkter till större delen hämtad från: http://www.netlight.se http://www.ericsson.com NMT 450 första analoga mobiltelefonnätet. Finns fortfarande kvar och har bäst teckning till sjöss & i fjällen. NMT 900 nästa steg i det analoga nätet. Lades ner 31/12 2000. Bandbredd överlämnad till GSM. GSM digitalt mobiltelefonnät. Groupe Spéciale Mobile tillsatt av CEPT(conference of european post and telegraphs) 1982. 8000 sidor standard för digital mobiltelefoni. Finns bl.a i Europa, Afrika och Sydamerika. Innefattar SMS och SIM i standarden. Bygger på circuit switched trafik. Jättebra för röstöverföring men inte lika bra för datatrafik. Tar 10 45 sek att koppla upp även för korta dataöverföringar. 9.600 kbps. GPRS general packet radio service löser problemet med långsamma uppkopplingar genom att alltid vara uppkopplat. Löst med packet switched trafik a la IP. Går på lediga kanaler i GSM-nätet. Överföringshastigheten beror på trafiken där man befinner sig och antalet lediga kanaler. 20-30% snabbare än GSM i genomsnitt - 20 kbps user throughput. EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution arbetar enligt samma grundprincip som GPRS men har bl.a flexiblare felkorrigering. Enligt ERICSSON tillgängligt fr.o.m 2002. Ännu snabbare - 59.6 kbps user throughput. UMTS Universal Mobile Telecommunications System. Nästa generations mobiltelefoni. Helt och hållet packet switched trafik. 2GHz bandet. Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA). Bandbredd teoretiskt 2 Mbps med en användare som står still och är ensam om en basstation, ner till kanske 100 kbps på landet i en bil som kör. SAT SIM Application Toolkit. Standard för programmering av SIM-kort. Möjliggör specialfunktioner i telefonen för t.ex. kryptering av känsliga tjänster. Nackdel kräver nätoperatörens tillstånd. IrDA Infrared Data Association. Sammanslutning av drygt 160 företag för standardisering av datatrafik över sändare och mottagare med infrarött ljus. Billig teknik. Kräver fri sikt mellan sändare och mottagare och har kort räckvidd. Exempel mellan telefon och laptop. Bluetooth Kortdistans radiokommunikationsteknik. Standardisering över hela värden. Arbetar i 2.4GHz-bandet. Omfattande standard för bl.a. Sladdlös telefoni, intercom, RS232, headset, dial-up networking, fax, LAN... Kräver inte fri sikt mellan sändare och mottagare. 1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G... MobiltelefoniGenerationer. Ungefär 10-årsintervall. 1G=NMT, 2G=GSM, 2.5G=GSM+GPRS, 3G=UMTS, 4G=ännu snabbare och bättre!

Tal Circuit switched (GSM) och packet switched (UMTS). WAP Wireless Application Protocol. Standard som gör det möjligt för webbbrowser-lika applikationer att köras på nät med låg överföringshastighet och långa fördröjningar. Standarden innefattar bl.a en protokollstack med felkorrigering, ett WML wireless markup language som kan implementeras i bärbar utrustning (optimerat för begränsat utrymme och navigering utan tangentbord) och en specifikation för integrering mot vanliga webbtjänster en WAP gateway. Körs som circuit switched tjänst. I-MODE Japansk variant av surf -tjänst, framtagen av NTT DoCoMo (som dominerar den japanska marknaden). Mycket större genomslag än WAP 20 miljoner användare i japan. Orsaker: Fokus på terminalerna, anpassade till innehållet. Tvärt om med WAP. Olika typer av tjänster och målgruppsfokus WAP affärsmän, I- MODE tonåringar. Besvikelse på WAP pga internet-hype i europa. WAP circuit switched, I-MODE package switched. SMS Short Message Service. Standard integrerad i GPS. 160 tecken. 750 miljoner SMS skickas per dag i hela världen. Används även för tekniska tillämpningar maskin-till-maskin-kommunikation. Överföring garanteras inte. Går i GSM kontrollkanal i mån av plats. Lagras under kort tid. MMS Multimedia Message Service. ERICSSON. Bild (rörlig), ljud och text. Går via WAP. Både skicka (kamera) och ta emot.

Delphi Automotive Systems Vision ett utdrag ur: An Integrated Approach To Automotive Safety systems : http://www.delphiauto.com/pdf/techpapers/2000-01-0346.pdf : : Post Event State After an accident has occurred, the ISS vehicle will automatically assess the severity of the event based on a number of sensory indications: Did the airbags deploy? Did the vehicle roll over? What is the rest position of the vehicle? How many occupants are there? What are the vital signs of the occupants? Is there a fuel leak? Is there a fire? In the case of a severe accident (i.e., airbags were deployed), the vehicle s telematics system will automati-cally dial 911 (or equivalent) and summon help. If the occupants are still able to communicate with the dis-patcher, the extent of injuries can be obtained and passed on to the paramedics. If the occupants suffered severe injuries and could not communicate with the dis-patcher, then on-board biosensors can be used to assess the situation. If the vehicle is equipped with a video cam-era in the passenger compartment, video images can be used to aid in situation assessment. around the vehicle, and issues a set of vehicle control commands depending on the desired system function. : :

Telefonen som allt-i-allo: http://www.ericsson.com/infocenter/theme_itip_movie.html Pay for movies by phone [First published in Contact, 16 February 2000] An action film with Bruce Willis at seven o'clock or a romantic comedy with Julia Roberts at 7:15? Norwegians are now able to book and pay for movie tickets using their mobile phones. The service, which is already in operation in a number of Norwegian cities, is one example of what can be done with mobile Internet. Sitting on the chairlift on their way up the ski hill, Kari and Geir decide they want to see a movie in the evening. Instead of buying a newspaper to look up movie times, they pull out their mobile phone and retrieve information about which films are showing where and at what time. Everything they need is there. If they don't find a movie they would like to see, they can choose to continue skiing a little longer instead. And the call only cost them NOK 3. If they decide to go see the James Bond movie playing at Kino 1, they can book their tickets directly over the phone, deciding themselves which seats they want. They're also able to pay for the tickets, either using a debit or credit card, or with the help of a mobile account that transfers funds from a bank account. To confirm that they've paid for the tickets, they receive a numerical code via SMS. Now all they need to do is pick up the tickets, and since they've already paid for them, they don't need to show up at least 45 minutes before the film starts to pick them up. Instead, Geir and Kari can keep skiing as long as possible and avoid having to rush off to the movie theater to buy tickets. Altogether, they pay a total of NOK 8 for the service. Collaborative effort Ericsson is working on several fronts to develop content for the mobile Internet. Contact has previously reported on a WAP collaboration with Reuters to deliver financial news in a similar manner. The movie theater service is the result of collaboration between Ericsson and Norwegian GSM operator Telenor Mobil. In order for this kind of service to work, participation is required from several players, including movie distributors. In this case, Filmweb posts the movie theater information on a website. Mobile phones requesting the service are linked through this site. The system was first tested in Bodö in June of last year. By November, residents in six other Norwegian cities were given the opportunity to use the service. Plans are now underway to launch the system in Oslo sometime this spring or early summer. "From a technical standpoint, the service works very well," says Knut Oppegaard, product manager at Telenor Mobil. "So far, a few hundred people have purchased tickets in this manner, but we expect that the number will be on the order of hundreds of thousands in the future." Knut Oppegaard compares the effort to that of the chicken and the egg. Many services are guaranteed to attract customers, while a large customer base attracts many suppliers. "This type of service will become extremely important in the market of the future, and for us it is essential that we're involved early on," says Knut Oppegaard. "We also have a steady stream of new customers." No special equipment Customers do not need any special equipment to access the service, which works with a number of GSM phones. What is needed is a subscription to Telenor Mobil's mobile commerce service, MobilHandel. Customers register using either a bank account or credit card and then receive a new SIM card. Once the card is installed, the mobile commerce function appears on the phone menu and includes items such as the movie theater service.

TicketAnywhere Pressrelease 010402: http://www.ticketanywhere.se/tktindex.html 010402 mticket demonstrated by Ericsson at Cebit Stockholm 2001-03-30 TicketAnywhere's platform mticket for mobile electronic tickets was demonstrated together with Airclic's barcode application by Ericsson at the Cebit fair in Germany. mticket was chosen as one of the solutions to be showcased in Ericsson's future pavilion. The demonstration showed how a future ticketing process could work. The mobile phone was equipped with a barcode scanner from Airclic. The user scanned a cinema poster and got instantly connected via wap to TicketAnywhere's booking service. After deciding location, time and number of tickets the tickets were delivered to the mobile phone as an SMS. The tickets could then be redeemed using infrared communication. ----- // ----- TicketAnywhere Pressrelease 010322: http://www.ticketanywhere.se/tktindex.html 010322 Evaluation From Project In Luleå : TicketAnywhere has been testing the mticket product together with Luleå Hockey. Customers were offered to book discounted mtickets (mobile electronic tickets) through the Internet to the hockey games of Luleå Hockey. The ticket was delivered as an SMS directly to the customer s mobile phone. At the admission of the hockey arena Delfinen there was a separate entrance for mticket holders where the mticket Validation Host was installed. The customers directed their mobile phones towards the mticket Validation Host and the tickets were automatically validated through infrared (IR) communication. The customers who did not have the IR functionality in their mobile phones could enter their booking number manually. The offer lasted for three consecutive home matches in February-March 2001. :