+ All Categories
Home > Documents > Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de...

Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de...

Date post: 27-Oct-2019
Category:
Upload: others
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
85
Universitatea Transilvania din Brașov Școala Doctorală Interdisciplinară Departament: Electronică și Calculatoare Ing. Alexandru-Nicolae BALICA Contribuţii la controlul m-Business al comunicațiilor om-mașină Contributions to m-Business Control of Human-to-Machine Communications Conducător ştiinţific Prof.dr.ing. Florin SANDU BRAȘOV, 2014
Transcript
Page 1: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov

Școala Doctorală Interdisciplinară

Departament: Electronică și Calculatoare

Ing. Alexandru-Nicolae BALICA

Contribuţii la controlul m-Business al

comunicațiilor om-mașină

Contributions to m-Business Control of

Human-to-Machine Communications

Conducător ştiinţific

Prof.dr.ing. Florin SANDU

BRAȘOV, 2014

Page 2: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE

UNIVERSITATEA „TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525

RECTORAT

D-lui (D-nei) ..............................................................................................................

COMPONENŢA

Comisiei de doctorat Numită prin ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania‖ din Braşov

Nr. 6773 din 21.07.2014

PREŞEDINTE: - Conf. univ. dr.ing. Carmen GERIGAN

DECAN - Fac. de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor

Universitatea „Transilvania‖ din Brașov

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: - Prof. univ. dr. ing. Florin SANDU

Universitatea „Transilvania‖ din Braşov

REFERENŢI: - Prof. univ. dr. ing. Ion BOGDAN

Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi‖ din Iași

- Prof. univ. dr. ing. Tudor PALADE

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

- Prof. univ. dr. ing. Iuliu SZEKELY

Universitatea „Sapientia‖ din Cluj-Napoca

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 20.09.2014,

ora 11, sala NII-1.

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să

le transmiteţi în timp util, pe adresa Universității „Transilvania‖ din Brașov sau pe

adresa de e-mail [email protected]

Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de

doctorat.

Vă mulţumim.

Page 3: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

1

CUPRINS

Pg.

teză

Pg.

rezumat

Lista de Acronime 5 7

1 Introducere 9 8

1.1 Oportunitatea monetizării tranzacțiilor în telecomunicațiile mobile om-

mașină 9 8

1.2 Contextul actual al serviciilor de comunicații mobile 11 8

1.3 Obiectivul tezei 14 9

1.4 Organizarea tezei 14 9

1.5 Notă asupra terminologiei 15 9

2 Clasificarea tehnologiilor de acces în telecomunicații mobile 16 10

2.1 Evoluția paradigmei accesului susținută de evoluția tehnologică 17 10

2.1.1 De la semne la voce, date și servicii 17 10

2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile 18 10

2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile 20 11

2.2 Condiționarea serviciilor de noile tehnologii telecom 22 11

2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile 22 11

2.2.2 Conexarea serviciilor cu monetizarea în telecomunicații 29 13

2.2.3 Tehnologii avansate de comunicații mobile și impactul lor asupra

serviciilor 30 14

2.3 Concluzii 46 17

3 Contribuții la modelele de dezvoltare a serviciilor în telecomunicaţii mobile 48 18

3.1 Modele de creștere în comunicațiile mobile 48 18

3.1.1 Prognoză și consultanță în domeniul serviciilor de comunicații 48 18

3.1.2 Inovarea în domeniul comunicaţiilor mobile 49 18

3.1.3 Modele de creștere a serviciilor 52 19

3.1.4 Perspectiva Singularității vs. Evoluția Nedisruptivă 57 20

3.2 Problematica modelului clasic de profit 62 22

3.2.1 Utilizatorii ca vectori ai schimbării în serviciile mobile 62 22

3.2.2 Riscul de congestie a traficului 64 23

3.2.3 EoP - End of Profit - pentru operatorii de telecomunicații mobile 66 23

3.3 Contribuţii la soluţiile tehnice pentru problemele business în comunicații

mobile 66 23

3.3.1 Consolidarea şi partajarea resurselor la nivelul operatorilor 66 23

3.3.2 Operatori virtuali - închirierea reţelei de telecomunicații mobile 67 24

3.3.3 Descărcarea traficului în rețele multimodale 68 24

3.3.4 Dispoztive in Spatiul Alb spectral 68 24

3.3.5 Context și propuneri pentru o viziune e-Business a implementării

serviciilor 69 24

3.4 Orientarea pe servicii – schimbare a paradigmei în comunicațiile mobile 69 25

3.4.1 Cloud ca suport pentru implementarea „totul ca serviciu‖ 71 25

3.4.2 Modelul participativ al rețelelor sociale 73 26

3.4.3 Noile așteptările ale utilizatorilor „alfabetizați digital‖ 74 26

3.4.4 Pieţele emergente: catalizator al evoluţiei 74 27

Page 4: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

2

3.4.5 Adoptarea m-Commerce 75 27

3.4.6 Fezabilitatea fuziunii telecom-financiar 75 27

3.4.7 Noua paradigmă aplicațională 75 27

3.5 Integrarea unei platforme de comunicații și instrumentație pe principiul

Rețelelor Inteligente 76 28

3.5.1 Rețele inteligente de comunicații 76 28

3.5.2 Arhitectura avansată de calcul și comunicații – ATCA 78 29

3.5.3 ATCA-as-a-Service - Integrare M2M și participare colaborativă 81 30

3.6 Concluzii 83 32

4 Contribuții la clasificarea şi strategia de implementare a serviciilor

monetare mobile 85 33

4.1 Serviciile cu valoare adăugată (VAS) ca bază a modelelor de tranzacționare 85 33

4.1.1 Evoluția modelului VAS către m-Business 85 33

4.1.2 Perspectiva pseudo-OSI asupra serviciilor 87 33

4.1.3 Servicii de tranzacții financiare mobile 89 34

4.1.4 Tehnologia NFC – premisă pentru plăți mobile 90 35

4.2 Modelul tranzacțional m-Business pentru operațiuni financiare 92 35

4.2.1 Implementarea valutelor alternative prin Mobile Money 93 36

4.2.2 Servicii financiar-bancare mobile – m-Banking 98 38

4.2.3 Plăți mobile – m-Commerce 100 38

4.2.4 Servicii de plată intermediate de operator 103 39

4.2.5 Modalități de acces mobil la servicii monetare 103 39

4.2.6 Servicii și aplicații financiare Mobile Money în Cloud 106 41

4.2.7 „Tranzacții monetare‖ în comparație cu „monetizarea tranzacțiilor‖ 110 42

4.2.8 Securitatea datelor în plățile mobile 110 43

4.2.9 Modelul m-Government 115 43

4.3 Validarea modelului m-Business printr-o soluție de monitorizare a

reîncărcării mobile 117 44

4.3.1 Contextul traficului mobil 117 44

4.3.2 Valoarea adăugată în serviciului de reîncărcare studiat 118 44

4.3.3 Concluziile testului de reîncărcare 121 45

4.4 Considerarea aspectelor culturale şi geografice în implementarea m-

Business 121 45

4.4.1 Metodologia originală „LOCALE‖ 121 45

4.4.2 Stadiul m-Business în țările dezvoltate 124 46

4.4.3 Evaluarea metodei „LOCALE‖ pentru m-Business în economiile

emergente 125 46

4.4.4 Validarea metodologiei „LOCALE‖ printr-un studiu de caz în

Regiunea Kurdistan din Irak 127 46

4.5 Soluție originală – Controlul accesului la servicii financiare mobile 130 47

4.5.1 Preambul – situația pe piață 130 47

4.5.2 Contextul accesului la servicii 130 47

4.5.3 Scenariul business – Business Case 132 48

4.5.4 Dezvoltarea aplicației 133 49

4.5.5 Variante și concluzii 135 49

4.6 Concluzii 136 50

Page 5: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

3

5 Implementarea comunicațiilor om-mașină pentru controlul

echipamentelor de la distanță 138 51

5.1 Studiul integrării telematicii cu telecomunicațiile mobile 138 51

5.2 Platformă e-Learning bazată pe tele-măsurare 139 51

5.2.1 Virtual Electro Laboratory 139 51

5.2.2 Integrarea componentelor Hardware 141 52

5.2.3 Logica aplicației în intercomunicarea LabVIEW - website 142 53

5.3 Performanțele transferului de date mobile pentru tele-măsurare 143 53

5.3.1 Obiectivul integrării testării mobile 144 53

5.3.2 Descrierea sistemului integrat de comunicaţii pentru tele-măsurare 144 54

5.3.3 Metodologia de testare 148 54

5.3.4 Perspectivele integrării comunicaţiilor M2M mobile în tele-măsurare 150 55

5.4 Implementarea accesului de la distanță la o platformă de comunicații

avansate ATCA 151 55

5.4.1 Capabilitățile platformei 151 56

5.4.2 Integrarea Hardware în perspectiva conexiunii de la distanță 153 56

5.4.3 Accesul mobil la platformă 153 56

5.4.4 Propunerea unui mod de operare sistolic 153 57

5.4.5 Perspectiva integrării de servicii IN 154 57

5.5 Concluzii 155 57

6 Contribuții la dezvoltarea și implementarea controlului Business în

Internetul obiectelor (IoT) 157 58

6.1 Scheme colaborative de comunicare mașină-om-mașină 157 58

6.1.1 Servicii tipice telecomunicațiilor om-mașină (H2M) și mașină-mașină

(M2M) 157 58

6.1.2 Paradigma interacțiunii multirol-multinivel în Internetul lucrurilor

(IoT) 162 59

6.1.3 Monitorizarea în modelul bilateral de producție-consum 169 61

6.1.4 Provocări ale sistemului colaborativ și soluții specifice 170 61

6.2 Integrarea infrastructurii distribuite prin rețele sociale 171 61

6.2.1 Utilizarea rețelelor sociale ca mediu pentru monitorizare și control de

la distanță 172 61

6.2.2 Implementarea cu XMPP a interacțiunii mașină-om-mașină 174 62

6.2.3 Telematică prin rețeaua socială Twitter 177 63

6.3 Analiza fluxului de date M2M pe platforma ATCA 189 66

6.3.1 Posibilități de conectare și testare 189 66

6.3.2 Utilizarea mediului simulat în testare 190 66

6.3.3 Dezvoltarea de aplicații în simulator 193 67

6.3.4 Procesarea de pachete pe platforma ATCA 40G 195 67

6.3.5 Oportunități de extindere și monetizare 197 68

6.4 Concluzii 198 68

7 Concluzii și contribuții originale 200 69

Bibliografie 210 74

Scurt rezumat (română/engleză) A22 A1

Curriculum Vitae A23 A2

Page 6: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

4

CONTENTS

Pg.

thesis

Pg.

abstract

Acronym List 5 7

1 Introduction 9 8

1.1 The opportunity in monetizing mobile H2M transactions in

telecommunication 9 8

1.2 Current context of services in mobile communications 11 8

1.3 Thesis’ objective 14 9

1.4 Thesis’ structure 14 9

1.5 Regarding the terminology 15 9

2 Classification of access technologies in mobile telecommunications 16 10

2.1 Access paradigm evolution supported by technical advancement 17 10

2.1.1 From signs to voice, data and services 17 10

2.1.2 Teleservices status in mobile communications 18 10

2.1.3 Business control in mobile communications 20 11

2.2 Services conditioning by the new telecom technologies 22 11

2.2.1 Standards and regulations institutions for mobile communications 22 11

2.2.2 Connecting the telecom services with monetization 29 13

2.2.3 Advances technologies in mobile communications and their impact

on services 30 14

2.3 Conclusions 46 17

3 Contributions to the development models of services in mobile

telecommunications 48 18

3.1 Growth models in mobile communications 48 18

3.1.1 Prognosis and consultancy in the field of communication services 48 18

3.1.2 Innovation in mobile communications 49 18

3.1.3 Services growth models 52 19

3.1.4 Singularity vs. Non-disruptive evolution 57 20

3.2 Classic growth model issues 62 22

3.2.1 The users as change vectors in mobile services 62 22

3.2.2 Traffic congestion risk 64 23

3.2.3 EoP - End of Profit - for mobile operators 66 23

3.3 Contributions to technical solutions for business problems in mobile

communications 66 23

3.3.1 Consolidating and sharing resources at operator level 66 23

3.3.2 Virtual operators - renting the mobile network 67 24

3.3.3 Traffic off-loading in multimode network 68 24

3.3.4 White Space devices 68 24

3.3.5 Context and proposal for e-Business vision on services

implementation 69 24

3.4 Service orientation – change of paradigm in mobile communications 69 25

3.4.1 Cloud as support for ―as a Service‖ implementation 71 25

3.4.2 Participative model of social networks 73 26

3.4.3 New expectations from the digitally versed generation 74 26

Page 7: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

5

3.4.4 Emerging markets: pole of evolution 74 27

3.4.5 m-Commerce adoption 75 27

3.4.6 Viability of Telecom-Financial fusion 75 27

3.4.7 The new app paradigm 75 27

3.5 Integrating a communication and instrumentation platform on the

principles of Intelligent Network 76 28

3.5.1 Intelligent Network of communications 76 28

3.5.2 Advanced calculus and communication platform – ATCA 78 29

3.5.3 ATCA-as-a-Service - M2M integration and collaborative

participation 81 30

3.6 Conclusions 83 32

4 Contributions to the classification and implementation strategy of mobile

monetary services 85 33

4.1 Value added services (VAS) as a base for transaction models 85 33

4.1.1 VAS model evolution towards m-Business 85 33

4.1.2 Pseudo-OSI offer on services 87 33

4.1.3 Mobile financial transaction services 89 34

4.1.4 NFC as premises for mobile payments 90 35

4.2 m-Business transactional model for financial operations 92 35

4.2.1 Implementing virtual currencies via Mobile Money 93 36

4.2.2 Mobile banking and financial services – m-Banking 98 38

4.2.3 Mobile payments – m-Commerce 100 38

4.2.4 Operator payment Services – carrier billing 103 39

4.2.5 Mobile access to monetary services 103 39

4.2.6 Services and Mobile Money financial applications in the Cloud 106 41

4.2.7 ―Monetary transactions‖ vs. ―Monetizing the transactions‖ 110 42

4.2.8 Data security in mobile payments 110 43

4.2.9 m-Government model 115 43

4.3 Monitoring and testing solution of mobile recharge system for m-Business

model validation 117 44

4.3.1 Mobile traffic values and context 117 44

4.3.2 The added value in the recharge service under study 118 44

4.3.3 Recharge testing conclusions 121 45

4.4 Considering the cultural aspects in m-Business implementation 121 45

4.4.1 Original methodology ―LOCALE‖ 121 45

4.4.2 m-Business status in developed countries 124 46

4.4.3 Evaluating ―LOCALE‖ method for m-Business in emerging

economies 125 46

4.4.4 Validating the proposed ―LOCALE‖ methodology through a case

study in Kurdistan Region, Iraq 127 46

4.5 Original solution – Access control to mobile financial services 130 47

4.5.1 Prerequisites – market stage 130 47

4.5.2 Access to services capabilities 130 47

4.5.3 Business Case 132 48

4.5.4 App development 133 49

4.5.5 Further developments and conclusions 135 49

Page 8: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

6

4.6 Conclusions 136 50

5 Implementing H2M communication for remote equipment control 138 51

5.1 Study on telematics integration with mobile telecommunication 138 51

5.2 e-Learning platform for remote measuring 139 51

5.2.1 ―Virtual Electro Laboratory‖ 139 51

5.2.2 Integration of hardware components 141 52

5.2.3 Application logic and website design 142 53

5.3 Performance study of mobile data transfer for remote measuring 143 53

5.3.1 Objective of integrating the mobile testing 144 53

5.3.2 Description of the integrated telecom system for remote measuring 144 54

5.3.3 Testing methodology 148 54

5.3.4 Perspectives for integrating M2M communications in remote

measuring 150 55

5.4 Integrating remote access to an advanced telecommunication platform

(ATCA) 151 55

5.4.1 Platform capabilities 151 56

5.4.2 Hardware integration enabling the remote connexion 153 56

5.4.3 Mobile access to the platform 153 56

5.4.4 Systolic operation proposal 153 57

5.4.5 IN services integration possibility 154 57

5.5 Conclusions 155 57

6 Contributions to developing and implementing the Business control in the

Internet of Things (IoT) 157 58

6.1 Collaborative schemes for machine-human-machine communication 157 58

6.1.1 Typical services in H2M and M2M telecommunications 157 58

6.1.2 Multipurpose-multilevel interaction paradigm in the Internet of

Things (IoT) 162 59

6.1.3 Monitoring in the bilateral production-usage model 169 61

6.1.4 Challenges to the collaborative system and specific solutions 170 61

6.2 Distributed infrastructure integration via social networks 171 61

6.2.1 Social network as a medium for monitoring and control of industrial

measurement data 172 61

6.2.2 XMPP implementations for H2M interaction 174 62

6.2.3 Telematics via Twitter social network 177 63

6.3 M2M flow analysis on ATCA platform 189 66

6.3.1 Connection and testing possibilities 189 66

6.3.2 Simulated environment usage for testing 190 66

6.3.3 Applications development in simulated environment 193 67

6.3.4 Packet processing on ATCA 40G 195 67

6.3.5 Expansion and monetizing capabilities of the study 197 68

6.4 Conclusions 198 68

7 Conclusions and original contributions 200 69

References 210 74

Short abstract (Romanian/English) A22 A1

Curriculum Vitae A23 A2

Page 9: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

7

Lista de Acronime

Lista de acronime de mai jos conține termenii cei mai relevanți pentru activitatea de cercetare prezentată.

Termenii folosiți în mod predilect țin de implementarea și arhitectura serviciilor și a rețelelor de telecomunicații

mobile din punct de vedere software și hardware.

ATCA Advanced Telecom Computing Architecture (also AdvancedTCA)

BS Bearer Service

BSS Business Solutions and Services

CSCF Call Session Control Function

DPI Deep Packet Inspection

H2M Human to Machine (People to Machine)

IN Intelligent Network

IoT Internet of Things

IPR Intellectual Property Rights

M2M Machine to Machine

OSS Operational Solutions and Services

OTT Over the Top Players

P2M People to Machine

PaaS Platform as a Service

PCRF Policy and Charging Rules Function

SaaS Software as a Service

SCE Service Creation Environment

USSD Unrestricted Supplementary Service Data

VAS Value Added Service

VI Virtual Instrument (LabVIEW)

x2M Machine/Human to Machine

Denumirile complete au fost lăsate și folosite în original pe parcursul lucrării, fiind preponderent în limba

engleză. Lista exhaustivă de acronime a fost de asemenea redată fiind însoțită de traducerile termenilor în limba

română.

Page 10: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

8

1 Introducere

Operatorii de telefonie mobilă vor trebui să devină instituții bancare. În ciuda riscurilor puse în evidență

ciclic de centralizarea instituțiilor financiare, această strategie este singura în măsură să asigure un viitor sustenabil

operațiunilor monetare mobile. In acest moment fiind aprox. 6 miliarde înscrieri, achiziţia de telefoane şi apelurile

de voce şi date cunosc cea mai mare creştere tehnologică din istorie. Această creştere exponenţială are implicaţii

asupra interacţiunilor sociale (de exemplu, reţelele sociale) şi face tehnologia mobilă să fie integrată din ce în ce mai

mult în viaţa personală. Două treimi din utilizatori sunt în ţări în curs de dezvoltare cu 90% din populaţia globului

sub acoperire radio mobilă în curând. Aceste valori dau măsura impactului socio-politic al tehnologiilor de

comunicaţie moderne. Pe parcursul lucrării elaborăm pe marginea impactului telecomunicaţiilor mobile, avantajele

şi provocările curente.

1.1 Oportunitatea monetizării tranzacțiilor în telecomunicațiile mobile om-mașină

Telecomunicații mobile avansate constituie baza implementării serviciilor financiare mobile. Rata de adopție

a serviciilor financiare mobile prin telefonia mobilă constituie șansă unică pentru cei ce nu au acces la servicii

bancare clasice [1] fiind unul din punctele forte ale acestor servicii în astfel de spații geografice sau sociale.

Telecomunicațiile mobile avansate înseamnă în acest moment (2013-2014) transfer de voce și date, timp de

conexiune nelimitat, disponibilitate 24/7, flexibilitate în tarifare, varietatea opțiunilor, transfer de date în Cloud,

interconexiune cu alți utilizatori și prezență non-stop on-line. Toate aceste avantaje și opțiuni au transformat

telecomunicațiile mobile din accesoriu în necesitate. Efectul pozitiv al acestei intruziuni acceptate este însă

posibilitatea oferită serviciilor clasice bancare de a se manifesta în mediul on-line și mobil. Datorită

telecomunicațiilor mobile avansate, un alt pol tehnologic a luat amploare sub forma implementării la scară largă,

industrială, a inter-conectivității și măsurătorilor la distanță. Activitatea pe care am desfăşurat-o în domeniul

virtualizării echipamentelor de măsurare a fost pusă în conexiune cu investigațiile legate de optimizarea transferului

de date de mare viteză în sisteme de măsurare la distanță. În acest mod, contribuțiile și concluziile legate de

serviciile monetare mobile sunt validate şi prin implementări în cadrul tehnic existent. Testele de transfer de date au

fost folosite ca suport pentru soluţiile prezentate în ultima parte a lucrării.

1.2 Contextul actual al serviciilor de comunicații mobile

Conform măsurătorilor CISCO [2], rata de penetrare a telefoniei mobile va fi de un mobil per capita în jurul

anului 2015, aceasta însemnând mai mult de 7 miliarde terminale conectate, incluzând aici şi modulele machine-to-

machine (M2M). Reţeaua de telefonie mobilă s-a extins mai mult decât reţeaua de distribuție electrică și nu invers.

Telecomunicaţiile mobile se dovedesc a fi un serviciu stabil, complex şi manevrabil (scalabil).

Pentru perioada 2012-2016 prognozele arată aprox. 700 milioane de terminale mobile avansate

(smartphones) cu o cotă de piață dominantă. În acest context, tranzacțiile financiare mobile ajungând la aprox. 12

miliarde dolari, la fiecare tranzacție putând fi aplicat un comision (de ex. 2,75%) într-un peisaj social în care peste

90% din plăți vor fi făcute cu telefonul mobil în loc de cash [3]. Evidentul conflict între posibilitățile tehnice și

cutumele sociale fiind unul din punctele pe care se concentrează tot în capitolul 4.

În ce privește strict mobile money firmele de analiză au prezentat cifre de creștere ilustrative. De exemplu, o

creștere de la 160,5 la 212,2 milioane utilizatori ai plăților mobile cu o creștere anuală de aproximativ 42% din 2011

în 2016 (Sandy Shen, research director) [4]. Juniper Research prognostichează că în 2014 aproape 300 milioane

(reprezentând o rată de 1 la 5) de terminale mobile avansate vor suporta tehnologia NFC iar totalul tranzacțiilor prin

NFC va fi de $50 miliarde. Terminalele de vânzare NFC, POS NFC (Point of Sales), vor avea o creștere anuală

medie de 50% de la 3,9 milioane unități în 2011 la 43,4 milioane unități în 2017 potrivit firmei suedeze de analiză

Berg Insight [5].

Rețeaua de agenți mobili ce pot furniza servicii monetare (de exemplu, de reîncărcare top-up) este mai

complexă decât rețeaua de servicii bancare clasice, aceasta din urmă putând fi inexistentă, rezultând fenomenul de

incluziune financiară prin intermediul serviciilor mobile. Implementarea tehnică se face, așadar, în concordanță cu

aspecte locale ale pieții, aspect pe care îl tratăm în capitolul 4 în secțiunea dedicată intermedierii aspectelor culturale

şi geografice în implementarea serviciilor.

Page 11: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

9

1.3 Obiectivul tezei

Direcțiile de studiu ale tezei sunt tranzacțiile monetare și monetizarea tranzacțiilor, a transferurilor de date în

rețea, în perspectiva creșterii traficului de date de măsurare în preconizatul IoT (Internet of Things – Internetul

Obiectelor). În această perioadă am identificat slăbirea modelului clasic de profit, adaptarea pieței de telecomunicații

la aplicații personalizate mobile, precum și interconectivitatea crescândă a utilizatorilor între ei și cu mediul socio-

economic înconjurător atât prin rețele sociale cât și prin aplicații de prezență și de plată.

Coordonata centrală a lucrării o constituie investigarea și propunerea de metode de monetizare pentru a veni

în întâmpinarea producătorilor de tehnologie mobilă în vederea satisfacerii dorinței operatorilor pentru o

implementare sustenabilă. Necesitatea adaptării implementărilor pe tranzacții atomice (unice) este necesară în urma

diversificării și personalizării modalității de transfer a informației în cadrul sistemelor integrate IoT și prin rețelele

de socializare. Principiul colaborativ curent provoacă paradigma curentă centralizată în telecomunicațiile mobile.

Adaptarea la noile realități ale pieței include și implementarea de noi sisteme ce pot audita în mod avantajos pentru

ambele părți asemenea tranzacții.

1.4 Organizarea tezei

Capitolul 1 – Introducere și descriere obiectivelor tezei.

Capitolul 2 – Realizarea unei clasificări și investigare a tehnologiilor și serviciilor în contextul standardizării

și reglementării.

Capitolul 3 – Contribuții la dezvoltarea paradigmelor de dezvoltarea a serviciilor în telecomunicaţii mobile.

Capitolul 4 – Contribuții la clasificarea serviciilor monetare mobile cu valoare adaugată și la controlul

accesului la servicii monetare mobile.

Capitolul 5 – Managementul distanței (managementul infrastructurii distribuite). Contribuţii în tele-măsurare

şi îmbunătăţirea performanţei în transferurile de date te tip Machine to Machine în serviciile cu valoare adăugată din

telecomunicaţii mobile.

Capitolul 6 – Integrarea unei platforme de comunicații avansate (ATCA) pe modelul rețelelor inteligente.

Captarea potențialului rețelelor sociale în implementarea de comunicații x2M. Soluții avansate de procesare a

pachetelor pentru discriminarea fluxurilor în comunicații industriale.

Capitolul 7 – Concluzii finale şi prezentarea contribuţiilor.

1.5 Notă asupra terminologiei

Termenii actuali, preponderent anglo-saxoni, descriu și familiarizează utilizatorii cu noi servicii. Aceștia se

generează din dorința furnizorilor de servicii mobile de folosi cuvinte-umbrelă prin alăturarea unora tehnici din

telecomunicațiile mobile cu alții din domeniul financiar-bancar, precum mobile wallet cu diferitele sale variante.

Titlul tezei „Contribuții la controlul m-Business al comunicațiilor om-mașină” include termeni ce semnifică

orientarea pe servicii în telecomunicațiile mobile (m-). Achiziția de date de măsurare de la distanță prin integrări

software și hardware ce denotă interacțiunea (comunicarea) între om și mașină și contribuțiile aduse controlului și

investigării fluxurilor de date precum cele ilustrate prin aplicațiile rulate pe platforma ATCA sunt desemnate

corespunzător. Modalitățile de interacțiune și control al operațiunilor financiare prin aplicața mobilă originală

dezvoltată în vederea lansării în producție la un operator major din Orientul Mijlociu este implicită în contextul

referințelor la controlul m-Business. Am optat pentru utilizarea cratimei în m-Business. Acest lucru este interșanjabil

cu scrierea mobile Business sau mBusiness, la fel cum poșta electronică (electronic mail) este prescurtată e-mail în

dicționarele tehnice, alături de forma fără cratimă email. Forma cu cratimă este în continuare utilizată, fiind chiar

obligatorie în documentele RFC (Requests for Comment) ale IETF, vezi capitolul 2.2.1 legat de standarde și

instituţii de standardizare. Vom folosi însă email dar e-Commerce, m-Business, m-Commerce deoarece sunt forme

cursive, ce descriu combinația mediu electronic,mobil-mediu clasic.

Cuvântul monetizare semnifică în limba română „a bate de monedă” sens ce poate fi extins, precum în limba

engleză, în urma utilizării în mediul operațiunilor financiare mobile, la utilizarea în schimburi a unei valute

electronice virtuale. Vom utiliza termenii de monetizare a tranzacțiilor și tranzacții monetare conform cu sensul

descris în subcapitolul 4.2.7 unde insistăm pe diferențele și caracteristicile acestor tipuri de operațiuni în mediul

mobil.

Page 12: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

10

2 Clasificarea tehnologiilor de acces în telecomunicații mobile

În acest capitol sunt prezentate implementările curente în telecomunicaţiile mobile şi evoluţia ce a avut loc la

nivel de model de implementare (paradigmă) pe partea de acces radio şi partea din centrală (core). Evoluţia unui

standard dintr-altul punând bazele spre finalul capitolului la elaborarea unei perspective unitare legată de integrarea

accelerată a tehnologiei informaţiei în viaţa socială şi profesională fiind posibilă chiar singularitatea tehnologică.

Faptul că serviciile de telecomunicaţii mobile sunt disponibile nonstop şi datorită tot mai crescutei mobilităţi

a utilizatorilor (prin roaming şi handover) supun tehnologiile din telecomunicaţii şi paradigmele de implementare şi

exploatare la noi şi noi provocări. Una din cele mai recente provocări este implementarea unui model de exploatare

care să permită utilizatorilor interacţiunea socială. Această adoptare a telefoniei mobile în sfere din ce în ce mai

diverse ale activităţilor socio-umane fac din telecomunicaţiile mobile unul din pilonii dezvoltării tehnologice

viitoare. Este necesar transfer de date foarte înalt şi o creştere a fiabilităţii din ce în ce mai mare. În acest cadru, pe

parcursul lucrării voi puncta avantajele implementării pe scară largă a serviciilor monetare mobile în

telecomunicaţii, acestea având inclusiv rolul fluidizării traficului, creşterii veniturilor şi asigurării inovaţiei la nivelul

companiilor de telecomunicaţii mobile.

2.1 Evoluția paradigmei accesului susținută de evoluția tehnologică

2.1.1 De la semne la voce, date și servicii

Telecomunicaţiile mobile, aşa cum le cunoaştem în acest moment, au început prin servicii de voce ce s-au

numit Bearer Services (servicii purtătoare), iar ce era adiţional Teleservices (servicii la distanţă). Diferenţa în

abordare între Bellheads (standardul ATM) şi Netheads (IP) ilustrează diferenţa între două viziuni: una a

malthusienilor [6] şi una a cornucopienilor [7] de la începutul anilor '70. Suporterii ATM preziceau că Ethernetul va

claca şi lățimea de bandă nu va fi capabilă să suporte numărul din ce în ce mai mare de cereri. Pe de altă parte,

susţinătorii Ethernet/IP (cornucopienii) prevedeau că traficul va putea fi utilizat în vederea servirii cererilor. Lupte

de genul acesta între modalităţile de standardizare continuă încă [8], un exemplu recent (n.a. 2011) îl constituie

standardizarea protocolului Transport MPLS (Multiprotocol Label Switching) pentru managementul reţelei de

telecomunicaţii (OAM – Operations, Administration, and Maintenance). Aceste exemple ne arată cum poate fi

implementat şi folosit mai apoi un standard sau tehnologie atât din punct de vedere tehnic dar şi din punct de vedere

politic. Procesul adoptării este lent fiind caracterizat de stabilitate.

Figura 2-1. Ciclul de viață al serviciilor

2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile

Trecerea dinspre rețeaua PLMN către rețele de telecomunicații axate pe oferte de servicii a fost impulsionată

de introducerea modelului rețelei inteligente (Intelligent Network) ce se bazează pe decizii logice administrate la

nivel central. Odată cu aceasta s-a implementat controlul facil la ofertele TS/BS existente (de exemplu, activarea

Call Frowarding a devenit mult mai ușoară) acestea devenind funcții de bază în telecomunicații. Serviciile asigurate

de reţele au căpătat cicluri de dezvoltare din ce în ce mai scurte, cu centrare pe cerinţele utilizatorului. Etapele

Page 13: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

11

dezvoltării și implementării serviciului (a se vedea Figura 2-1) sunt diversificate după apariţia IP, iar evoluţia

tehnologică a permis accesarea conţinutului prin mai multe medii – comutaţia de fluxuri multimedia.

2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile

Sistemele de suport business în telecomunicații sunt denumite generic BSS (Business Support Systems) și

sunt adesea luate în considerare împreună cu sistemele de suport al operării (OSS - Operations Support Systems). În

contextul prezentei lucrări, voi considera BSS în principal pentru asigurarea serviciilor de telecomunicații. BSS

include contractarea (la toate nivelele, până la cel al tranzacțiilor elementare), taxarea, facturarea. Pentru

managementul produselor – al bunurilor și, mai ales (în contextul telecom) al serviciilor – BSS asigură suport pentru

dezvoltare, ofertare și vânzare – inclusiv catalogare și tarifare. Controlul e-Business are în vedere o cât mai

mare participare a clientului în toate fazele ciclului de viață al serviciilor. În contextul tehnologiilor Cloud, BSS

comandă crearea de instanțe ale serviciilor „la cerere”, funcție de necesități dar și de disponibilități – care

reprezintă parametrizări, adică concretizări ale claselor ce devin obiecte.

Logica Business cuprinde o serie de Reguli / Procese / Evenimente Business ce pot fi formalizate cu BPMN -

Business Process Modeling Notation (a se vedea, http://www.bpmn.org) și SBVR (Semantics of Business

Vocabulary and Rules) – a se vedea, http://www.omg.org/spec/SBVR. BSS are în vedere separarea nivelului

(superior) business de nivelul de control și de nivelul (inferior) de date. Din punct de vedere al OSS, fiecare dintre

aceste nivele este văzut ca un nivel virtual de către nivelele inferioare, iar nivelul business reprezentat – expus uzual

printr-un SLA (Service Level Agreement) – constituie o convenție asupra (nivelului calității) serviciilor.

Ciclul de viață al informației în BSS este determinat de nivele diverse de înregistrare, inventariere,

catalogare, expunere, auditare sau arhivare, de mecanisme avansate de securizare, formatare, compresie, consistență,

de necesitățile de translatare, adaptare de protocol sau căutare-descoperire. Controlul business în telecomunicații se

integrează cu funcția intrinsecă de planificare a alocării de resurse, echilibrate dinamic la toate nivelele rețelelor de

acces și de control.

2.2 Condiționarea serviciilor de noile tehnologii telecom

2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile

Implementarea telefoniei mobile la scară largă trebuie realizată în condiţii de inter-operabilitate. Identificarea

actorilor în industrie şi a planurilor acestora reprezintă, de asemenea, identificarea căilor de evoluţie tehnologică.

Pentru ca o nouă tehnologie să fie de succes trebuie ca aceasta să fie standardizată, altfel riscul enclavizării şi al

dispariţiei sunt mari. În concluzie, ţelurile standardizării sunt înlăturarea dependenţei de un singur furnizor

(commoditization), asigurarea compatibilităţii şi interoperabilităţii, asigurarea siguranţei în operare şi a reproducerii

la acelaşi nivel de calitate a tehnologiei. Procesul creării standardelor pornește cu o propunere supusă unei perioade

de definitivare urmând ca versiuni intermediare ale ei să fie evaluate pe baza experienţei membrilor grupului pentru

ca la final să fie publicată forma considerată optimă sau testată conform cerinţelor pentru care a fost elaborată.

ISO – Organizaţia internaţională de standardizare (International Organization for Standards) este o

confederaţie internaţională de stabilire a normelor în domenii diverse exceptând domeniul electric-electronic şi

telecomunicaţiile ce cade în sarcina IEC. Datorită faptului că asigură o reprezentare a fiecărui stat participant, are o

componentă politică importantă. Pentru telecomunicaţii mobile, ca exemplu, standardul ISO/IEC 18092 ce se referă

la Near Field Communication [9].

ITU-T / IMT-2000 – Uniunea internaţională de telecomunicaţii este a doua cea mai veche organizaţie

internaţională (1865). Unul din cele mai importante aporturi ale ITU-T îl reprezintă sistemul de semnalizare nr.7

(SS7 – Signalling Systen No. 7) cu canal dedicat de semnalizare – out-of-band signaling – standardul Q.700, apărut

în 1988 și modificat în 1993. Funcționalitatea modulară a SS7 dată de către TCAP poate fi exploatată atât ca

concept cât și ca implementare, propunerea noastră în capitolul 4 ține de implementarea monetizării tranzacțiilor. La

nivel fizic, prin interceptarea de mesaje, ilustrăm acest lucru în capitolul 6.

IMT-Advanced sunt sisteme mobile ce includ noile capabilităţi ale IMT ce depăşesc pe cele ale IMT-2000.

Printre consecinţele specificaţiilor în cazul IMT-2000 se găsesc reducerea costurilor în implementare, flexibilitatea,

compatibilitatea cu alte servicii din cadrul IMT şi cu cele din reţelele fixe, capacitatea de a se lucra (inter-working)

cu alte sisteme de acces radio, terminale mobile ce pot fi folosite internaţional, aplicaţii, servicii şi echipamente

Page 14: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

12

intuitive (user-friendly), roaming internaţional, date de transfer de 100 Mbps în condiţii de mobilitate sau 1 Gbps ca

ţintă fixă a datelor. Avantajele sunt încurajarea creşterii dar poate exista şi un dezavantaj – a se vedea problema

congestiei în subcapitolul 3.2 legat de provocările aduse de mărirea bandei şi suportul de aplicaţii diverse.

IEC – Comisia Electrotehnică Internaţională (International Electrotechnical Commission) este o organizaţie

internaţională, complementară standardizării ISO, ce este formată din membrii activi în industriile electrică,

electronică sau adiacente. În domeniul mobile payment standardul NFC (Near Field Communication) a fost mai întâi

standardizat de IEC pentru ca apoi să fie aprobat şi de către ECMA [10]. A se vedea capitolul 3 referitor la plăți

mobile ce include prezentarea componentelor implicate în NFC şi modalităţile de interconectarea a acestora.

IEEE – Institutul Inginerilor în Electrotehnică şi Electronică (Institute of Electrical and Electronics

Engineers) are cel mai mare număr de membri. Pentru activitatea în tehnologia informaţiei IEEE este foarte

cunoscut în special datorită familiei de standarde IEEE 802 ce se bazează pe LAN/MAN şi includ IEEE 802.3

Ethernet, IEEE 802.11 WiFi (Wireless networking), IEEE 802.16 WiMAX.

WSC – Cooperarea Internaţională a Standardelor (World Standards Cooperation) reuneşte ISO, ITU şi IEC

aliniind astfel standardizarea generală a ISO cu specificaţiile în domeniul telecomunicaţiilor al ITU şi cel în

domeniul electrotehnic al IEC. Misiunea organizaţiei este să asigure, pe cât este posibil [11], standardizarea unică şi

fără dublu efort în domeniile adiacente.

ANSI – Institutul Naţional American de Standardizare (The American National Standards Institute) este o

organizaţie privată, non-profit din Statele Unite care reprezintă de fapt forul coordonator în relaţia cu producătorii

autohtoni şi este reprezentantul acestei ţări la ISO. Primul limbaj de programare American Standard Fortran

(FORTRAN 66), aprobat în 1966 şi publicat AS X3.9-1966 [12] precum şi limbajul de programare C standardizat ca

ANSI X3.159-1989 [13] (ANSI-C).

ETSI şi TISPAN – Institutul European de Standarde în Telecomunicaţii (European Telecommunications

Standards Institute) este o organizaţie independentă, non-profit, în industria de telecomunicaţii a furnizorilor de

echipamente şi operatorilor din Europa care are o influenţă globală (motto: World Class Standard). ETSI este

cunoscut pentru crearea 3GPP şi pentru definirea unor standarde IPTV centrate pe IMS/NGN.

Figura 2-2. Ecosistemul standardelor în telecomunicaţii

3GPP – 3rd Generation Partnership Project reprezintă colaborarea între diferite organizaţii internaţionale

sau naţionale de standardizare în vederea elaborării unui standard unic pentru reţelele mobile de generaţia a treia.

Standardele 3GPP sunt denumite Releases (Versiuni), ultima în acest moment este Release 11 iar cea curentă în

exploatare este Release 6 cu Release 7 din ce în ce mai răspândită odată cu adoptarea arhitecturii LTE (Long Term

Evoution) de tot mai mulţi operatori de telefonie mobilă.

3GPP2 – Pentru că implementarea iniţială în telefonia celulară a fost făcută şi prin CDMA (Code Division

Multiple Access) nu numai prin TDMA (Time Division Multiple Access) au rezultat tehnologii 2G diferite şi

concurente ce au înlocuit reţelele telefonice mobile de tip analogic. 3GPP reprezintă standardizarea 3G UMTS a

Page 15: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

13

tehnologiei GSM pe când 3GPP2 reprezintă CDMA2000, pasul 3G al cdmaOne-IS-95. Diferenţa majoră este de

producători. Acesta este aşadar un exemplu în care producătorul a decis piaţa.

IETF – Deşi standardizarea Ethernet este în sarcina IEEE prin IEEE 802.3, regularea traficului pe Internet a

devenit la fel de importantă ca standardele telecom deoarece diferenţa între cele două medii iniţial diferite este acum

anulată, a se vedea convergenţa. IETF (Internet Engineering Task Force) este organizaţia care se ocupă cu

reglementarea protocoalelor Internetului. Acest lucru înseamnă de fapt standardizarea unor practici viabile şi

performante [14] (best practices) în traficul Internet legat de rutare, transport, securitate. IoT (Internet of Things) şi

Smart Grid sunt două dintre direcţiile viitoare de investigaţie ale IETF. Interconexiunea echipamentelor electronice

creează un ecosistem în care virtualizarea informaţiei este aproape completă. Acest lucru are categoric o influenţă

asupra comportamentului nostru legat de toate operaţiile monetare curente – a se vedea digitizarea banilor în

capitolul 3.4 legat de Cloud computing şi în capitolul 4.2 legat de mobile payment.

ECMA – ECMA International [15] este acum o societate internaţională a producătorilor de tehnologie şi

aparatură electronică, scopul fiind acela de a standardiza tehnologia în câmpul IT şi CE (Computer Electronics) prin

comitete tehnice (Technical Comitees) sau grupuri de lucru (Task Groups)..

GSMA – GSM Association este o asociaţie a operatorilor de telefonie mobilă din întreaga lume responsabilă

cu promovarea, implementarea standardizată şi suportul operatorilor, precum şi reglementarea relaţiilor între

operatori sau între operatori şi guvernele ţărilor în care activează (800 de operatori la nivelul anului 2012).

Instituțiile de standardizare din România – Sarcina lor constă în corelarea informaţiilor disponibile

internaţional cu cele din ţară, cazul ASRO (Asociaţia de Standardizare din România), asigurând traducerile adecvate

şi popularizând standardele internaţionale. Atât ASRO cât şi RENAR (Asociaţia de Acreditare din România) sau

ANCOM (Autoritatea Naţională pentru Administrare şi Reglementare în Comunicaţii) sunt organizaţii dublate de

organisme ale Uniunii Europene.

ASRO – Organizaţia are o bogată istorie în România [16] începând cu înfiinţare în 1927 a Comitetului

Electrotehnic Român, membru IEC. Standardele pot fi achiziţionate contra cost, efectele standardizării ISO fiind o

componentă importantă a dezvoltării unei afaceri prin garantarea respectării unor procese şi proceduri recunoscute.

ANCOM (ANRCTI) – Spre deosebire de ASRO care este o organizaţie neguvernamentală, ANCOM este o

autoritate publică autonomă, sub control guvernamental. Din acest punct de vedere piaţa românească de

telecomunicaţii manifestă particularități legate de viteza de transfer a conexiunii de date Internet [17], răspândirea

neuniformă pe teritoriul României sau absenţa unui MVNO, operator de telefonie mobilă virtual (Mobile Virtual

Network Operator). Lipsind operatorii virtuali sau de mici dimensiuni, piaţa telefoniei mobile în România a fost

monopolizată, fiind menționată într-un raport din 2011 al Consiliului Concurenţei din România [18].

Contextul Mobile Payment – Acest capitol rezumativ al instituţiilor şi organizaţiilor de standardizare

regionale sau mondiale are un corespondent în lucrarea de faţă în seria de producători de tehnologie în domeniul

tranzacţiilor monetare mobile m-Payment (mobile payment) prezentați în capitolul 4. Împreună alcătuiesc un binom

standardizare-implementare. Acesta pune în evidenţă relaţia mult mai profundă ce există între producători şi clienţi

în cazul standardizării unui sistem universal de plată digitală mobilă. Aceste direcţii sunt prezentate în subcapitolul

3.2 legat de viitorul în telecomunicaţii şi problemele datorate congestiei, End of Profit, securitatea traficului şi

calitatea serviciului, precum şi de soluţiile adoptate de operatori şi aspecte legate de ciclicitate în subcapitolul 3.3.

2.2.2 Conexarea serviciilor cu monetizarea în telecomunicații

PLMN (Public Land Mobile Network, Figura 2-3) reprezintă topologia cea mai răspândită în momentul de

faţă în telecomunicaţii, fiind baza sistemului celular de telecomunicaţii. Toate dezvoltările ulterioare trebuie să ţină

cont de această implementare sau trebuie să considere înlocuirea ei completă (overhaul).

Evoluţia PLMN este ilustrată de IMS (IP Multimedia System) şi NGN (Next Generation Networks) prin

trecerea la un sistem IP şi convergenţa fix-mobil. LTE strict este de generaţie 3,9G cu rate de transfer downlink de la

86,4 Mbps la 326 Mbps [19]. Instalările iniţiale UMTS 3G au fost bazate pe specificaţiile 3GPP Release 99 ce

includeau voce şi date. Saltul la 4G este realizat doar de LTE Advanced ce are rate de transfer downlink de până la

1Gb/s şi este compatibil cu 3,9G LTE. În practică însă, datorită compatibilităţii LTE cu LTE Advanced,

implementarea LTE 3GPP Release-8 este văzută ca introducerea direct în 4G. Cu toate acestea, în ultima decadă

Page 16: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

14

(între 2000 și 2010), creşterea constantă a traficului mobil datorată folosirii terminalelor mobile în modul de

comunicare ”infotainment” (information & entertainment, informaţie şi distracţie) este nesustenabilă existând

pericolul congestiei când investiţiile necesare nu mai pot fi acoperite [20].

Figura 2-3. Schema generală PLMN cu Billing şi VAS

Singura soluţie practică a acestei probleme o reprezintă creşterea veniturilor pentru a asigura o şi mai redusă

durată de livrare pe piaţă (TTM – Time to Market) a celor mai recente şi inovatoare tehnologii precum LTE

Advanced. Pentru a realiza acest lucru o soluţie este utilizarea la scară largă a produselor cu valoare adăugată (VAS

– Value Added Services) în reţelele de telecomunicaţii mobile, în sfera serviciilor. Acestea au o mare rezistenţă la

erori, sunt pregătite deja pentru trafic de mare încărcare şi lungă durată şi au caracteristici ce le fac potrivite pentru

soluţii SaaS (Software as a Service) beneficiind de o calitate a serviciului ridicată. În capitolele dedicate plăţilor

mobile voi pune în evidenţă robusteţea soluţiilor VAS axate pe transferuri monetare prin exemple din industrie şi

teste de anduranţă specifice reîncărcării creditului (Top-Up).

2.2.3 Tehnologii avansate de comunicații mobile și impactul lor asupra serviciilor

2.2.3.1 Aria de acoperire radio şi a serviciilor

Din punctul de vedere al utilizării de servicii monetare mobile accesul trebuie să fie diversificat şi foarte

răspândit astfel că pe lângă accesul la serviciile clasice de telecomunicaţii, utilizatorii să poată beneficia de o

inducţie crescută şi confortabilă. Un exemplu foarte bun de determinare a maturităţii pieţei de telecomunicaţii şi a

stabilităţii sistemelor informatice în general este gradul de utilizare al serviciilor de e-guvernare. Atât pentru cetăţeni

cât şi pentru companii, e-Guvernarea simplifică procedurile administrative şi reduce birocraţia la nivelul aparatului

administrativ al statului, din moment ce 40% dintre cetăţenii UE având acces la servicii de e-guvernare [21].

Accesul Radio – este principalul punct de acces pentru utilizatori, trebuie să fie scalabil, flexibil şi din ce în

ce mai performant. Presiunea ultimilor ani în domeniul transferului de date se reflectă mai ales în partea de acces

radio în telecomunicaţii mobile. În cadrul 3G UTRAN echipamentele RNC conform 3GPP Release 99 şi mai apoi

Release 5 şi 6 au acumulat din ce în ce mai multe responsabilităţi de rutare, făcând posibile intercomunicarea

reducând traficul în amonte spre core în cazurile de hand-over (schimbarea punctului de acces radio direct prin

interfaţa Iur dintre două Radio Network Controler).

Prin trecerea către o arhitectură all-IP (doar IP) în EUTRAN, s-a deschis posibilitatea implementării în

telecomunicaţii a tuturor serviciilor disponibile prin Internet, ba chiar implementarea unora specifice mobilităţii

intrinseci a telecomunicaţiilor mobile. Aceste lucruri au făcut ca traficul de date să crească extrem de mult (a se

vedea subcapitolul 3.2 în partea de Core Network statistici CISCO legate de traficul de date în telecomunicaţiile

mobile), iar posibilităţile companiilor de telecomunicaţii care să susţină implementări de genul celor făcute pentru

UTRAN sunt din ce în ce mai reduse (a se vedea End of Profit). În ciuda scăderii veniturilor ARPU din traficul de

voce şi a migrării către servicii de streaming operatorii nu pot ignora posibilitatea menţinerii utilizatorilor în cadrul

reţelei fie şi prin aplicarea unei proceduri de descărcare din reţeaua mobilă în reţeaua broadband.

Public Land Mobile Network (PLMN) – datorită succesului tehnologiei celulare este cea mai răspândită

topologie a reţelei de telecomunicaţii mobile. Încorporează partea de acces radio (RA) şi partea core network (CN).

Page 17: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

15

IMS – Evoluţia necesară la nivelul topologiei PLMN a început cu 3GPP Release-5 IP Multimedia Systems

(IMS) din dorinţa de a oferi servicii de tip Internet prin GPRS şi mai apoi s-a stabilit implementare all-IP. Deşi nu

acţionează ca un standard de aplicaţii, reprezintă un standard de interconectare. Acest lucru este posibil deoarece

nivelul de control (Control Layer) este orizontal izolând reţeaua de acces de nivelul de servicii (Sevice Layer).

VoLTE – IMS suportă aplicaţii precum High Performance Push to Talk (HPPTT) şi One Voice denumit mai

apoi Voice over LTE (VoLTE) ce rezolvă înlocuirea serviciilor clasice de voce și SMS. În contextul spectaculoasei

creşteri [22] prognozate pentru LTE pentru intervalul următor [23], Voice over LTE şi IMS sunt vitale pentru

acoperirea pieţei de către 4G, LTE riscând să ajungă altfel un simplu mediu de transport (dumb pipe) deoarece

existenţa aplicaţiilor mobile pentru terminalele mobile avansate de tip smartphone va mări migrarea utilizatorilor

către soluţii Voice over IP (VoIP). Acesta ar fi un scenariu disruptiv al VoIP pentru monetizarea apelurilor de voce

în LTE, făcut posibil de propriul serviciu de date al LTE.

NGN – Next Generation Network este un standard ETSI care prin implementarea all-IP la nivelul centralei

îndeplineşte dezideratul convergenţei IMS în telefonia fixă. Funcţionarea NGN este structurată pe trei nivele de

access (Access Levels): User Network Interface (UNI), Network to Network Interface (NNI) și Application to

Network Interface (ANI). Delimitarea responsabilităţilor relevă abordarea distribuită în contextul externalizării şi

interconectării dintre diverse tehnologii, produse şi producători. NGN corespunde conceptului de Internet of

Things/Objects şi al Cloud Computing.

ATCA – În acest moment ne confruntăm cu comprimarea timpilor de livrare pe piaţă (Time to Market –

TTM) a noilor tehnologii pentru acoperirea cât mai rapidă a nevoilor de trafic. ATCA este un model hardware ce

satisface nevoile de fiabilitate, disponibilitate şi utilitate (Reliability, Availability, and Serviceability). Modelul

tehnic propus Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA sau AdvancedTCA), reprezentând o

structură hardware bazată pe plăci-interfeţe într-un cadru de tip rack (dulap). ATCA are o fabric (structură, reţea) de

conexiuni de mare viteză (de exemplu, 10 gigabit Ethernet - 10GE) analoagă plăcii de bază a calculatoarelor

personale, fiind în fapt o evoluţie de mare viteză a PCI (de exemplu, de la cei 1024MBs ai PCIX la 10+Gbps în

cazul PCIMG3.0 [24]). Implementarea ATCA este independentă de tipul de conexiune între echipamente însemnând

prin aceasta că poate lucra cu mai multe tipuri de plăci (fabric agnostic). Datorită plăcilor ce pot fi dezvoltate

independent, este mult mai flexibilă şi reduce timpul de dezvoltare la mai puţin de un an şi se bazează pe un model

tehnologic deja cunoscut, în speţă IEC 60297.

WiMAX – Parte a portofoliului de standarde IEEE, WiMAX a constituit un competitor serios pentru LTE

mai ales în pieţele asiatice.

2.2.3.2 Modelul de Management al Reţelelor de Comunicaţii

Prin implementările ATCA în LTE, convergenţa tehnică IMS a 3GPP cu reţelele de acces radio non 3GPP şi

convergenţa mobil-fix prin Next Generation Network, se intensifică interconectarea. Modelul de administrare a

rețelei, vezi Figura 2-4, trebuie să răspundă provocărilor evoluției paralelele a ofertei serviciilor prin Cloud și

managementul externalizat al rețelei. Aceste aspecte ale adaptării modelului de administrare le abordăm în capitolul

3.4 legat de schimbarea paradigmei în telecomunicațiile mobile).

Nivelul de management al afacerilor în comunicaţii: analiza evoluţiei (inclusiv cu predicţie financiară), a

calităţii, a aspectelor comerciale (direct implicate în modelul facturare – extins la înregistrarea şi evaluarea

tuturor evenimentelor din reţea).

Nivelul de management al Serviciilor: crearea, administrarea şi contorizarea serviciilor.

Nivelul de management al Reţelei: alocarea resurselor distribuite: configurare, monitorizare şi control.

Nivelul de management al Elementelor de Reţea: comanda nodurilor de reţea – transmiterea, colectarea şi

procesarea informaţiilor (înregistrări) de stare (inclusiv alarme) în vederea automatizării mentenanţei

hardware şi software.

Metode de Management al Reţelelor – Conține metode orientate pe protocol-SNMP (Simple Network

Management Protocol), metode bazate pe modelul client/server, metode bazate pe agenţi mobili, metode specifice

TMN (Telecom Management Networks). Aceste servicii sunt cele pe care operatorii de telefonie mobilă trebuie să

se axeze pentru rentabilitate, servicii cu valoare adăugată. Cea mai importantă gamă de servicii cu valoare adăugată

poate fi cea ce suportă aplicaţiile monetare mobile, în condiţiile universalizării conectivităţii.

Page 18: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

16

Momentul actual – vitezele de transfer în telecomunicaţii mobile sunt la un nivel destul de bun şi partea

aplicativă cunoaşte un real progres. Următorul pas este integrarea telefonului mobil ca o unealtă de plată directă,

realizându-se evoluţia spre un spaţiu digitizat complet.

Sisteme moştenite (Legacy systems) – conceptul de sisteme moştenite este un aspect foarte important în

dezvoltarea şi implementarea serviciilor de telecomunicaţii în acest moment. Implicaţiile sale sunt relevante atât în

materie de costuri (CAPEX) cât şi în materie de servicii oferite utilizatorilor. Motivul pentru care existenţa sistemele

moştenite devine foarte importante țin de costurile înlocuirii tuturor componentelor şi a duratei acestei intervenții.

Convergenţa – convergenţa telecomunicaţiilor se referă la unificarea în aceeaşi reţea a mai multor servicii

de telecomunicaţii, în principal core-ul de telefonie fixă cu cel mobilă. Din acest motiv se mai numeşte şi

convergenţa reţelei. Convergenţa propune unificarea reţelelor unui operator şi la nivelul distribuţiei. Prin aceasta se

oferă utilizatorilor mai multe servicii, având un caracter disruptiv. Precum implementarea LTE aceasta intervine cu

schimbări la nivel de Core Network.

Figura 2-4. Modelul tradițional de administrare a rețelei de telecomunicații

Motivaţiile adoptării convergenţei ţin de aspectele economice, tehnologice şi aşteptările utilizatorilor. Acest

lucru este făcut atât pentru a unifica costurile şi a le reduce, dar şi pentru a avea pe piaţă o imagine robustă şi

integrată, de încredere, în faţa utilizatorilor. Tehnologiile ce pot suportă aceste servicii denumite acum convergente

sunt IMS, SIP, IPTV, VoIP, VCC (Voice call continuity, apel continuu în comutare de circuite şi pachete) și DVB-

Handheld. Toate aceste tehnologii sunt suportul de comunicaţie, şi aduc schimbări la nivelul arhitecturii operatorului

de telefonie mobilă la intrarea acestuia în schemă convergentă cu altă tehnologie. Convergenţa duce la strategii

precum Fixed Mobile Substitution (FMC) ce reprezintă încurajarea utilizării telefonului mobil în medii sau situaţii în

care în mod tradiţional se foloseşte la telefonia fixă. Acest fapt introduce aşadar telefonia mobilă în spaţii din ce în

ce mai largi din activitatea personală sau profesională.

În planul m-Payment, odată cu introducerea RFID sau NFC, mai multe dispozitive pot comunica prin

intermediul reţelei de telefonie mobilă creând astfel posibilitatea apariţiei de aplicaţii monetare din ce în ce mai

evoluate care se pot adapta prezenţei acestor tehnologii în piaţă. RFID (Radio Frequency Identification, identificarea

prin radiofrecvenţă) este o metodă de identificare automată ce se bazează pe stocarea şi accesul la distanţă pentru

transferul de date folosind „transpondere‖ pasive (etichete, marcaje) ”RFID tags”. NFC este în mod similar o

tehnologie de transfer de apropiere între dispozitive diferite echipate cu chip-uri speciale. Există mai multe

modalităţi de a capitaliza pe baza convergenţei şi mai multe modalităţi de a o implementa, în funcţie de dimensiunea

şi modelul de afacere dorit de compania de telecomunicaţii. Quadruple play, triple play, dual play sunt denumirile

comerciale derivate și se referă la numărul de servicii disponibile de la aceeaşi firmă de telecomunicaţii.

2.2.3.3 Terminale Mobile Avansate

Modalitatea de implementare la scară largă de servicii monetare şi administrative de pe telefonul mobil

presupune şi existenţa unor terminale mobile de o calitatea foarte bună şi cu penetrabilitate crescută în rândul

utilizatorilor. Terminalele mobile performante au potenţat servicii deja disponibile în reţelele de telefonie. Din punct

de vedere aplicativ ne gândim la seria de aplicaţii (apps, applications) ce pot fi suportate de telefonul mobil.

Ţinând cont de capabilităţile aplicaţiilor s-a impus din punct de vedere comercial termenul de „telefoane

inteligente” - smartphones. Intrat mai apoi şi în limbajul curent, smartphones semnifică plus valoarea noilor servicii

Page 19: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

17

disponibile pe telefonul mobil. Utilizăm pe parcursul tezei termenul de terminal mobil avansat pentru a desemna

terminalele pe care le putem folosi în telecomunicaţii mobile şi ale căror capabilităţi depăşesc realizarea de apeluri

de voce, deoarece se caracterizează prin capabilităţi ce ţin de funcţionalitate cum ar fi memorie, ecran cu rezoluţie

înaltă, capabilităţi multimedia (de exemplu, boxe, cameră foto/video, redare video, redare sunet la calitate înaltă).

Inteligenţa este dată de serviciile pe care le suportă ce ţin de capabilităţile reţelei de telefonie mobilă sau GPS.

Pentru cazul particular al piețelor emergente, producătorii de terminale mobile și software au oferte speciale.

Interesul comunității depășește accesul la telecomunicații mobile, deoarece dezvoltarea întregii infrastructuri ITC

asigură accesul la educație și contribuie la îmbunătățirea actului de administrare locală și guvernare, precum și un

mediul de afaceri mai performant. Terminale mobile smartphones speciale au început a fi produse pentru piețele

emergente similar ofertei de la începutul implementării telefoniei mobile, când au fost produse și telefoane robuste

și ieftine. În acest moment (n.a. în 2013, în 16 din 24 națiuni studiate, peste 80% din populația avea un telefon

mobile, pe când terminalele mobile avansate nu erau încă la fel de răspândite – studiu Pew Survey [25]).

Pentru că suntem prima generaţie ce folosim telefonul mobil în mod curent şi cotidian, această parte a

evoluţiei tehnologice în telecomunicaţii este una din cele mai controversate (de exemplu, reducerea populaţiei de

albine a fost legată chiar şi de prezenţa reţelelor de telecomunicaţii mobile [26]) dar progresul constant în domeniu

dublat de reglementare şi informarea corectă au un efect benefic asupra calităţii serviciilor de telecomunicaţii. Rolul

terminalului urmând să se extindă odată cu adoptarea lui ca portofel mobil şi unealtă de tranzacţii monetare sau cu

sarcini administrative din ce în ce mai importante, el devine o unealtă firească în toate activităţile noastre,

integrându-se în cele mai diverse aspecte ale vieţii de zi cu zi. Evoluţia terminalelor mobile urmează prin recentele

implementări (cum ar fi interoperabilitate, disponibilitatea conexiunilor radio, manevrabilitatea mărită (ecran cu

atingere – touchscreen), reducerea dimensiunilor, reducerea costurilor) creşterea exponenţială prezisă în cadrul

teoriei întoarcerilor accelerate, a se vedea capitolul 3.1.4 legat de revoluţia tehnologică şi singularitate.

2.3 Concluzii

Această parte a lucrării a contribuit la stabilirea de legături între organismele de reglementare și cerințele

curente. Dependențele existente între reglementare, inovație și presiunea pieței constituie una din informațiile

majore, necesare stabilirii unei oferte de servicii și demarării implementării de noi aplicații. Folosindu-ne de acest

tip de observații, am contribuit la accesul monetar mobil printr-o aplicație mobilă, descrisă în cadrul capitolului 4.

Figura 2-5. Contribuțiile capitolului 2 în cadrul

modelului de management al rețelelor de comunicații

Activitatea de cercetare prezentată în capitolul 2 se înscrie în cadrul investigării modelelor rețelei de

telecomunicații mobile și al metodelor de management al acesteia. Folosind modelul de management al rețelelor

precum în Figura 2-5, putem înscrie activitatea descrisă în acest capitol în cele două straturi inferioare, de transport

și interconexiune a elementelor dintr-o rețea. Voi folosi aceste concluzii la elaborarea propunerilor din capitolele

viitoare menite să îmbunătățească performanța și rentabilitatea sistemelor de telecomunicații mobile prin

implementarea de servicii.

Page 20: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

18

3 Contribuții la modelele de dezvoltare a serviciilor în telecomunicaţii

mobile Pornind de la evidentul progres tehnologic dar şi de la istoricul abordării utilizatorilor faţă de noile tehnologii

în general (de exemplu, calculatoarele personale) avem acum suficiente date statistice şi experienţă de piaţă încât

viitorul telecomunicaţiilor să nu ne fie complet necunoscut. Există noţiune de ciclicitate, repetitivitate, durată de

viaţă a unei tehnologii sau produs şi timp de dezvoltare.

3.1 Modele de creștere în comunicațiile mobile

3.1.1 Prognoză și consultanță în domeniul serviciilor de comunicații

Multe din mişcările pieţei sunt în acest moment anticipate (news analytics). Pentru anticiparea şi intervenţia

în volumul mare de informaţie disponibilă se folosesc algoritmii analitici de tranzacţionare. Aceştia studiază

volumul, valoarea, sursa, noutatea, dispoziţia pe piaţă, relevanţa şi alţi factori eterogeni în determinarea succesului

unei oferte publice la bursă. În telecomunicaţii există firme ce au ca scop de activitate analiza pieţei şi tehnologiilor

telecom. Prin activitatea lor standardizează modul de evoluţie: definesc criterii de dezvoltare şi scări de mărimi

pentru actorii telecom prezenţi cu produse pe piaţă. Un astfel de exemplu este Gartner Consulting [27] ce au

identificat factori de clasificare a companiilor, în mai multe domenii, unii din cei mai cunoscuţi fiind Magic

Quadrant („cvadrantul magic‖) şi Hype Cycle [28] (ciclul aşteptării).

3.1.2 Inovarea în domeniul comunicaţiilor mobile

În faza iniţială, serviciile de date erau destul de puţin utilizate dar investiţia în reţea trebuia acoperită

(CAPEX – Capital Expenditure). Neutilizat şi foarte costisitor, acest serviciu de date trebuia monetizat.

Figura 3-1. Exemple în cadrul celor trei poli ai integrării

O infrastructură costisitoare şi distribuită geografic (de exemplu, partea de acces radio înlocuită sau adusă la

zi prin GPRS, UMTS sau LTE) trebuie valorizată pentru a realiza amortizarea costurilor şi, în final, pentru a pune la

dispoziție un serviciu integrat. Paralela merge mai departe prin existenţa congestiilor şi limitărilor de reţea în cazul

serviciilor de date pe de o parte şi a poluării produse de o reţea feroviară extinsă – în fiecare domeniu existând

limitări (caps) în ce priveşte traficul (de exemplu, cel de trenuri trebuie redus în zonele rezidențiale din cauza

poluării fonice, cel de date trebuie regularizat şi tarifat corespunzător).

Parte integrantă a procesului de telecomunicaţii este şi efectul, denumit plastic, disruptiv [29] al unei

tehnologii noi, inovative. Un exemplu contemporan (2014) îl reprezintă dronele, aparatele de zbor autonome (UAV -

Unmanned Aerial Vehicle) ce modifică radical modul de abordare și soluționare în domenii variate precum

industrial, civil sau militar [30]. Aceasta înseamnă nu doar înlocuirea paradigmelor trecute ci o evoluţie ce „arde‖

(elimină) etape intermediare şi nu reprezintă norma dar afectează sisteme colaterale ce devin în acest fel învechite

sau redundante (de exemplu, utilizarea fotografiei digitale a dus la sfârşitul pozelor film şi a fotografiei clasice).

Page 21: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

19

Figura 3-2. Cei trei poli ai integrării legați de inovaţie – Medierea prin investiţii şi convergenţă tehnică

Medierea – în telecomunicaţii din cauza echipamentelor moştenite se impune o altă cale, şi anume medierea.

În cazul telecomunicaţiilor există trei piloni ai integrării fiecare fiind strâns legat de ceilalți. Evoluţia dintr-o

tehnologie în alta poate fi directă sau există un salt, de exemplu, de la implementarea EDGE se poate trece în HSPA.

Există mai mulţi termeni tehnico-economici în uz pentru a desemna abordarea afacerii pentru o firmă activă în

domeniul telecomunicaţiilor şi în orice alt domeniu din acest punct de vedere. Unii din cei mai subliniaţi sunt:

sinergie, convergenţă, agregare, verticalizare. Propunem şi termenul mediere, deoarece o negociere trebuie să aibă

loc între aspectele implicate: ce mediu de transmisie este folosit (ce tehnologie), ce servicii să fie puse la dispoziţia

utilizatorilor, şi cum se va face instalarea în câmp a reţelei pentru a fi accesată de utilizatori. Această târguire este

făcută cu reducerea CAPEX, OPEX şi mărirea veniturilor prin, de exemplu, ARPU – Average Revenue per User

(venit mediu pe utilizator). În acest fel utilizatorului îi este oferit un mediu de acces şi servicii la care are acces într-

un mod competitiv din punct de vedere al preţurilor. Inovaţia va mâna şi ghida medierea, îngăduind cele mai bune

soluţii pentru satisfacerea în mod echitabil a cerinţelor existente la implementare având în vedere aspectele

financiare, ale echipamentelor şi tehnologiilor moştenite sau continuarea serviciior deja existente.

3.1.3 Modele de creștere a serviciilor

Din punct de vedere matematic, creşterea organică, naturală a unei organizaţii, a unui produs sau idei

reprezintă o funcţie sub-liniară, în care creşterea (panta) este sub 1 exprimat în scară logaritmică. Aceasta face ca pe

măsură ce produsul se maturizează ritmul de creştere încetineşte, consumă mai puţine resurse şi în final se opreşte.

Acest model de creştere este denumit creştere limitată (economy of scale) unde creşterea este încetinită şi, foarte

important, resursele necesare la dublarea mărimii nu sunt dublul resurselor la mărime iniţială, ci, datorită pantei sub

unitare, reprezintă doar aproximativ 75% creştere [31]. Modelul sub-liniar are aşadar marele avantaj că este scalabil,

aceasta reprezentând marea calitate a organismelor vii. Însă, dacă modelul sub-liniar este cel natural, aplicabil

organismelor vii, beneficiind, este adevărat, de o reducere la nivelul resurselor pe măsură ce evoluează, nu acelaşi

model de creştere, limitat, îl dorim evoluţiei economice, tehnologice, ideilor şi explorării ştiinţifice.

Evoluţia este, aşadar, direct dependentă de numărul de invenţii ce pot duce la redemararea creşterii [32].

Motorul acestei creşteri supra-liniare în scară logaritmică este dat de observaţia că în mediile moderne de lucru (cum

ar fi oraşele sau companiile) numărul mai mare de membri duce şi la o creştere a inovaţiei, a veniturilor - în paralel,

este de asemenea adevărat, cu creşterea poluării, a bolnavilor şi infracţiunilor pe cap de locuitor etc. În

telecomunicaţii, limitarea malthusiană a resurselor este foarte evidentă, una dintre cele mai importante limitări

venind din partea canalului de transmisie.

Exemplificări industriale – Ciclicitatea la nivelul telecomunicaţiilor mobile, din punct de vedere al

arhitecturii reţelei, este recunoscută în faza iniţială 2G prin acumularea de funcţiuni la nivelul core. Urmează apoi

realocarea acestora mai aproape de utilizatorul final în 3G prin implementarea MGW ca unic responsabil de

transcodarea şi rutarea traficului inter-RNC (datorită interfeţei Iur), continuând cu minimizarea amprentei radio în

LTE (3.9G şi 4G) şi implementarea la scară largă a convergenţei, readucând un grad din nou mai mare de

importanţă părţii core a reţelei mobile, responsabilă cu medierea diferitelor tehnologii.

Legat de produsele în telecomunicaţii, acestea sunt un model de afacere ce ilustrează cel mai bine provocările

legate de durata de viaţă din ce în ce mai redusă a echipamentelor. Realitate valabilă atât la nivelul echipamentelor

Page 22: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

20

de comutare, cele radio sau de date, dar chiar şi la nivelul utilizatorilor prin reînnoirea ofertei de terminale mobile.

În cazul echipamentele reţelei (PLMN), acestea sunt aduse la zi sau înlocuite în urma implementării noilor standarde

ce nu suportă vechile, deja, vechile echipamente. Echipamentele moştenite (legacy) pot avea şansa menţinerii în

funcţiune şi păstrării rolului iniţial, dar acest lucru depinde de tipul de serviciu implementat (de exemplu, serviciul

de voce prin 3G MSC este deseori păstrat, la început, alături de LTE) însă chiar şi aşa durata de viaţă a

echipamentelor este din ce în ce mai scurtă, pretându-se la aduceri la zi sau înlocuiri HW (upgrade). În cazul

echipamentelor destinate utilizatorilor, disponibilitatea a noi şi noi terminale mobile avansate constituie o paradigmă

în avantajul operatorului, a se vedea subcapitolul 3.2.1 legat de influența utilizatorilor, monetizându-se pe acest nou

model de piaţă.

Figura 3-3. Hype Cycle – Ciclul aşteptărilor

Hype Cycle este la antiteza cultural lag (decalajului cultural) [33]. Decalajul cultural este cel care ne

interesează în telecomunicaţii mobile de asemenea. IMS, LTE, Location Based Services (LBS) sunt tehnologii care

au apărut la începutul anilor 2000 dar care nu au constituit o masă critică din parte utilizatorilor, operatorii stocând

aceste servicii pentru perioada următoare. Acest decalaj este însă benefic, dând posibilitatea evoluţiei să fie făcută în

etape mai clare, economice. Concluzia legată de ciclicitate este că asigură evoluţia dacă este însoțită de demararea

ciclului crescător, în caz contrar ar duce la stagnare şi, în final, dispariţie. Toate aceste aspecte, care întăresc

dependenţa de tehnologie din momentul de faţă (al cărei grad se măreşte prin intermediul telecomunicaţiilor mobile

şi al tranzacţiilor monetare) reprezintă fenomenul numit singularitate şi sunt caracteristicile celei de-a cincea stări

[34] a evoluţiei tehnico-economice, aspect pe care îl detaliem în cadrul capitolului 3.1.4 următor legat de revoluția

tehnologică.

3.1.4 Perspectiva Singularității vs. Evoluția Nedisruptivă

Revoluţia tehnologică în telecomunicaţii mobile reprezintă schimbarea modelului tehnologic şi de profit

pentru companiile de telecomunicaţii în contextul mai larg al avansului tehnologic. Prin evoluţia calităţii serviciilor

şi a puterii de procesare mobile (datorată terminale mobile avansate) se pune la dispoziţia utilizatorului un nivel de

acces mai stabil şi cu rate de transfer mai înalte. În cadrul revoluţiei tehnologice se petrece o transformare a

telecomunicaţiilor. Fondul mai larg al evoluţiei este preconizat să fie unul de singularitate tehnologică, urmând să

prezentăm în cadrul acestui capitol premizele acestei teorii şi implicaţiile ei pentru serviciile monetare mobile.

3.1.4.1 Calitatea serviciilor (QoS)

Calitatea serviciilor în telecomunicaţii a mers până în acest moment pe nivelurile inferioare ale stivei OSI –

s-a asigurat transmisia corectă a datelor independent de valoarea acestora. Următorul pas în calitatea serviciilor

fiind, efectiv, niveluri diferite de calitate a transmisiei pentru aplicaţiile mobile. Lista de termeni ce exemplifică

preocuparea pentru o calitate a serviciului includ: Quality of Experience (QoE), Service Quality Management

(SQM), Customer Experience Management (CEM), Key Quality Indicators (KQIs). Relaţia acestora pentru a atinge

Key Performance Indicators (KPIs) este discutată în momentul în care se stabilesc nivele de suport (Service level

Agreement – SLA). Calitatea serviciului, pentru a suporta servicii monetare mobile, trebuie să fie foarte mare.

Datorită evoluţiei terminalelor mobile şi a posibilităţii codării la sursă a informaţiei, aplicaţiile trebuie să asigure

Page 23: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

21

prin intermediul smartphone-urilor o siguranţă în exploatare ce doar se bazează pe capabilităţile de bază ale reţelei

în domeniul transportului de informaţie confidenţială.

3.1.4.2 Creșterea accelerată – exponențială

Legea lui Moore postulează implicit creșterea vitezei de procesare. De remarcat cum ciclul de creştere

repetitivă ne duce din nou la Germanium, astfel încât se extrage din el un nou element capabil a-l înlocui: evoluţie

prin creştere ciclică accelerată. Această creștere nu este însă sinonimă cu creșterea exponențială cu întoarceri

accelerate așa cum am detaliat în subcapitolul 3.1.3. De asemenea, măsurarea corectă este preț-performanță rezultată

din calcularea per secundă per dolar (calculations per second per constant dollar) și nu în funcție de viteza pe

tranzistor. Corelarea Teoremei lui Moore cu teoria Singularității tehnologice este, așadar, susținută de exemple din

industrie existând până în acest moment resurse pentru continuarea inovației. Progresul tehnologic este prezent în

extinderea conectivității și mobilității, atât în spaţial social cât și în cel industrial prin obiecte care comunică în

Internetul lucrurilor (IoT), a se vedea subcapitolul 6.1 referitor la comunicarea și propunerile în IoT.

Cu toate acestea, din punct de vedere uman, creșterea exponențială nu este ușor de perceput. Deși unele

dintre adagiile legate de comportamentul uman și studiul istoriei în general sunt legate de repetarea istoriei sau

studierea trecutului pentru a prezice viitorul, se ignoră că validitatea acestor afirmații se păstrează doar pentru

cazuri individuale, experiențe repetate, liniare. Generalizarea acestei perspective către avansul științific și tehnologic

nu pare a avea aceeași validitate.

3.1.4.3 Saltul exponențial - Singularitatea

În contextul ciclicităţii evoluţiei tehnologice şi a graficului aşteptării (Hype Cycle), putem ține cont și de

teoriile legate de Information System (IS), a se vedea și capitolul următor. Impactul evoluţiei tehnologice este

măsurat prin Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) [35] din Figura 3-4 ce se doreşte o

teorie cât se poate de completă asupra modelului de acceptare şi utilizare a unei tehnologii de către utilizatori [36].

În cadrul aceleaşi explicaţii a adopţiei tehnologice de către societate obţinută prin Hype Cycle, teoria vine în

completarea modelului de aşteptare. Se adaugă noi informaţii şi clasificări în vederea calibrării parametrilor de care

ţine o implementare tehnică, pentru a asigura succesul acesteia.

Figura 3-4. Teoria unificată a acceptării și folosirii tehnologiei (sursa Venkatesh et al.)

Impactul pozitiv al telefoniei mobile asupra calităţii vieţii este exemplificat prin implementarea de servicii

medicale, de mărirea libertăţii de expresie, de alte aspecte socio-economice precum diferenţa în sexe, încurajarea

liberei iniţiative (a se vedea subcapitolul 3.2.2 legat de congestie), reducerea corupţiei (de exemplu, introducerea

sistemului de plată prin telefonul mobil, M-PAESA, în Afganistan pentru plata poliţiştilor) şi creşterea interacțiunii

dintre organizațiile guvernamentale și cetățeni. În acest cadru al evoluţiei prin salt înainte, tranzacţiile monetare

mobile (mobile money) sunt cel mai bun exemplu, primii paşi putând fi făcuţi din partea producătorilor (cum ar fi

implementarea plăţii mobile pentru serviciile infotainment [37]). Schimbarea de paradigmă cu axare pe oferirea de

servicii şi integrarea prin convergenţa mobilă a utilizatorului într-un spaţiu mai larg constituie transformarea, saltul

înainte pe care operatorul trebuie să îl efectueze.

Revoluţia tehnologică (Singularitatea) – Revoluţia industrială a ultimei jumătăţi de secol XIX a influenţat

dezvoltarea politico-socială a societăţii. În prima fază echipamentele mecanice şi electro-mecanice au atras alocarea

Page 24: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

22

resurselor umane în relaţii economico-sociale nemaiîntâlnite până atunci pentru ca mai târziu evoluţia tehnologică să

înlocuiască elementul uman din muncile robotizate. Continua asimilare a tehnologiei în cadrul socio-economic a

făcut ca natura umană se evolueze dependent de progresul tehnologic realizat.

Pentru că rata progresului tehnologic este supra-liniară iar natura umană este construită pe ‖economia de

scală‖ (economy of scale) cu creşterea sub-liniară în scară logaritmică, acest progres tehnic este realizat în acest

moment cu ajutorul sistemelor de calcul. Tocmai această dependenţă face ca ritmul de creştere să fie mai mare decât

îl putem noi înţelege. Acest stadiu al evoluţiei umane în care interdependenţa om-putere de calcul artificială nu mai

poate fi evitată, iar programele de calcul sunt capabile să se auto-îmbunătăţească se numeşte singularitate

tehnologică [38].

Creşterea exponenţială este cel mai bine ilustrată de Legea lui Moore. Aceasta prezintă observaţia legată de

creşterea exponenţială în timp a densităţii tranzistorilor în circuitele integrate. Legătura Legii lui Moore cu

singularitatea tehnologică vine din faptul că această creştere exponenţială nu poate fi susţinută de om fără ajutorul

computaţional-algoritmic al tehnologiei. Din acest moment, datorită influenţei inteligenţei artificiale, pentru om nu

mai este posibil să înţeleagă acum un moment viitor. Acest salt tehnologic ultra-rapid introduce o diferenţă tehnico-

culturală atât de mare încât este imposibil pentru om a o aproxima, denotând momentul de singularitate.

3.1.4.4 Evoluția nedisruptivă în telecomunicații mobile

Evoluția nedisruptivă este o creștere ne-revolutionară în pas cu inerția culturală ce influențează rata de

adopție a noilor tehnologii. În contrast cu premisele singularității avem de-a face cu o variantă în care progresul

tehnologic este urmat de perioade de acomodare și evoluții treptate în cadrul aceluiași model.

Din punct de vedere al paradigmei aplicative în telecomunicațiile mobile axate pe servicii, găsim o

corespondență cu funcționalitatea mini-apps sau a widget-urilor aplicațiilor mobile (de exemplu Android). Acestea

sunt utilizate pentru a înlesni accesul la o funcție (serviciu) al aplicației, utilizat în mod curent. În perspectiva

singularității tehnologice, telefonia mobilă joacă un rol important în contextual mobilității și a accesului la

informație, asigurând progresul științific și tehnologic – ca suport pentru activități IoT sau domotică, de exemplu.

3.2 Problematica modelului clasic de profit

3.2.1 Utilizatorii ca vectori ai schimbării în serviciile mobile

Comportamentul utilizatorilor a compresat ciclul aşteptărilor (t) şi a modificat oferta operatorilor de telefonie

mobilă în faţa noilor cerinţe de trafic – a se vedea detaliile despre congestia traficului. Aceasta reprezintă

schimbarea paradigmei operatorilor de telecomunicaţii dintr-o ofertă axată pe tehnologie pe una axată pe aplicaţii şi

terminale mobile. Implementarea tranzacţiilor monetare mobile este în acest moment (n.a. 2014) în punctul de

maximă inflaţie şi aşteptări. Structura reţelei de telefonie mobilă este suficient de bine dezvoltată pentru a susţine în

acest moment aceste tranzacţii datorită consumului mic de date necesar pentru validarea unei tranzacţii – a se vedea

şi studiul nostru de Load and Stress în subcapitolul 4.3, prin care se atestă faptul că echipamentele telecom pot face

faţă traficului suplimentar.

Altă situaţie, în care utilizatorii dictează modelul topologic, reprezintă implementarea alături de LTE a unor

servicii adiţionale, ce ar putea chiar înlocui modelul clasic al fibrelor optice pentru acces broadband. Pentru această

înlocuire, de asemenea, se aşteaptă părerea utilizatorilor, deoarece numai o adoptare rapidă şi o reîntoarcere

garantată a investiţiei mai poate convinge operatorul a investi (CAPEX) într-o nouă topologie: „The technological

capabilities are there. The question is whether there is a business model.‖

Figura 3-5. Modelul acceptării tehnologiei (stânga, sursa Davis et al.)

și modelul acțiunii raționale (dreapta, sursa Fishbein & Ajzen)

Page 25: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

23

Opţiunea utilizatorilor se reflectă şi în forma şi aspectul fizic al echipamentelor folosite. Exemple ce țin de

eșecul în utilizarea tehnologiilor și implementarea în mod practic putem găsi de la începutul evoluției tehnologice.

Telefoanele mobile au constituit un element de status social încă de la prima apariţie, datorită libertăţii de mişcare,

identificându-se cu independenţa individuală şi afirmarea libertăţii. Din această cauză telefoanele mobile au

cunoscut un real succes în toate părţile lumii, indiferent de costuri. Mai apoi, îmbrăţişarea de către utilizatorii online

a social media şi transferul infotainment către telefoanele mobile au constituit tot atâtea metode de autorealizare

(self-actualization) potrivit nivelurilor din ierarhia lui Maslow [39].

Prin aceste exemple suntem convinşi că impactul telecomunicaţiilor mobile este unul ce transcende tiparele

clasice de comunicare şi implicaţiile acestora sunt foarte largi. În implementarea unui nou serviciu operatorii ţin

cont acum de aşteptarea de către piaţă (hype) şi decalajul cultural (cultural lag). Ca o tehnologie în vârful

aşteptărilor în hype cycle, tranzacţiile monetare mobile sunt direct interesate de toate aceste aspecte. Adăugarea în

portofoliu a tranzacţiilor monetare trebuie să fie făcută în aşa fel încât să răspundă nevoilor utilizatorilor şi să poată

fi capitalizată de către operatori pentru a putea suporta implementarea propriu zisă şi chiar extinderea reţelei în

contextul măririi traficului de date independent de tranzacţiile monetare.

3.2.2 Riscul de congestie a traficului

Creşterea traficului de date mobil în 2010 a fost de 2,6 ori mai mare față de 2009. O triplare a traficului a

avut loc şi în 2009 faţă de 2008 [2]. Traficul de date mobil din 2010 fiind de trei ori mai mare decât tot traficul

Internet în anul 2000 [2], o situaţie aparte a congestiei se datorează excesului de trafic de semnalizare. O altă situaţie

în care operatorii au fost puşi a fost creşterea neuniformă a traficului pe zone geografice. Este deja cunoscut modelul

Erlang de aproximare a numărului de conexiuni în funcţie de numărul de utilizatori predispuşi să efectueze apeluri,

dar în acest caz, evoluţia traficului a fost prea bruscă. Rezolvarea acestei probleme nu poate fi făcută prin simpla

extindere a densităţii punctelor de acces radio (de exemplu, Noduri B, RNC-uri) ci prin adoptarea unei tehnologii

predictive a congestiei (predictive management). Se combină predicţia cu realocarea resurselor radio acolo unde este

nevoie.

Congestia are aşadar ca soluţii îmbunătăţirea echipamentelor de acces radio şi adaptarea RAN prin metode

predictive. Nedovedindu-se însă suficiente, aceste două modalităţi sunt însoţite de alte măsuri ce modifică topologia

telecomunicaţiilor actuale. Una din cele mai simple măsuri a fost limitarea traficului de date prin eliminarea

ofertelor fără limită de transfer [40] - un trend ce a început imediat după explozia traficului din anii 2010-2011 (end

of freeism).

În final, factorul decisiv în formarea noilor modele de trafic mobil de date de mare viteză îl constituie înşişi

utilizatorii. Aproximările curente [41] plasează dorinţele viitoarea ale utilizatorilor către mai multă flexibilitate şi

disponibilitate decât pe viteză de transfer.

3.2.3 EoP - End of Profit - pentru operatorii de telecomunicații mobile

Cifrele consumului de date [2] ar justifica monetizarea acestuia pentru a acumula resursele necesare

investiţiilor în infrastructura RAN. Dar operatorul este prins între incapacitatea RAN de a oferi servicii de date

nelimitate şi de lipsa veniturilor în cazul în care ar exista o taxare strictă a traficului: întrucât mare parte a traficului

reprezintă infotainment, utilizatorii pot alege să nu îl vizioneze până în momentul în care sunt sub o acoperire

gratuită sau ieftină (de exemplu, Wi-Fi). 1% din utilizatori au 30% din traficul lunar în reţea, acest procent urmând

să scadă în perioada următoare la 20%, rezultând un consum simetric: primii 20% utilizatori generează 80% din

trafic iar ultimii 80% restul de 20%).

3.3 Contribuţii la soluţiile tehnice pentru problemele business în comunicații mobile

3.3.1 Consolidarea şi partajarea resurselor la nivelul operatorilor

Prin consolidare înţelegem acţiunile pe care le iau companiile de telecomunicaţii, operatori cât şi producători,

în vederea implementării unor sisteme din ce în ce mai noi şi a monetizării acestora. Unul din modelele ce răspunde

acestei nevoi o reprezintă externalizarea părţii operaţionale a reţelei către un producător de echipamente de

telecomunicaţii, în speţă, către acela care a fost sursa echipamentelor în cazul fiecărui operator în parte. Pentru

operator accentul cade pe oferirea de servicii astfel că sunt vitale studierea pieţei, elaborarea de strategii, câştigarea

Page 26: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

24

de noi clienţi şi implementarea de noi proiecte. Alt model, în cazul operatorilor consacraţi, este partajarea părţii

operaţionale între doi sau mai mulţi operatori. Reducerea costurilor în domeniul păţii operaţionale se poate face şi

prin unirea prin achiziţie, prin combinare (merger) între doi operatori.

3.3.2 Operatori virtuali - închirierea reţelei de telecomunicații mobile

În cadrul operatorilor de telefonie mobilă, în vederea reducerii costurilor a fost elaborat un model virtual de

operator mobil, Mobile Virtual Network Operator (MVNO) văzut ca o subdiviziune independentă a MNO fără

infrastructură proprie şi, mai ales, fără licenţă şi spectru radio propriu. Ofertele MVNO rămân însă foarte variate,

caracterizate de segmentarea pieţei şi ţintirea acestor segmente (cum ar fi oferte specializate pentru oamenii de

afaceri, pentru muncitorii relocaţi din ţările de origine, pentru categorii demografice de nişă). Modelul financiar al

MVNO este unul variat iar avantajele sale pentru utilizatori reprezintă personalizarea ofertei, înscriindu-se în ciclul

mai larg al re-orientării operatorilor clasici către partea aplicativă. Există operatori virtuali ce funcţionează pe baza

veniturilor generate din publicitate precum şi alţii care aparţin în mod exclusiv marilor lanţuri de magazine sau

afaceri, diversitatea acestora caracterizând modelul natural de distribuţie al utilizatorilor şi al presiunii indirecte pe

care aceştia o realizează asupra ofertei, a se vedea subcapitolul 3.2.1 legat de utilizatori ca vectori ai schimbării.

Ultimul model abordat în conjuncţie cu evoluţia modelului operatorului mobil ţine de flexibilizarea sa din

punctul de vedere al infrastructurii. În acest mod, reţeaua de telefonie mobilă, prin convergenţa cu transmisia prin

satelit şi Internet broadband, devine un mediu de transmisie complet integrat. Din punctul de vedere al tranzacţiilor

monetare mobile, acest model al operatorului înseamnă o mai mare personalizare prin intermediul MVNO-urilor şi o

mai mare uşurinţă în implementare ca o parte a largii palete de produse şi servicii în telecomunicaţii.

3.3.3 Descărcarea traficului în rețele multimodale

Descărcarea traficului (Offloading) sau session continuity (cu menținerea transparentă a sesiunii) este

posibilă datorită succesului tehnologiei broadband în implementare [42], a se vedea şi descrierea făcută în capitolul

2.2 vis-a-vis de aria de acoperire a reţelelor. Descărcarea poate fi implementată de către operator înspre propria

reţea Wi-Fi în caz că aceasta există, revitalizând această soluţie de acces, sau poate exista o colaborare între

operatori pentru a îngădui transferul de trafic între reţelele lor. În cazul LTE opţiunea descărcării devine obligatorie

din moment ce acoperirea nu este la fel de extinsă ca cea 3G, existând posibilitatea întreruperii traficului odată ce

aria de acoperire EUTRAN se termină.

3.3.4 Dispoztive in Spatiul Alb spectral

WSD (White Space Devices) sunt reprezentate de o colecție de propuneri (de exemplu, IEEE 802.11af, IEEE

802.22 precum și cele generate de White Spaces Coalition) ca spațiul radio eliberat de televizune odată cu trecerea

în digital să fie utilizat pentru conexiuni de mare viteză (de exemplu, broadband, wireless, super Wi-Fi).

Transmisia de date în spectrul liber constituie o oportunitate pentru traficul M2M (Machine-to-Machine) în

contextul IoT (Internet of Things/Objects) ce are nevoie de condiții de fiabilitate mai stricte sau canale de transmisie

dedicate, diferite de modelul 3G. Caracteristicile transmisiei de informație M2M au făcut ca firme precum Neul

(www.neul.com) să dezvolte stații de bază (Base Stations) destinate traficului M2M ce funcționează în spațiul alb.

Distribuite cu un plan tarifar adecvat utilizării industriale, a fost implementat, astfel, un model tehnologic și de

afacere Network-as-a-service (NaaS).

3.3.5 Context și propuneri pentru o viziune e-Business a implementării serviciilor

Pentru a combate riscul transformării reţelei într-un simplu mediu de transport (a se vedea dumb pipe în cazul

LTE contracarat de IMS prin VoIP), trebuie să se insiste pe o diversificare a serviciilor. În cadrul strategiei de

mărire a veniturilor, se urmăreşte şi distribuirea de terminale mobile, operatorul fiind direct interesat de evoluţia

terminalelor mobile avansate atât din punct de vedere tehnic cât şi al preţului de vânzare. ARPU poate fi mărit în

acest caz prin participarea la vânzarea terminalelor mobile, operatorul fiind parte integrantă a strategiei de vânzare a

acestora. Deep Packet Inspection constituie o alternativă obligatorie de investiție și inovație tehnică pentru controlul

canalului de transmisie. Aplicații precum cele propuse în subcapitolul 6.3 reprezintă o modalitate de captare a noi

venituri și întăririi controlului legal asupra mediului de transmisie.

Page 27: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

25

3.4 Orientarea pe servicii – schimbare a paradigmei în comunicațiile mobile

Urmând investigației cauzelor și soluțiilor curente la problemele ridicate de stadiul actual al implementării

rețelelor de telecomunicații din perspectiva serviciilor, acest capitol trece în revistă motivele pentru care adoptarea

serviciilor monetare prin telecomunicații mobile este oportună și posibilă. Acest lucru poate fi realizat de plățile

mobile și de către implementarea de servicii IoT ce țin de investigarea discriminată a traficului. Propunerea mea,

susținută de observațiile legate de fiabilitatea serviciilor monetare studiate în capitolul 4 și de a celor de investigarea

pe pachete a traficului în telecomunicații din capitolul 5 și 6 în contextul IoT, este că serviciile mobile trebuie

direcționate spre implementarea de cerere/ofertă în domeniul IoT în plus față de info-tainment.

Cloud computing este un termen general ce implică livrarea de servicii găzduite pe Internet. Aceste servicii

pot fi împărțite în trei categorii Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) and Software-as-a-

Service (SaaS). IaaS pune la dispoziția utilizatorilor spațiu de stocare și alocare virtuală, precum și programe

dedicate pentru control și management – API (Application Program Interface), fiind un nivel utilitar al ofertei as-a-

Service. PaaS în Cloud este definit ca un set de unelte de dezvoltare software găzduite pe infrastructura furnizorului

de servicii. În felul acesta, în modelul PaaS se elaborează software de acces, nu se realizează doar accesul precum în

IaaS. Accesul în PaaS se face prin portaluri sau elemente de program instalate locale. Un exemplu îl constituie

aplicațiile mobile GoogleApps. Modelul SaaS este cel mai complet și complex fiind un model de dezvoltare a

produsului. În acest caz furnizorul pune la dispoziția clientului un produs complet, ce conține infrastructura,

modalitatea de acces și produsul software liber pentru configurare și exploatare. Prin SaaS, de exemplu, un

producător propune unui operator ca toată aglomerarea de servere, servicii IT și departament de dezvoltare și

mentenanță să fie externalizate, eliberând resurse și efort de management din partea acestuia. În telecomunicații

mobile întâlnim SaaS ca model de livrare a soluțiilor VAS. În subcapitolul 4.3 legat de testele de reîncărcare

prezentăm un rezultat al validării efectuate pe produse disponibile în producție.

3.4.1 Cloud ca suport pentru implementarea „totul ca serviciu”

Din punctul de vedere al serviciilor, principalul avantaj al accesului prin Cloud este posibilitatea

implementării ofertelor de telecomnicații as-a-Service (ca serviciu). În acest moment s-au impus trei categorii mari

în oferta as-a-Service, a se vedea Figura 3-6.

Figura 3-6. Clasificarea ofertelor principale as a Service ilustrînd interdependența și ordinea

Din punctul de vedere al ultimelor tendințe IaaS este cel mai bine poziționat, cu cea mai mare creștere într-o

piață ce totalizează, de exemplu, 131 miliarde USD în 2013, potrivit Gartner [43]. Aceste cifre sunt consistente cu

faptul că echipamentele și serviciile (”everything-as-a-Service”) sunt utilizate în domenii ce țin de e-Business, cum

ar fi comerțul online, trafic de date monetare în tranzacții financiare etc.

Page 28: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

26

Noile paradigme ce înlocuiesc modalitățile clasice de management al afacerii sunt Transaction-as-a-Service,

Information-as-a-Service, Collaboration-as-a-Service sau Mobility-as-a-Service. Observăm că orice poate fi

integrat în Cloud, rezultatul este registrul foarte larg de capabilități ce pot fi livrare ca serviciu, susținând

terminologia Everything-as-a-Service sau Anything-as-a-Service.

Cloud computing aduce și plus valoare prin sinergia colectivelor organizate organizațional vertical. In

extenso, norul computațional este catalizator al sinergiei colective și al evoluției cognitive deoarece comunicarea

umană și comportamentul social ne provoacă și îmbunătățesc inteligența [44]. Următorul pas al acestei evoluţii ar fi

suprapunerea modelului Cloud peste nevoia umană de lucru în echipă şi beneficiile cognitive ce se nasc din aceasta.

Deşi lucrul în Cloud este bazat pe un model individual în acest moment, prin accesul ubicuu al resurselor se poate

realiza o partajare a resurselor. Din aceste resurse comune, prelucrate în mod eficient, se poate obţine plus-valoare,

după cum detaliem și în subcapitolul 4.2.1 legat de impactul valutelor alternative susținute de comunități și alte

metode de organizare comunală a utilizatorilor.

3.4.2 Modelul participativ al rețelelor sociale

Acest model a fost utilizat la implementarea valutelor criptate în vederea generării și distribuției acestora, a

se vedea subcapitolul 4.2.1. Modelul participativ are un efect sinergetic, valoarea adăugată adusă de contribuțiile

colective în slujba unui scop comun fiind mai mare decât suma intrărilor individuale în parte (inputs). Este o

exprimare a creșterilor exponențiale restartate detaliate în subcapitolul 3.1.4 Din punct de vedere al modelului de

afaceri, Distributed Computing și modelul contribuției colective, se constituie într-o oportunitate de noi venituri.

Captarea intrărilor individuale în modelul contribuțiilor colective o constituie, de exemplu, crowd sourcing

ce poate avea diferite surse de inovare (crowd accelerated innovation). O altă utilizare o constituie investigația

științifică când un utilizator se poate implica și pune la dispoziție calculatorul personal sau pentru puterea de calcul

sau propriul său timp pentru a investiga, în comun cu alți membri ai aceleași comunități, cazuri legate de probleme

stringente în medicină sau știință. De exemplu, platforma World Community Grid este bazată pe BOINC ce sunt

descrise drept „programe open-source pentru calcule voluntare şi calcule în reţea‖ a căror misiune este de a „folosi

timpul liber al calculatorului dumneavoastră (Windows, Mac, Linux sau Android) pentru a trata boli, a studia

încălzirea globală, a descoperi pulsari şi multe alte tipuri de cercetări ştiinţifice‖, a se vedea

http://boinc.berkeley.edu/. Alături de considerațiile făcute în legătură cu implementarea valutelor alternative, a se

vedea subcapitolul 4.2.1, modelul participativ este puternic influențat și încurajat de accesul mobil și de prezența pe

rețelele sociale. Prin cazurile studiate și lucrările implementate în capitolul 6 argumentăm extinderea ariei de

acoperire a serviciilor IoT prin rețele sociale, susținând trecerea dinspre Internetul infotainement către un Internet al

obiectelor în urma transportului de informație de tranzacționare și a informației tehnice. Paradigma aplicațională

detaliată în subcapitolul 3.4.7 de mai jos, nu va face decât să lărgească interacționabilitatea cu sisteme avansate de

comandă și control, în model PaaS, direct de pe telefonul mobil.

3.4.3 Noile așteptările ale utilizatorilor „alfabetizați digital”

Generația millenials („milenară‖) e prima generație crescută și maturizată în noul mileniu [45]. Se remarcă

cum cerințele acestui grup de utilizatori sunt explicite, exigențele lor sunt rafinate și exprimate direct, existând un

nivel rapid de răspuns din partea acestora în privința acceptării sau refuzului unei tehnologii noi. Millennials sunt

dispuși să găsească noi modalități în a-și coordona activitatea socială și economică personală, fiind receptivi la noi

aplicații, așadar sunt dispuși să încerce. Din toate acestea nu este surprinzător că este normal ca acești utilizatori să

își pună amprenta, de a personaliza mediul digital ce îi înconjoară. Cu alte cuvinte, demonstrează o flexibilitate mare

în abordare fiind susceptibili la noi tehnologii.

Ponderea lor crește rapid în rândul populației active – în 2025 millennials vor reprezenta 75% din forța de

muncă globală, iar în țările Nordului Africii și Orientului Mijlociu această pondere este chiar mai mare. Orientarea

ofertei de servicii și produse către această categorie de vârstă este o necesitate. În cadrul modelului m-Business,

noile generații de utilizatori vor constitui principalul segment țintă în adopția noilor servicii monetare și a

controlului în domeniul domoticii. Implementările curente, precum cele prezentate în capitolul 4 următor, nivelul de

acceptare și creștere a încrederii sunt asigurate, a se vedea testele de încărcare prezentate în subcapitolul 4.3.

Page 29: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

27

3.4.4 Pieţele emergente: catalizator al evoluţiei

Un model normal de afacere este acela de a căuta noi piețe în care rata de penetrare este relativ scăzuta

existând premizele unei adoptări a produsului și a creșterii cifrei de afaceri foarte rapid. Companiile de

telecomunicații își măresc aria geografică de acoperirea cu servicii aducând expertiza acumulată în piețele deja

occidentale saturate în zonele cu economii emergente. Prin faptul că poate elimina sau reduce semnificativ corupția

și birocrația, două elemente negative pregnante ale unei economii emergente sau în tranziție, sistemele financiare de

pe telefonul mobil sunt posibile, acceptate și chiar necesare, mai mult decât în țările occidentale.

Prin livrarea de soluții telecom în țări cu economie emergentă, acestea vor cataliza eforturi de implementare a

altor servicii de bază, legate de infrastructura energetică, rutieră sau alimentarea cu apă. Deseori, investițiile și

implementarea de soluții telecom au loc, în aceste condiții, above the grid sau ahead of the grid (peste sau înainte de

rețelele clasice de utilități, în special cea electrică). Acest context duce la inovație la nivelul serviciilor și a

modalității de implementare, piețele emergente fiind un catalizator al evoluției serviciilor telecom. Nu trebuie

ignorat că țările cu economie emergentă au, în general, o populație foarte numeroasă, în special tânără, a se vedea

implicațiile legate de millennials detaliate în subcapitolul 3.4.3 precedent, penetrarea telefoniei mobile în Orientul

Mijlociu, de exemplu, o precede pe cea din S.U.A [46].

3.4.5 Adoptarea m-Commerce

Adoptarea efectuării de operațiuni financiare în telecomunicațiile mobile constituie o schimbare de model

(paradigmă) din partea operatorilor. Șansa operatorilor în telecomunicații mobile este implementarea de servicii

monetare. Acestea pot aduce niveluri de profitabilitate la nivelul apelurilor de voce inițiale sau chiar mai mari,

asigură utilizarea fiabilă a rețelelor în special în spațiul urban (unde au fost făcute investiții consistente în

infrastructură telecom), se pot baza pe securitatea implicită a datelor într-o conexiune mobilă celulară (criptare și

confidențialitate, a se vedea subcapitolul 4.2.8 legat de securitatea plăților mobile și, nu în ultimul rând, se pot baza

pe un model cultural deja acceptat al utilizării telefonului mobil.

Operațiunile financiare ce se pot face prin servicii monetare mobile sunt cele de încărcare/reîncărcare a

creditului (model fiabil, vital pentru operatorii de telecomunicații în țările în curs de dezvoltare), remitențe

(trimiterea de bani internațional, sub formă de credit de voce), administrare fiscală, rettention (ofertarea și) păstrarea

utilizatorilor curenți), votul electronic mobil, sondaje, referendumuri.

3.4.6 Fezabilitatea fuziunii telecom-financiar

Aplicațiile financiare mobile au avantajul de a pune în circulație informație monetară. Serviciile m-Business

se află la confluența telefoniei mobile și a tranzacțiilor financiare. Pentru implementarea unitară și mai rapidă se

poate considera o singură entitate de control și implementare. Cum interfața cu utilizatorul o constituie operatorul,

acesta poate prelua anumite sarcini din partea unei instituții bancare.

Operatorul poate integra mai multe servicii financiare datorită provocării OTT ce găsesc infrastructura radio

și core gata disponibilă, iar în cazul în care au la dispoziție bandă din partea operatorului pot implementa servicii

adiționale (de exemplu, VoIP, info-tainment, e-Government, servicii financiare). Operatorul poate apela la carrier

billing (a se vedea capitolul 4.2.4) pentru captarea diferitelor plăți pe factura de telefonie mobilă. O altă modalitate

poate veni din sens invers, din partea producătorilor HW și SW, ce se pot lansa, ca MVNO, direct în telecomunicații

(de exemplu, Google în Spania), sub pretextul asigurării de servicii de date în roaming pe terminalele mobile.

Observăm interesul pentru apropierea produselor de plată mobile cât mai aproape de utilizatori atât din partea

operatorilor cât și din partea instituțiilor financiare. Operatorii de telefonie mobilă devin intermediarii operațiunilor

financiare și depozitarii informației monetare.

3.4.7 Noua paradigmă aplicațională

În urma răspândirii terminalelor mobile avansate smartphone acestea creează un alt model de interacțiune al

utilizatorului cu operatorul de telefonie mobilă. Producătorii de servicii au putut implementa mult mai ușor aplicații

folosind modelul PaaS rezultând o întreagă gamă apps. Numărul aplicaților crește foarte mult în contextul curent al

răspândirii smartphone. Acestea sunt orientate în principal către servicii infotainment. Prin aplicația originală

propusă în subcapitolul 4.5 un operator de telefonie poate utiliza fiabilitatea unui mediu de acces precum USSD

Page 30: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

28

pentru a asigura o interfață mai flexibilă și ergonomică la servicii monetare către poprii agenți de vânzări. Aria de

servicii ce pot fi acoperite de aplicațiile mobile apps este foarte variată, din acest motiv putem vorbi despre un

model de interacțiune generalizat, o paradigmă aplicațională.

Potențialul telefonului mobil în conjuncție cu o aplicație poate fi, însă, foarte mare. Un exemplu de aplicație

care necesită doar două-trei acțiuni din partea utilizatorului este Colorimetrix, un app de tip test analyser ce

convertește orice smartphone într-un spectrofotometru, furnizând măsurători semicantitative de colorimetrie ale unor

eșantioane. Singurele cunoștințe medicale necesare în acest proces sunt inserate în aplicație pentru a decoda corect

imaginea. Descentralizarea de servicii medicale prin servicii de diagnosticare ieftine și portabile are potențialul de a

revoluționa limitările curente în consultarea pacienților. Alte aplicații pot ține de agricultură și alimentație publică

(de exemplu, monitorizare sau evidență de produse în industria alimentară), monitorizarea traficului și a poluării (de

exemplu, prin intermediul unei aplicații instalate de către participanții efectiv la trafic, nemaiexistând nevoia de a

organiza un sistem de urmărire specializat, dedicat, costisitor și distribuit pe teren).

Efectul disruptiv al paradigmei aplicaționale poate fi resimțit în toate aspectele viații sociale. Un exemplu

relativ recent, la nivelul anului 2014, este popularitatea unui sistem de taximetrie alternativ https://www.uber.com.

Impactul major al aplicațiilor mobile apps asupra modului de interacțiune în domeniul serviciilor, duce la o lărgire a

ariei de aplicabilitate a apps, constituind un model de succes pentru implementarea de servicii monetare mobile a se

vedea aplicația originală AsiaPlus în subcapitolul 4.5.

3.5 Integrarea unei platforme de comunicații și instrumentație pe principiul Rețelelor

Inteligente

3.5.1 Rețele inteligente de comunicații

În Reţelele Inteligente (Intelligent Networks – IN) înşişi clienţii (persoane fizice sau juridice) – şi nu numai

producătorii, proprietarii şi/sau operatorii sistemelor – sunt aceia care pot concepe, dezvolta, instala, administra şi

exploata și scoate din uz serviciile. Această orientare pe servicii, permite o abordare „de jos în sus‖, pornită de

utilizatori.

Arhitectura Rețelelor Inteligente este orientată pe liberul acces la resurse, rezultând efectiv democratizarea

accesului și liberalizarea dezvoltării, instalării, configurării, administrării, exploatării serviciilor. Inițial, Rețelele

Inteligente de Comunicații au reprezentat extensii ale reţelelor clasice de telefonie PSTN (Public Switched

Telephone Networks) care au devenit SSP (Service Switching Points) prin adăugarea unui detector de coduri de

servicii – declanșator al serviciului prin invocarea SCP (Service Control Points) – inițial constituite la nivel central

în super-calculatoare pe bază FSL (Flexible Service Logic).

Figura 3-7. Arhitectura IN standard adaptată pentru ATCA

Principalele nivele arhitecturale ale Rețelelor Inteligente de Comunicații sunt:

Service Switching Point (SSP) unde sunt rezidente funcțiile de comutare SSF (Service Switching

Functionality), CCF (Call Control Functionality) etc.

Service Control Point (SCP) ce implementează SCF (Service Control Functionality) și SDF (Service Data

Functionality).

Page 31: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

29

Service Creation Environment (SCE) ce reprezintă mediul de creare (sau adaptare) a serviciilor (uzual de

pe clienți web, tot mai des thin clients – tablete sau smartphones).

Service Management Point (SMP) ce reprezintă un nivel intermediar de administrare și stocare a serviciilor

- de exemplu, ca fișiere XML; în contextul acestei lucrări, remarcăm în mod special XPDL (XML for

Process Description Language).

În perspectiva utilizării modelului IN în integrarea platformei ATCA, am luat în considerare caracteristicile

platformei, a se vedea descrierea în subcapitolul 3.5.2. Putem considera unitatea centrală (SCP) ca un un sistem de

intrare, comandă și control ce poate fi substituit de către platforma ATCA.

3.5.2 Arhitectura avansată de calcul și comunicații – ATCA

Prezentăm integrarea hardware și software de procesare de pachete pe o platformă ATCA (Advanced

Telecom and Computing Architecture). Radisys/Continuous Computing PP50 este introdus ca un sistem avansat cu

arhitectură multi-procesor cu diverse firmware și soluții de management. Focusul este pe construirea unui mediu de

dezvoltare, configurare software și de gestionare a cererii (application management) utilizabil pe multiple sisteme de

operare (de exemplu, Linux și RMI-OS). Platforma ATCA, a se vedea Figura 3-8, după cum am prezentat în

subcapitolul 2.2.3 dedicat tehnologiilor avansate în comunicații este standardul industrial utilizat pentru livrarea de

soluții în domeniul procesării de pachete și implementării LTE [47].

3.5.2.1 Șasiul platformei utilizate

Accentul este pus pe capacitățile avansate de prelucrare de pachete, cu detalii asupra mediului specific

construi, configurare, fluxul de dezvoltare și aspectele practice ale DPI (adâncime Packet Inspection) de cercetare.

Figura 3-8. Partea frontală a platformei ATCA 40G

utilizate în cercetarea în cadrul Universității „Transilvania” din Brașov

ATCA reprezintă o soluție cu putere de calcul înaltă, produsă în ultimul deceniu. Baza performanței

transferului de date constă în standardul construcției unui back-plane (în genul motherboard), a se vedea Figura 3-9.

Cadrul standard raft (shelf), este conform cu reglementările PIGMG (PCI Industrial Computers Produceri Group)

[48], cu o magistrală comună "InfiniBand" de 40 Gbps (switching fabric), a se vedea Figura 3-9. Diferite plăci

(module, lame) pot fi utilizate împreună prin conexiuni directe, beneficiind de lățime de bandă foarte mare [49]

pentru transferuri locale [50]. Această matrice de interconectare (fabric) este esențialul arhitecturii ultra-rapide

ATCA [51] constituind un avantaj în fața conectării prin adaptoare suplimentare, predispuse la blocaje.

3.5.2.2 Structura și accesul la platforma ATCA

Dulapul (rack) de montare al ATCA, produs de către Radisys/Continuous Computing este de tipul SH61 40G

cu 6 fante disponibile în partea frontală și 6 în partea din spate via RTM (Rear Transition Module). Pentru

redundanță există 3 surse de alimentare.

Reconfigurarea plăcilor conectate este asigurată de faptul că conectorul rămâne la fel (the shelf) doar plăcile

sunt înlocuite [52], putând exista variante scalări hardware pentru a întâmpina diferite cerințe ale aplicațiilor [53].

Plăcile conectate în activitatea de cercetare desfășurată în cadrul Institutului Universității Transilvania sunt

următoarele: FlexCore ATCA-FM40 – plăci utilizabile pentru Ethernet switching, ATCA-XE80 – plăci

Page 32: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

30

computaționale, ACTA-PP50 – plăci pentru procesarea pachetelor (acestea fiind elementul principal al integrării

fiiind prezentate în detaliu) și ATCA-9100. Pentru accesul la platformă am implementat un sistem de pornire/oprire

de la distanță, cu relee controlate pentru a declanșa contactori de putere, a se vedea subcapitolul 5.4.

Figura 3-9. Amplasarea zonei de comutație Infiniband 40G pe platofmra ATCA

3.5.2.3 Sub sistemul de procesare de pachete

Platforma 40G ATCA are două plăci PP50, cele de sus în partea frontală, a se vedea Figura 3-8, fiecare cu

două procesoare de pachete RMI-NetLogic-Broadcom - tip XLR732 - care au o arhitectură super-scalară. Fiecare

procesor este un MIPS64 multi-core (fără Interlocked Pipeline Stages) și fiecare nucleu poate rula 4 threads

rezultând un total de 8 x 4 = 32 nuclee virtuale/procesor). Memoria este de 2 x 8 = 16GB DDR2, cu 16Mb L2 Cache

și segmentare, având TCAM (Ternary Content-Addressing Mode..

Fluxurile de date sunt fi redirectate fără a fi despachetate și doar un procesor de pachete [54] va inspecta în

timp real având capacitatea să facă acest lucru pe milioane de threads de streaming simultan, în dispozitivele de

securitate. DPI (Deep packet Inspection) [55] permite identificarea aplicației, discriminarea datelor în flux [56] și

controlul traficului [57]. De exemplu, fluxurile selectate sunt replicate pentru analiză specială și sinteza imediată a

răspunsului adecvat.

Structura hardware a platformei ATCA este următoarea:

1 buc - Şasiu (shelf) de tip Advanced TCA FlexChasis SH61 cu 6 sertare (slots).

2 buc – plăci (blade) de procesare centrală CPU cu 2.

2 buc – plăci (blade) de comutaţie de nivel 2,5 OSI; 8 porturi 10GbE.

2 buc – plăci (blade) pentru procesare de pachete (PP – Packet Processing).

2 buc – plăci (blade) de procesare digitală a semnalelor cu 8 procesoare DSP.

Sistemul ATCA 40G utilizat are două module (plăci) pentru procesarea de pachete, fiecare cu câte două

astfel de procesoare având o arhitectură super-scalară cu câte 6 căi de procesare a aplicaţiilor simultan cu câte 4

Gbps, deci 24 Gbps pe ansamblu.

3.5.3 ATCA-as-a-Service - Integrare M2M și participare colaborativă

În vederea realizării de investigație de pachete pe platforma ATCA 40G am avut nevoie de datele tehnice

legate de funcționarea internă a plăcilor responsabile cu DPI.

3.5.3.1 Integrarea sistemului software

Sistemele de operare (OS) nu sunt recomandate pentru a rula pe bază de fire de procesare (threads), astfel

încât acestea rulează pe bază de nucleu (core), de exemplu, Linux pe N nuclee (N 1) și RMI-OS pe 8-N nuclee, pe

partea de sus față de un bootloader XLR.

Page 33: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

31

Exemplul de comenzi bootloader date pentru a descărca kernel-ul Linux pentru pornire (boot) prin rețea a

XLR este mai jos. Prin intermediul portului 1GbE frontal (specificat de gmac0) se configurează adresa IP

172.17.69.5 cu net-masca 255.255.0.0. Comanda pentru a specifica adresa IP gateway 172.17.0.254 este:

PP50-1 $ ifconfig -i gmac0 -a 172.17.69.5 -n 255.255.0.0 -g 172.17.0.254

Apoi, portul 1GbE frontal este deschis și fișierul kernel corespunzător, vmlinux-PP50 este copiat (pe

Compact Flash SSD – Solid State Disk – al PP50), din directorul pp50 de pe serverul NFS cu adresa IP

172.16.0.168 de comanda tftpc:

PP50-1 $ tftpc -s 172.16.0.168 -b 1024 -f pp50/vmlinux-pp50 ; the buffer specification -b 1024

is not mandatory.

Apoi, acest fișier kernel, în format ELF (Executable and Linkable Format) este încărcat în core XLR prin

comanda elfload:

PP50-1 $ elfload

Acum, putem lansa orice program specific cu comanda userapp. De exemplu:

userapp xlr_loader xlr_hybrid=RMI_OS_APP_NAME linux_cpu_mask=000000f kuseg_start_lo=0x20000000

kuseg_size_lo=0x20000000

O aplicație RMI-OS poate declanșa o aplicație Linux scriind un mesaj în această memorie partajată. Kernel-

ul Linux pune acest mesaj în inelul de mesaje aflat în grija intermediarului (handler) FMN ce ar trebui să transmită

cererea aplicației corespunzătoare din spațiul userland.

În acest scop, CCPU_A monitorizează Linux pe core0 ... core (N-1) și monitorizează RMI-OS pe coreN ...

core7. Porturile dedicate GMAC0-3 sunt înregistrate și controlate de Linux (fiind disponibil pentru nfsroot).

Porturile generice XGMAC0 și XMGAC1 sunt înregistrate în Linux, dar controlate de RMI-OS – aplicațiile lor ar

trebui să execute comanda xlr_net_init() pentru a inițializa cele două XGMAC (în rețeaua generică a XLR),

asociindu-le în mod logic cu descriptori liberi.

3.5.3.2 Mediul de dezvoltare și XLS SDK

În scopul de a produce aplicații de procesare de pachete, am implementat pe un PC auxiliar independent un

mediu de dezvoltarea sub CentOS Linux ce rulează NetLogic-Broadcom SDK V.1.4 (Software Development Kit)

pentru familia XLR și un instrument de cross-compilare. În ceea ce privește funcționalitatea de boot prin rețea,

serverul principal este instalat pe o placă XE80 dar un server secundar a fost de asemenea testat pe acest PC.

3.5.3.3 Premizele investigării de pachete

Am realizat integrarea unei configurații de prelucrare de pachete pe o platforma ATCA performantă.

Cercetarea aplicată legată de integrarea propriu-zisă implică mult mai mult timp în telecomunicații până la realizarea

„primului apel”. Efortul meu a fost orientată spre un lanț complet de dezvoltare – un mediu de programare,

instalarea SDK și un „depozit de proiecte” – salvate pe același calculator extern ce are și funcția de consolă.

Am prezentat câteva studii de caz practice, cu detalii privind configurațiile software. Resursele software

Trillium Radisys pentru PP50 și cele NetLogic-Broadcom XLR SDK [58] au fost puse împreună ca să permită

dezvoltarea și testarea de aplicații și servicii, în domenii avansate de telecomunicații [59] (de exemplu, LTE

Gateway-uri de servire sau descărcare Internet).

Investigarea funcțiilor și integrarea platformei au constituit primul pas în integrarea acesteia în vederea

realizării accesului, a se vedea subcapitolul 5.4 și, mai apoi, implementării și testării de aplicații DPI precum cele

prezentate în subcapitolul 6.3 în vederea susținerii propunerilor noastre legate de monetizarea tranzacțiilor și

utilizarea serviciilor clasice de comunicații pentru servicii din Internetul obiectelor.

Page 34: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

32

3.6 Concluzii

Pentru a pune în evidenţă ciclurile de producţie şi valoarea noilor implementări am prezentat din perspectivă

financiară efectul pe care îl are evoluţia topologiei reţelei de telecomunicaţii mobile 3GPP. Am prezentat efectele

benefice ale convergenţei tehnice, împreună cu riscurile legate de scăderea relevanţei operatorului de

telecomunicaţii mobile într-un sistem integrat (a se vedea dumb-pipe). Considerațiile legate de aspectele ciclice ale

abordărilor tehnice și de afaceri în telecomunicații mobile au fost prezentate într-o conferință internațională [Bal11].

Predicţiile în cazul evoluţiei telecomunicaţiilor sunt prezentate pe larg în cadrul capitolului 3.1 legat de

ciclicitate, unde se face şi prezentarea firmelor ce au ca scop analiza pieţei de telecomunicaţii şi realizarea

prognozelor. Parte a prognozelor o constituie şi teoriile evoluţiei pieţei, în acest context prezentăm Unified Theory

of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) din cadrul Information Systems (IS) ce reprezintă un model mai

complex de influenţă în ciclul adopţiei unei tehnologii de către utilizatori.

Cu toate acestea, concluzia generală este că telecomunicaţiile se schimbă atât de rapid încât este foarte greu

să controlezi toţi parametrii pentru o implementare fiabilă şi rentabilă, existând un nivel de frustrare la nivelul

operatorilor în identificarea acestora. Parametrii depăşiesc cadrul tehnic măsurabil al performanțelor și indicatorilor

unui sistem ceea ce provoacă modelul clasic rezultând decizii mai precaute („if you can‟t measure it, don‟t do it”)

din partea operatorilor și producătorilor.

Rezultatul este că operatorii de telecomunicaţii mobile şi companiile de telecomunicaţii suferă o adaptare

continuă la cerinţele pieţei dar nu pot face acest lucru în condiţiile convergenţei, crescutei mobilităţi şi declinului de

venituri ARPU. De asemenea, implementarea de noi şi noi tehnologii, atât în partea de acces radio (de exemplu, la

nivel de macro-celule, femto-celule, EUTRAN) cât şi în partea core (de exemplu, prin IMS) nu mai poate fi

susţinută. Schimbarea paradigmei operatorului este ilustrată în capitolul 3.3 referitor la soluţiile în telecomunicaţii:

convergenţa prin IMS, implicarea în ciclul de distribuţie al terminalelor mobile avansate, acceptarea/facilitarea

apariţiei de MVNO, consolidarea prin vânzarea activelor şi prin externalizarea părţii operaţionale. În finalul acestei

secţiuni am ilustrat prin exemplul angrosist cum telecomunicaţiile mobile devin un mediu de transport al serviciilor

oferite prin telefoanele mobile avansate.

Acest schimbări în topologie a reţelei şi de paradigmă a serviciilor pentru companiile de telecomunicaţii

mobile implică costuri şi schimbări ce pot fi depășite de o implementare la scară largă a plăţilor monetare mobile.

Operatorul mobil joacă rolul esenţial de mediator în cadrul acestei strategii, în cadrul secţiunilor anterioare noi

stabilind această măsură, calea de mijloc, ca fiind cea urmată până acum. Pentru viitor, propunem o liberalizare

(popularizare) a plăţilor mobile, în cadrul mai larg al ţintirii segmentate a pieţei, nediscriminativ dar personalizat,

adaptabil – acestea fiind principalele calităţi ale noii stagii de evoluţie tehnologică şi virtuală.

O bună cunoaștere a modelelor de creștere și descreștere a serviciilor ne va permite managementul ciclurilor

de viață și determinarea momentului optim de lansare a noilor servicii/scoatere din uz a vechilor servicii, în legătură

cu modelul de afaceri al partenerilor (clienți). Elementul de originalitate adus de această perspectivă e aplicarea

modelelor de comunicație x2M pe care este orientată această lucrare. Procesul de configurare și concluziile legate de

integrarea platformei ATCA pe modelul serviciilor (as-a-Service) au fost publicate în cadrul unei conferinței

internaționale [Bal8].

În acest capitol am descris și influența pe care rețelele de socializare o au asupra utilizatorilor în ce privește

comportamentul legat de utilizarea de aplicații financiare mobile. În capitolul 4 este continuată această direcție prin

studiul aplicațiilor mobile în domeniul financiar.

Page 35: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

33

4 Contribuții la clasificarea şi strategia de implementare a serviciilor

monetare mobile

4.1 Serviciile cu valoare adăugată (VAS) ca bază a modelelor de tranzacționare

Value Added Services (VAS) reprezintă genul de operațiuni disponibile în telecomunicațiile mobile ce sunt

complementare serviciilor de bază. Implementate la început ca servicii adiționale de genul îmbunătățirii

accesibilității și tarifării prin introducerea notificărilor de prezență la inițiator în cazul apelului pierdut sau planuri de

control și tarifare din ce în ce mai complexe, serviciile VAS au luat o amploare considerabilă sfârșind prin a fi

încorporate în pachete de servicii oferite de o altă componentă a telecomunicațiilor mobile, Intelligent Network.

Serviciile VAS sunt condiționate de trei mari direcții:

1. care sunt posibilitățile tehnice

2. care sunt limitările (de securitate și de disponibilitate atât tehnică, cât și de piață)

3. care sunt soluțiile din punct de vedere tehnic pentru întărirea securității și pentru o poziționare cât mai bună

pe piață a acestor produse

Legat de posibilitățile tehnice, răspundem în prima parte a acestui capitol, ne continuăm apoi investigațiile în

prtea a doua în care este detaliat conceptul de nor informațional (Cloud Computing) și de implicațiile lui. Pentru

elaborarea de soluții prezentăm concluziile pe baza experienței acumulate în domeniul telecomunicațiilor și studierii

trendurilor actuale.

4.1.1 Evoluția modelului VAS către m-Business

Descrierea inițială a VAS acoperea operațiunile legate de apelurile de voce pentru ca apoi să se extindă

asupra celor de tarifare. Oferirea acestor servicii în funcție de amplasarea geografică aduce un nou nivel de

personalizare a acestora prin Location Based Services (servicii bazate pe poziționare geografică). Rezultatul a fost

diferențierea între operatori prin servicii și nu prin acoperirea rețelei sau planuri tarifare mai dezvoltate. Acest nivel

de personalizare (customisation) este cel țintit de operatori și se realizează prin dezvoltarea de aplicații interne (in-

house) sau externalizarea acestor servicii unui terț (third-party) ce devine astfel furnizor de servicii VAS (VASP-

VAS Provider) sau furnizor de conținut (CP-Content Provider). Metodele de interconnectare variază de la SMPP

(Short message peer-to-peer protocol) până la IP.

Conversia VAS din servicii suplimentare atașate sistemului de comunicație prin voce sau mesagerie la

servicii suplimentare video, știri și de tarifare complexe a fost făcută în timp. Sistemele au devenit adiționale Core

Network și sunt interfațate direct cu Intelligent Network. Termenul VAS s-a transformat și descrie acum mai multe

tipuri de servicii, cele mobile sub umbrela MVAS (Mobile VAS). Acesta a fost traseul VAS: de la implementarea

unor servicii adiționale menite să mărească veniturile (ARPU), la externalizarea lor și personalizarea conținutului,

mai ales cel difuzat pe telefonul mobil.

Externalizarea responsabilității administrării sistemelor a reprezentat primul pas spre distribuirea

nelocalizată ce va desemna Cloud computing. În contextul amintit în capitolul 3.2 legat de provocările modelului

clasic de profit importanța sistemelor cu valoare adăugată devine cu atât mai importantă. Principiile de

implementare VAS au reprezentat sursa inovației la nivelul serviciilor. Paradoxal, rolul acestor servicii este asigurat

în condiții de congestie, End-of-Profit și în prezența echipamentelor de generație mai veche, deoarece asigură

flexibilitate și adaptabilitate din partea operatorului.

În contextul utilizării terminalelor mobile avansate serviciile monetare devin disponibile pe mobil.

Posibilitatea monetizării activităților sociale desfășurate prin telefonul mobil reprezintă noua formă de utilizare a

serviciilor cu valoare adăugată. Avantajul extraordinar al acestei situații este însă utilizarea și disponibilitatea de a

utiliza telefonul mobil aproape oriunde, deci poate fi utilizat pentru operații terțe care pot aduce venit operatorului.

4.1.2 Perspectiva pseudo-OSI asupra serviciilor

Standardizarea este bazată pe standardele de comunicații deja existente și pe stiva OSI (Open System

Interconnect), în straturi (layers) suprapuse, oferind modularitatea implementării de noi servicii – verticalizare.

Rigiditatea standardelor tehnice duce la coeziune și stabilitate. Putem face o paralelă între modul de funcționare a

Page 36: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

34

stivei OSI și modul de implementare a noilor servicii. Stiva OSI este cea care a făcut posibil Cloud Computing prin

însăși interconectivitatea oferită. Rețelele de implementare sunt structurate pe un sistem orizontal cu responsabilitate

distribuită contrar controlului vertical din stiva OSI. În același timp, fiecare serviciu este o mini-stivă OSI.

Viziunea noastră legată de monetizarea operațiunilor în sistemele VAS presupune și implementarea unui strat

adițional (din punct de vedere logic) în stiva OSI. Propunerile noastre constau în

monetizarea ca parte esențială a protocolului de transfer, ca o parte a unui nivel din stivă, sau

monetizarea la fiecare nivel (Layer) al stivei

Prima propunere are anumite similarități cu implementarea TCAP (Transaction Capabilities Application

Part) din stiva de protocoale SS7. Principiile SS7 și OSI sunt utile, așadar, și pentru standardizarea monetizării:

crearea unui număr redus de nivele cu puține interacțiuni între ele, colectarea funcțiilor înrudite în același nivel,

crearea posibilității de modificare a funcțiilor unui nivel, fără afectarea celorlalte, crearea pentru fiecare nivel de linii

de demarcație (interfețe) spre nivelul adiacent inferior și superior.

Propunerea noastră se înscrie, așadar, în modelul de serviciu al TCAP ce este un strat aplicativ în stiva SS7

pentru transportul INAP (IN Application Part) în Rețele Inteligente și MAP (Mobile Application Part) în rețelele de

telefonie mobilă. Mesajele TCAP sunt transmise prin cablurile care conectează echipamentele. Primitivele TCAP

sunt transmise între aplicație și stiva TCAP locală. Toate mesajele TCAP sunt primitive, dar există primitive care nu

sunt mesaje, cum ar fi cele transferate numai în interiorul echipamentului local. O primitivă TCAP este compusă din

una sau mai multe componente TCAP.

Propunerea noastră, în acord cu viziunea implementării monetizării pe scară largă, este ca un strat adițional

de informație monetară să fie implicit prezent în transferul de informație între componente, peste cele existente ale

stivei OSI [60]. Se poate presupune că traficul de date va conține el însuși informație monetară necesară achitării

costului transferului în rețea. Aceasta înseamnă că monetizarea devine parte esențială a protocolului de transfer, ca

o parte a unui strat din stivă alături sau separat de TCAP. Altă oportunitate ar fi monetizarea la fiecare nivel (Layer)

al stivei.

Stratul de monetizare nu este doar necesar transportului de informație monetară dar și util transferului

propriu zis în rețea. Prin monetizarea implicită a transferului de date în rețea, acesta poate fi redirecționat în funcție

de tipul de informație monetară pe care o accesează. În capitolul 4.2.1 detaliem implementările cu valute alternative

iar în subcapitolul 6.3 propunem o integrare a platformei avansate de telecomunicații (ATCA) pentru investigația de

pachete ce deschide posibilitatea filtrării și manipulării datelor în mod diferit, inclusiv după costul asociat fiecărui

tip de pachet.

Datele tranzacționate în Internetul obiectelor devin, în acest fel, monetizate implicit. Se poate propune un

sistem de monitorizare, control și plată integrat, pentru Smart Grid. În subcapitolul 6.1.1.3. detaliem acest tip de

integrare pe verticală a rețelei de măsurare și telefonie realizabil în cadrul Smart Grid. Controlul politicilor de

tarifare devine cu atât mai important în acest context, a se vedea subcapitolul 6.1.2.3 în detaliem aspecte legate de

monetizarea efectivă a traficului IoT în contextul PCRF deschis de către investigarea pe pachete.

4.1.3 Servicii de tranzacții financiare mobile

Operațiunile monetare prin telefonul mobil reprezintă forma curentă de manifestare a conceptului VAS. În

cazul adopției tehnologiilor este vorba și despre dorința utilizatorilor de a le încorpora în obiceiurile socio-

profesionale curente. Printr-un sistem de administrare electronică a taxelor, a licitațiilor, a evidenței persoanelor, a

cererilor și aprobărilor, folosind autentificarea prin semnături electronice nu diferite cu mult de banala autentificare

IMAP/POP3 (email), se poate introduce transparență în cadrul actului de guvernare și funcționării instituțiilor

publice. De exemplu, reducerea birocrației, a corupției, precum și clarificarea eventualelor conflicte sau neclarități

între competențele diferitelor structuri administrative (de ex: cadastru, administrare agricolă și dezvoltări

imobiliare). Sistemul actual de monetizare a operațiunilor este constrâns însă de venituri slabe pentru a adopta aceste

noi strategii de e-guvernanță și implementare de servicii mobile cu valoare adăugată. Aceste aspecte le detaliem în

același capitolul 3.2. Necesitatea continuării elaborării VAS este împinsă de momentul End of Profit în

telecomunicații și de faptul că utilizatorii doresc să le fie adresate nevoile în mod personal.

Serviciile monetare mobile cu valoare adăugată de genul Mobile Banking au avantajul de a integra nativ

operațiuni financiare. Monetizarea în folosul operatorului constituie primul pas în transformarea acestora în sevicii

mobile cu valoare adăugată.

Page 37: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

35

4.1.4 Tehnologia NFC – premisă pentru plăți mobile

NFC (Near Field Communication – comunicare radio de proximitate) este puternic asociată plăților mobile

deoarece reprezintă cea mai răspândită interfață de acces în momentul plății. Comunicarea este de asemenea posibilă

între un dispozitiv NFC și un cip NFC nealimentat la vreo sursă, numit tag. Implementarea se bazează pe RFID

(Radio Frequency Identification) care folosește unde electromagnetice UHF pentru a transmite informație între un

tag activ sau pasiv și un cititor. Această tehnologie este însă mai evoluată decât cea folosită în contactless smart

card pe care o întâlnim, de exemplu, în formatul cărților de credit ce conțin un cip cryptoprocessor (procesor

„criptat‖). Diferența între NFC și contacless smart card este că în ultimul caz nu există transfer bidirecțional de

informație. Acest lucru face ca NFC să fie incorporabil terminalelor mobile avansate sau oricăror echipamente

electronice ce au nevoie de sincronizare (de ex: WiFi, Bluetooth, pasul inițial, sincronizarea este făcut prin

intermediul NFC - bootstraping).

Figura 4-1. Simbolurile Contactless Card și NFC N-Mark

Pentru toate activitățile NFC tipul de securitate este același, bazat pe autentificare și posibilitatea folosirii

unui telefon mobil în locul mijloacelor clasice (de exemplu, bilete de transport sau acces, carduri, cupoane). În ciuda

unei strategii globale și unificate de implementare a NFC, există numeroase implementări în desfășurare și altele

programate. Din punct de vedere al implementării tehnologiei ne aflăm în panta inițială de creștere marcată de rata

de adopție și popularitate, lucruri ce nu țin întotdeauna de producător, iar inflexiunea exponențială este așteptată în

2016. Dificultăţile ţin de interdependența și colaborarea necesară între actorii implicați. Aceste instituţii (bancă,

operator, magazine, producători telecom) au nevoie de timp pentru a-şi armoniza viziunea de implementare. În noua

paradigmă de interconectare și conectare la Internet a obiectelor, traficul NFC poate fi generat și de transmisia de

informație M2M (Machine-to-Machine).

4.2 Modelul tranzacțional m-Business pentru operațiuni financiare

Sub umbrela Mobile Commerce (m-Commerce) putem include în acest moment mai multe forme de

autentificare și plată prin telefonul mobil ce au avansat pentru a construi servicii financiare mobile complete.

Revoluția accesului mobil a dus la reconsiderarea modelului de afacere electronic (electronic business) prin

includerea și adăugarea modelului de afacere mobilă (mobile business).

Figura 4-2. Perspectivă holistică asupra m-Commerce (Tiwari ș.a, 2006)

Trecerea de la comerțul electronic la comerțul electronic mobil implică apariția unor noi domenii de activități

fără dispariția celor de la început. Potrivit clasificării Tiwari ș.a., 2006 [61], diferențierea între modelele mobile și

electronic precum și între comerț (commerce) și afacere (business) duce la relații de incluziune și adăugare, a se

vedea Figura 4-2. La nivel electronic între comerț (e-Commerce) și afacere (e-Business) relația este una de

incluziune, în mare parte modelul mobil este inclus în cel electronic, cel puțin la început. Termenul "business"

include toate activitățile desfășurate de o companie pentru a produce și vinde bunuri și servicii: activitatea de

Page 38: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

36

marketing, achiziții, relații clienți (Customer Resource Management) și resurse umane (Human Resource

Management). Conform acestei abordări, operațiunile m-Commerce sunt o parte (un subset) al operațiunilor m-

Business cu m-Business fiind o parte integrantă a e-Business, cel puțin în faza inițială. Logica evoluției accesului ce

apoi migrează pe acces mobil este astfel susținută de terminologia folosită. Modelul de afacere poate fi completat cu

e-guvernanța și m-guvernanța în condițiile în care aspecte ale guvernării țin de buna administrare a resurselor fiscale

și interacțiunii cu cetățenii. E-guvernarea, implementată ca modalitate de acces electronic la datele personale poate

fi extinsă prin accesul mobil la aceste date și aplicații. Viabilitatea m-Governement o detaliem în subcapitolul 4.2.9

și o validăm prin studiul descris în subcapitolul 4.3 – un test industrial de reîncărcare electronică a cartelelor pre-

paid.

În timp ce în țările dezvoltate studiile despre modalitatea de implementare a telefoniei mobile sunt justificate

de dezvoltarea treptată ce duce la scenarii complexe (a se vedea Schejter ș.a. legat de studiul segmentării

utilizatorilor de telefonie mobilă în SUA [62]) de care trebuie ținut cont la introducerea unui nou produs sau a unei

noi oferte, în țările cu economie emergentă nu există această problemă sau nu în același grad de preocupare; orice

aplicație implementată eficient va putea câștiga rapid teren în lipsa altui mediu concurent de telecomunicație sau de

servicii bancare și tranzacționare financiară.

Convergența în telecomunicații este susținută de VAS și mai apoi de mobile money. Principiul unificării și

utilizării unei singure rețele de livrare a serviciilor, face joncțiunea cu principiul Smart Grid de livrare a energiei, în

sens mai larg (de utilități), susținut de comunicațiile x2M. Controlul și eficientizarea consumului energetic,

colectarea de date, procesarea, toate acestea se pot face într-un sistem de control unic, printr-o singură rețea,

convergentă. Monetizarea inițială a serviciilor prin VAS clasic este extinsă în cadrul distribuției energetice unde am

studiat mecanismele de tele-măsurare. Soluţiile de îmbunătățire a colectării datelor din sistemele Machine-to-

Machine vor fi prezentate în cadrul capitolului 5.

4.2.1 Implementarea valutelor alternative prin Mobile Money

Din punct de vedere tehnic mobilitatea de acces prin telefonul mobil o include pe cea legată de accesul la

informație monetară. Acestea sunt realizate prin terminale mobile avansate și aplicații practice intuitive. Aplicațiile

de tip Cloud se pot orienta, așadar, pe suportarea de sisteme de reîncărcare POS (Point of Sales) după cum subliniem

prin testarea unui sistem de încărcare electronică în capitolul 5.

Motivele pentru care m-Money (bani pe telefonul mobil) poate şi trebuie să fie implementat:

rate de transfer foarte mari (high data tranmission)

ușurința în exploatare datorată terminalelor mobile avansate (user interface)

capacitate de stocare mărită în Cloud (high data storage)

digitizarea banilor prin lipsa utilizării bancnotelor

mobilitatea oferită de rețelele de telecomunicații

penetrare mărită a rețelelor telecom, mai mare decât cea a calculatoarelor

securitatea inerentă transferurilor de informație în telefonia mobilă prin interfața radio

servicii pe bază de poziție geografică (location based servies)

Virtualizarea monetară – trecerea tranzacționării în domeniul digital – are și un aspect ideologic și filozofic

prin lipsa taxării dar pune și condiții de responsabilitate personală, principii de bază ale teoriei libertariene. Mobile

Money pot fi și monedele „virtualizate‖ ce sunt distribuite utilizatorilor fără existența unei Bănci Centrale – o Bancă

Centrală are, printre altele, rol de emitere. Un sistem paralel de plată este în acest moment cel pus la dispoziție de

către Bitcoin (BTC). Bitcoin reprezintă o valută complet digitală, descentralizată, neavând o autoritate centrală

(engleză: mint), iar transferul se face între posesori în mod direct (peer-to-peer). Datorită modului de creare prin

algoritmi și de transfer cu verificare distribuită (chei publice și private), Bitcoin mai este denumit și valută criptată

(cryptocurrency). Alături de Bitcoin o pleiadă de alte valute digitale au apărut (de exemplu: Litecoin, Peercoin,

Namecoin), similare în scop, generare și transfer în vederea schimburilor sau plăților.

Generarea și transmisia necentralizată – Din punct de vedere istoric, valutele digitale necriptate sunt

primele apărute. Valutele digitale sunt puternic legate de serviciile de socializare on-line (social networking

services) a se vedea capitolul 4.2.1. Este și normal, pentru a demara un proiect fără o autoritate centrală a cărui

Page 39: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

37

adoptare depinde de opțiunea personală a fiecăruia, trebui să existe o presiune socială (influențare) din partea unui

grup de utilizatori, în acest caz, cei ce folosesc deja valuta virtuală. Popularizarea ideilor se face prin social media

sau prin suportul oferit de o organizație (website).

Exemplul cel mai puternic de „transmutație” dinspre social networking înspre sistemele de plată digitală,

virtuală, îl constituie Hub Culture. Ven este moneda lansată de HUB Culture, unul din siturile cu servicii sociale în

rețea. Valutele digitale criptate introduc posibilitatea generării acestora în mod electronic, fără o structură de stocare

și distribuire centralizat, ci direct între cei implicați în schimb (peer-to-peer).

Valuta Cod Anul apariției Fondator Website

Bitcoin BTC 2009 Satoshi Nakamoto bitcoin.org

Litecoin LTC 2011 Coblee litecoin.org

Peercoin PPC 2012 Sunny King peercoin.net

Namecoin NMC 2011 Vinced dot-bit.org

Yacoin YAC 2013 pocopoco yacoin.org

Novacoin NVC 2013 Balthazar novacoin.org

Primecoin XPM 2013 Sunny King primecoin.org

Feathercoin FTC 2013 Peter Bushnell feathercoin.com

Anoncoin ANC 2013 Meeh anoncoin.net

Tabel 4-1. Valute digitale criptate (cryptocurrencies)

Avantajele securității și lipsei unui controlor central, precum și modul de generare și de autentificare a

transferurilor pe principiile „prima tranzacţie este tranzacţia reală― şi „istoricul cel mai lung este istoricul adevărat―

fac ca Bitcoin să fie nativ construit pentru implementare distribuită nelocalizată (Cloud computing) și pentru a pune

la dispoziția comunităților un instrument de participare directă în fluxul economic. Securitatea joacă un rol

important în noua paradigmă valutară în vederea succesului operațiilor cu valută digitală. Din punctul de vedere al

securității datelor, acest lucru este foarte bine documentat, utilizatorii având la dispoziție tutoriale cu indicații [63]

pentru a-și proteja datele. În speță, protejarea conturilor Bitcoin din portofelele virtuale, și creare de noi portofele

virtuale. Terminologia folosită (Paper Wallet, Hardware Wallets, Mobile Wallet) este cea din e-Commerce.

Monetizarea per tranzacție este o funcție importantă în generarea de venituri, cu atât mai mult în contextul

actual. Comisionul pe tranzacție constituie atuul VAS în implementare. Cazul Bitcoin poate fi extrapolat mai apoi în

telecomunicații mobile, prin mobile wallet. Momentan, un magazin va plăti 2-3% din valoarea tranzacției atunci

când un card de credit este folosit. On-line, PayPal comisionează cu 2,2-2,9%, alături de un comision unic per

tranzacție (30 cenți). Deși costurile per tranzacție sunt mari, utilizatorii sunt preocupați și de viabilitatea, simplitatea

și disponibilitatea universală a unei soluții alternative. Prin faptul că ar scădea sau elimina tarifarea transferurilor

monetare Bitcoin devine, de fapt, un contra-candidat al tranzacțiilor monetare clasice – costurile de procesare

(payment processing costs) ar fi eliminate față de cazul utilizării cardurilor de credit.

Contribuția distributivă combinată cu anonimitatea duce și la rezolvarea de cazuri complexe în medicină prin

colaborarea deschisă a participanților (a se vedea www.fold.it) și implementarea IPR (Intellectual Property Rights).

Principiile de funcționare ale valutelor digitale sunt:

democrație participativă (participative democracy)

conștiință colectivă (collective consciousness)

contribuție distributivă (distributive contribution)

Valutele alternative unt un sistem monetar complementar și catalizator al cooperării intra-comunitare.

Sistemul barter devine din nou relevant, ca un subset sau alternativă la sistemul monetar clasic. Activitățile susținute

în acest mod sunt cele umanitare (de exemplu, școlarizarea copiilor din familii sărace sau îngrijirea temporară a

bătrânilor fără posibilități). Implementarea practică a acestui sistem sub formă de ajutor umanitar este cel al Time

Banking [64] (valută-timp), inițiat de Edgar S. Cahn. Acest tip de inițiative câștigă teren în fața comerțului de masă

tocmai datorită adaptabilității ofertei (customizing, personalizare). Această manifestare se înscrie în modelul

Page 40: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

38

cultural-economic centrat în jurul comunităților (community based economics – economie ce deservește o

comunitate).

Pornind de la exemplul Bitcoin, se observă și clasifică în patru faze stagiile de acomodare și introducere a

valutelor alternative criptate:

1. Introducerea și experimentarea – caracterizată printr-o penetrare foarte redusă, limitată la un grup restrâns

de utilizatori. Imposibilitatea utilizării valutei în interacțiuni de schimb.

2. Popularizarea (adaptarea) – libertatea de tranzacționare și ușurința inițială la explorare (mining) au dus la

implementarea de site-uri și domenii de schimb cu vizibilitate (de exemplu, Silk Road).

3. Faza investițională – potențialul valutelor alternative atrage investitori financiari interesați de o eventuală

capitalizare majoră, ca urmare cresc implementările ce țin de creșterea interacțiunii cu utilizatorii, în

vederea achiziționării de valută alternativă și realizării de tranzacții în acest mod. Aceasta este faza curentă.

4. Adoptarea și utilizarea în masă – ultima fază preconizată (în acest moment), cu efect disruptiv din punct de

vedere tehnologic și social.

Rata de adopție a acestor noi modalități de interschimb poate fi îmbunătățită prin operarea de pe telefonul

mobil ținând cont de avantajele mobilității, disponibilității și securității. Aspectele de securitate ale utilizării

telefonului mobil în tranzacții monetare sunt detaliate în capitolul 4.2.8 legat de securitatea datelor iar fiabilitatea

transferului monetar mobil o ilustrăm prin testul de încărcare din capitolul 4.3.

4.2.2 Servicii financiar-bancare mobile – m-Banking

Pentru cei fără cont și fără telefon, m-Money propune direct saltul înainte dacă se oferă servicii bancare prin

telefonul mobil. De la carduri bancare la e-Banking, primele servicii m-Banking au fost cele prin SMS, acestea

stabilind modul de interacțiune semi-standardizat prin telefonul mobil cu o instituție bancară: mesaje de notificare și

mesaje de sondare (push and pull messages). Propunerea noastră este includerea în portofoliul de servicii a obținerii

de noi informații. Se pot adăuga informații de tip M2M legate de mediul înconjurător (de exemplu, temperatură,

vreme) sau legate de spațiul personal al utilizatorului (de exemplu, valoarea curentă a facturii de energie electrică,

consumul de apă sau gaz). Informațiile de tip M2M ar fi stocate în același mod ca cele de autentificare și balanță a

contului curent sau balanță a contului de voce în telefonia mobilă. Extinderea propunerii pentru acest model o facem

în capitolul 6.

Implementarea de servicii mobile banking în țările în curs de dezvoltare conține un leit-motiv suprinzător, în

care un operator local este asociat cu o bancă (de exemplu, din 2011 Fortis și MTN în Nigeria). Pe lângă bănci,

companiile de transfer de bani precum Western Union Money Transfer, Money Gram, Huntington Bankshares au

implementat la rândul lor sisteme adiționale de realizare de transferuri prin intermediul telefonului mobil.

Transferurile monetare se pot clasifica și prin modul de trimitere-primire a banilor: Cash to Mobile (transfer prin

agenție către telefonul mobil), Mobile to Cash (transfer electronic prin telefonul mobil, ridicarea de cash la agenție),

Mobile to Mobile (transfer complet electronic, digitizarea banilor).

Identificăm ca o necesitate continua îmbunătățire a interfeței și accesibilității serviciilor prin aplicații

dedicate și personalizate ce corespund nevoilor utilizatorilor. Acest tip de interfață îl propunem în secțiunea acestui

capitol dedicată realizării unei interfețe de acces la servicii monetare de încărcare a creditului (a se vedea descrierea

AsiaPlus în subcapitolul 4.5).

4.2.3 Plăți mobile – m-Commerce

Caracteristicile e-Commerce sunt moștenite de către m-Commerce. Modelul de afaceri (e-Business) conține

deja rețelele sociale. Prin comunicarea între utilizatori se obțin referințe de încredere duale (dyadic relationship) iar

prin interacțiunea direct cu producătorul se reduce riscul tranzacției din punctul de vedere al clientului (triadic

structure). Guo ș.a. [65] ilustrează importanța existenței comunicării între client și ofertant înainte de realizarea

tranzacției, folosind modelul comerțului electronic din rețeaua Taobao, în 2010. Comerțul mobil, este la intersecția

comerțului electronic și al operațiunilor mobile. În practică, se află în zona cojuncției mobile e-Comerce completate

de servicii mobile precum LBS (Location Based Services – servicii bazate pe localizare geografică). Aplicațiile

mobile dedicate precum LBS sunt apanajul telecomunicațiilor mobile, posibile doar datorită mobilității, iar

Page 41: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

39

împreună cu operațiuni de comerț electronic dau m-Commerce, a se vedea Figura 4-2. Această clasificare poate fi

adusă la zi datorită apariției e-Government (implicit și a m-Government) precum și a social commerce ce semnifică

comerțul realizat prin rețelele sociale. Efectele acestei paradigme comunicaționale în comerțul electronic sunt însă

benefice extinderii și implementării de aplicații în vederea comunicației IoT și tele-măsurării, subiect elaborat în

capitolul 6.

În afara aplicațiilor, accesul la plăți mobile de pe telefonul mobil se realizează prin mediile de acces stabilite

ale telefoniei mobile (de exemplu, prin STK, USSD, SMS) nefiind nevoie de implementări adiționale din acest

punct de vedere, după cum descriem mai jos în capitolul 4.2.5 legat de modalitățile de acces la serviciile monetare

mobile.

Câțiva parametri importanți care fac posibil comerțul mobil în momentul de față:

omniprezența (ubiquity)

confortul (convenience)

conectarea imediata/instant (instant connectivity)

personalizarea (personalization)

Convergența utilizării terminalelor mobile avansate și a aplicațiilor mobile pentru realizarea de plăți mobile

reduce riscul perceput de utilizator și încurajează adoptarea de noi servicii pentru comerțul electronic mobil

(m-Commerce).

4.2.4 Servicii de plată intermediate de operator

Plata la operator constituie una din modalitățile operatorilor de a contracara OTT (Over the Top Services) și

veniturile slabe din traficul de voce. Prin carrier billing s-a realizat majoritatea plăților prin telefonul mobil în mai

multe piețe ale lumii în 2011 [66] potrivit MEF Mobile, marcând creșterea interesului pentru folosirea telefonului

mobil pentru plăți din Brazilia până în Orientul Mijlociu și Asia de de Sud-Vest. O cunoscută implementare este

plata aplicațiilor Google Play prin opțiunea carrier billing. Plata direct la operator a permis introducerea în

experiența cotidiană a posibilității utilizării telefonului mobil ca mijloc de plată. Decontarea se face din contul pre-

plătit (pre-paid) al utilizatorului sau se adaugă facturii telefonice periodice. Modelul carrier billing constituie una

dintre premizele propunerii noastre dezvoltate în capitolul 4.2 legat de oportunitatea implementării la scară largă a

sistemelor monetare mobile prin aplicații dedicate, ce pot fi personalizate, pentru a atrage digitizarea și virtualizarea

banilor.

4.2.5 Modalități de acces mobil la servicii monetare

După prezentarea operațiunilor posibile în cadrul comerțului mobil, ne interesează identificare modalității de

acces la acestea din punctul de vedere al utilizatorului. Contribuțiile noastre la acest subiect se axează pe transmisia

USSD și prin rețele de socializare, descrise mai jos în acest capitol prin realizarea unei interfețe intuitive pentru

accesul USSD în capitolul 4.5.

4.2.5.1 USSD

USSD (Unstructured Supplementary Service Data) este un protocol în telefonia mobilă GSM pentru

transmisia instantanee de informație și configurare asigurând o legătură la nivel de semnalizare MAP (Mobile

Access Part) între telefonul mobil și reţeaua de bază (core network). Prin acest procedeu, precum în cazul SMS, se

folosește canalul de semnalizare pentru transmisia de informație – bidirecțională dar simplex. Diferența între cele

două protocoale este că accesul USSD este direct, fără un colector intermediar de mesaje de tipul SMSC (SMS

Center) și, în plus, mesajele nu sunt stocate la sursă sau la destinație.

Pasul firesc al USSD a fost să implementeze interogări legate de informație monetară. Primele implementări

au ținut de contul curent de credit de voce sau date (informații despre consum sau aprovizionare a balanței), în

ultima vreme fiind implementate sisteme de plată și sisteme financiare mobile.

USSD beneficiază așadar de o serie de calități care îl apropie, paradoxal, de noua paradigmă aplicativă în

telecomunicații mobile. Propunerea noastră este utilizarea mediului de acces USSD pentru construirea de aplicații

Page 42: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

40

interactive în domeniul tranzacțiilor financiare mobile care să corespundă nivelului de interacțiune existent în

momentul de față pentru utilizatori prin terminalele mobile avansate (smartphones).

4.2.5.2 STK

Încapsularea serviciilor pe cartela SIM a dus la conceptul SUA (SIM Application Toolkit) ce permite accesul

SIM la servicii și realizarea de interogări independent de telefonul mobil sau rețea. Evoluând din 2G (GSM 11.14)

până în 4G (3GPP 31.111) standardul SAT a evoluat către USAT (UMTS SIM Application Toolkit) pentru a defini

funcționarea în cadrul rețelelor post 2G, mai generic referite prin CAT (Card Application Toolkit).

Primele exemple de implementare de plată mobilă au fost făcute prin STK, pentru a beneficia de

posibilitatatea codării întregului volum de informație al aplicației în applet Java și instalarea pe SIM carduri speciale.

4.2.5.3 SMS

După cum arătăm în capitolul 4.2.2 legat de mobile banking interacțiunea utilizator-bancă se poate face în

două moduri, la cererea utilizatorului (pull) sau trimiterea unui mesaj de notificare de către bancă în anumite cazuri

specifice (push). Mesajele la cerere sunt de tip interogativ sau de tip activ prin care se realizează operațiuni

financiare efective de către utilizator. Monetizarea acestui trafic este posibilă și există un acord de implementare

între bancă și operator. Gradul de securitate al SMS este, de asemenea, în discuție, deoarece nu există criptare pentru

mesajul în sine în canalul de semnalizare. Din această cauză, serviciile bancare mobile îngăduie interogări, inițierea

de cereri sau confirmări prin SMS din partea utilizatorilor în conjuncție cu sistem de autentificare (token). Efectul

este însă mărirea complexității soluției, cu riscul creșterii disconfortului de acces, lucru ce s-a dovedit foarte

important în noua paradigmă aplicativă.

4.2.5.4 Browsing mobil

Modelul e-Business are ca mediu de acces Internetul și protocolul HTTP, translația serviciilor financiare în

on-line făcându-se prin realizarea accesului la date personale și operațiuni financiare odată ce acestea au fost

integrate electronic (baze de date, servere, interconexiuni internaționale) de parte băncilor.

4.2.5.5 Aplicații mobile – "apps"

Paradigma aplicațională în domeniul accesului mobil la servicii financiare este reprezentată de

implementarea de aplicații în medii de programare diferite (de exemplu, Java, versiuni C, XML) pentru diferite

sisteme de operare mobile sau producători de terminale (de exemplu, Android, iOS, Microsoft).

Rolul furnizorilor de servicii financiare a devenit unul limitat în implementarea de aplicații, acesta fiind doar

controlate dar evoluția acestora și implementarea efectivă putând fi externalizate. Costurile de mentenanță, de

instalare și suport s-au redus față de mediile de implementare clasice (de exemplu, STK) sau, mai ales, în cazul

dezvoltării de aplicații de acces specializate și personalizate.

În cadrul evoluției aplicațiilor mobile, rolul monetizării tranzacțiilor este cu atât mai mare cu cât aceste tipuri

de tranzacții pot fi monitorizate, auditate și cuantificate, rezultând estimări realiste, corecte și instantanee ale

costurilor pentru părțile implicate (utilizator – client, distribuitor – operator, furnizor – instituție financiar-bancară).

Implicarea mediului academic în dezvoltarea de aplicații este ilustrată de Universitatea Oxford prin OxCEPT, o

aplicație de plată securizată disponibilă pentru toate sistemele de operare mobile majore. Gratuită la instalare,

aplicația va taxa cu 0,05% fiecare tranzacție efectuată.

Creșterea utilizării aplicațiilor mobile, reprezentând o piață de 77 miliarde dolari până în 2017, va face ca

orice utilizator să furnizeze date prin 100 de aplicații apps pe zi conform Gartner [67]. Aplicațiile apps oferă acces

nemijlocit utilizatorilor la oferte ale producătorilor de servicii (altfel spus, implementând un app un ofertant se poate

găsi în contact direct cu orice utilizator). Prin modelul interacțiunii se dezvoltă o paradigmă a aplicațiilor apps.

Aceasta presupune extinderea apps către servicii (de consum, de m-Business) și către dispozitive mobile (wearable

devices). În 2014 suntem în primele stadii ale fazei de aplicații de consum, infotainment, urmată de servicii monetare

mobile m-Business pentru ca în final să poată fi integrate prin Cloud, dar folosind ca interfață de acces applicațiile

apps, o varietate de dispozitive electronice – variante casnică a IoT. Apps devin modul de acces către domotică

(Home IoT).

Page 43: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

41

MBI (Mobile Business Intelligence) precum aplicațiile pe care se bazează în mediul mobil, așa cum le-am

prezentat mai sus, reprezintă șansa utilizatorilor de a consulta și interacționa cu datele personale ce țin de servicii

financiare și nu numai, din orice alt domeniu, odată implementat IoT (Internet of Things). Contribuțiile noastre din

capitolul 6 se constituie într-o aplicație de monetizare a traficului de date (de exemplu, poate fi un model al

traficului mobil) și alte propuneri legate de implementarea de servicii IoT prin simpla integrare VAS la servicii deja

existente.

4.2.6 Servicii și aplicații financiare Mobile Money în Cloud

Dacă m-Money reprezintă prima fază a digitizării operațiunilor financiare, prin accesul la conturile și

cardurile de credit de pe telefonul mobil, m-Wallet reprezintă pasul al doilea prin conversia telefonului mobil în

depozitar al contului și un înlocuitor al cardului.

4.2.6.1 Rolul "mobile wallet" în Cloud

Descentralizarea și digitizarea valutelor, duce la virtualizarea informației monetare. Conținutul portofelului

nostru devine unul „virtual‖, digitizarea și utilizarea portofelului în format electronic este firească. Avantajul major

al serviciilor financiare mobile prin Cloud este transparența și lipsa taxării suplimentare a transferurilor, toate

acestea în condiții de siguranță. Un exemplu pozitiv și celebru de implementare îl constituie utilizarea m-Wallet

pentru a combate corupția. Sistemul M-PAESA a fost folosit pentru plata polițiștilor afgani: polițiștii au fost plătiți

pentru prima oară direct, fără intermediari (intermediari care, de obicei, își însușeau o mare parte din sumă [68]).

Aplicațiile de plăți monetare prin m-Wallet sunt însă prezente, primordial, în piețe dezvoltate. Direcția pe care o

susținem și noi este, însă, implementarea de servicii financiare mobile în părți ale globului unde ar reprezenta un

serviciu complet nou, atât ca funcționalitate cât și ca rezultat, a se vedea capitolul 4.4. Prin Cloud, m-Wallet devine

accesibil de oriunde, de pe orice mediu. Potențialul de creștere al tranzacțiilor financiare mobile poate fi atins prin

înțelegerea mecanismelor din cadrul Social Commerce Networks.

4.2.6.2 Exemple "m-Wallet" prin NFC

Din partea companiilor de cărți de credit/debit consacrate, au fost implementate variante de acces online la

cărțile de credit (a se vedea V.me de la Visa și MasterPass – PayPass Wallet Services – de la MasterCard).

Companiile IT&C au implementat propriile sisteme m-Wallet. Google a dorit introducerea m-Wallet și a NFC

(http://www.google.com/wallet/) folosing sintagma "Make your phone your wallet" („Folosește telefonul mobil ca

un portofel”) [69] sau "Goodbye wallet. The phone will take it from here" („La revedere, portofelului! Telefonul se

ocupă de acum înainte”) [70] ce descriu ambiția producătorului și ținta tehnologiei. În acest efort, Google nu este

singura companie ci este parte a unei colaborări între Citibank, Mastercard, First Data, Sprint și puncte de vânzare.

Datorită complexității infrastructurii tehnice și administrative legate de implementarea NFC prin m-Wallet, acest tip

de lansări pe piață se realizează în comun de mai multe firme. Similar Google wallet a fost ISIS, un consorțiu a cărui

componentă bancară a fost Visa [71] alături de AT&T, T-Mobile USA și Verizon Wireless.

4.2.6.3 Exemple neconvenționale de implementare m-Wallet

Față de aceste implementări din țările dezvoltate, o altă abordare a avut loc în cadrul socio-economic în curs

de dezvoltare al țărilor africane, deoarece utilizatorii înșiși au fost catalizatorii unui serviciu de plată folosind

telefonul mobil. A avut loc o inovație venită de la nivelul străzii, un exemplu de jos în sus (bottom-up) de

implementare a unui sistem de remitențe (remittance – trimiterea de credit de la sursă la destinație fără contact

direct). Apărut pentru prima dată în Uganda, denumit SENTE (bani), a fost baza unui întreg concept de folosire în

comun a unui telefon mobil pentru a înlesni transferul de bani, creat și administrat de utilizatori, fără o autoritate

centrală. Procesul se bazează pe reîncărcarea creditului unei cartele telefonice a unui terț (3rd party). Prin acest

sistem orice telefon mobil devine un bancomat (ATM) și se aduc servicii bancare acolo unde nu există o

infrastructură bancară, ba chiar poate în lipsa unei infrastructuri de energie electrică (fenomen denumit outside the

grid). În comparație cu utilizatorii occidentali ce folosesc servicii monetare mobile în conjuncție cu aplicații

infotainment și cheltuind sume mici, utilizatorii din economiile emergente folosesc telefonul mobil pentru operațiuni

financiare vitale, în sume mai mari (relativ la puterea de cumpărare locală) și sunt direct implicați în dezvoltarea

Page 44: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

42

rețelei și a aplicației. Ingeniozitatea ideii derivă din simplitatea de implementare, un factor esențial îl constituie însă

încrederea în sistemul de plată și în derularea tranzacției.

4.2.6.4 Exemple "mobile wallet" fără NFC

Implementarea aceasta (M-PAESA) în țări sărace sau în curs de dezvoltare deschide calea obținerii de credite

și micro-finanțări din moment ce prin telefonul mobil se câștigă acces la servicii monetare mobile. Un caz particular

îl prezintă, alături de grupul țărilor africane, sub-continentul indian. Datorită volumului mare de tranzacții ce trebuie

operate pe secundă fiabilitatea este foarte importantă (de exemplu, soluția firmei Monitise – http://www.monitise

.com/how – pentru m-Money a trebuit să suporte un trafic de 2500 tranzacții pe secundă [72]). Evoluția acestui

sistem, constă în furnizarea datelor contului către cartela SIM cu NFC astfel încât să fie posibilă plata în magazine –

tranziția de la m-Money la m-Wallet.

Altă variantă în lipsa NFC o constituie asocierea cardului (contului bancar) la un cont de email disponibil

prin Square. Prezintă așadar risc crescut de securitate dar este și mult mai comod. Legătura cu o plată mobilă poate

fi urmărită în cazul în care se folosește pentru accesul la email o interfață de pe un telefon mobil - și tranzacția prin

email devine tranzacție financiară mobilă dar de tip OTT (telefonia mobilă este doar canal de transmisie).

4.2.6.5 Producători

Lista producătorilor de servicii monetare este lungă, combinată cu cei ce activează în domeniul serviciilor

VAS clasice al reîncărcării top-up precum și al plăților mobile (mPayment) sau mobile banking. Aceste firme au

strânse legături cu principiile de funcționare pre-paid în telefonia mobilă pe a căror bază se adaugă funcționalități

legate de m-Money: Comviva, Fronde Anywhere, Fundamo, Gemalto, Luup, Monitise, Obopay, Sybase 365,

eServGlobal, Utiba, M-COM (firma neo-zeelandeză care se ocupa de sisteme pre-paid si BankAnywhere - un sistem

de m-Banking), epay (Euronet Worldwide), Monitise (aplicații m-Money) și alții. Implementarea de NFC este, în

general, în afara scopului producătorilor VAS deoarece nu dețin suficiente capabilități pentru a implementa tot lanțul

necesar: bancă, producător cartele SIM compatibile NFC, etc

4.2.7 „Tranzacții monetare” în comparație cu „monetizarea tranzacțiilor”

Exemplele m-Business (m-Payment, m-Banking) descrise anterior implementează tranzacții mobile.

Tranzacțile monetare sunt totalitatea operațiunilor ce implică schimb financiar, bani. Monetizarea tranzacțiilor

reprezintă totalitatea procedurilor prin care se poate contoriza, audita, cuantifica traficul de date, de voce, de

informație de orice fel, prin intermediul rețelei de telecomunicații mobile. Prin exemplele din capitolul precedent am

ilustrat modalitățile prin care actori financiar-bancari consacrați s-au adaptat la noile paradigme de interacțiune

online-mobil cu clienții. Un proces similar are loc în tot restul domeniilor vieții sociale, de la politică și administrație

publică la industria alimentară și, bineînțeles, în industrie.

Comisioanele per tranzacție sunt o moștenire a sistemului bancar clasic. Prin implementarea plății cu cardul

la terminale POS, transferurile inter-bancare sunt comisionate. Potrivit unei anchete din 2013 a Consiliului

Concurenței, în România, comisionul inter-bancar în sistemele VISA și MasterCard este de 1% și respectiv 1,2%,

mai mare decât maximul european de 0,8% [73]. Această valoare mare a comisioanelor aduce venituri și alte servicii

adăugate (VAS), precum descoperirea de cont ce este foarte utilizată, o valoare totală din 2009 a comisioanelor

legate de descoperirea de cont în S.U.A fiind de 38,5 miliarde dolari (potrivit Moebs Services [74]). Acest tip de

operațiuni, odată integrate accesului mobil, pot mări și profitabilitatea operatorului. Este adevărat, tot din această

cauză, existența unei bariere și a unor clauze de acord cu utilizatorul devin din ce în ce mai importante. Reținem însă

că din punct de vedere tehnic acestea pot fi implementate.

Monetizarea tranzacțiilor poate fi extinsă asupra tele-măsurării, a telematicii şi a implementării Smart Grid.

Modelul tranzacțional în perspectiva inter-conectării obiectelor (Internet of Things) și al comunicațiilor mașină-

mașină (M2M) devine cu atât mai important, a se vedea considerentele suplimentare în capitolul 6.1.2.3

Monetizarea IoT și a traficului M2M. Identificarea acestor posibilități o susținem prin contribuțiile noastre la

integrarea echipamentului de telecomunicații ATCA la implementarea DPI pentru streaming de date M2M în

capitolul 6.3 Analiza fluxului de date M2M pe platforma ATCA.

Page 45: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

43

4.2.8 Securitatea datelor în plățile mobile

Din punctul de vedere al securității datelor transmise în telefonia mobilă, acesta implică canalul radio,

transmisia de date all-IP în rețea și tehnologia sistemelor de plată mobilă, în particular NFC. Securitatea pe canalul

radio GSM este cea mai ridicată dintre sistemele celulare și este bazată pe două componente: autentificare și

criptare. Aspectele de securitate în toată rețeaua GSM sunt detaliate în recomandările GSM Recommendations: 02.09

Security Aspects, 02.17 Subsciber Identity Modules, 03.20 Security Related Network Functions și 03.21, Security

Related Algorithms.

Figura 4-3. Distribuția sistemelor de securitate în PLMN GSM

Mecanismul de protecție GSM este implementat prin trei elemente diferite, ce trebuie să funcționeze

simultan pentru ca mecanismele de securitate să funcționeze (IMSI, TMSI, LAI (Local Area Identity) și Ki): cartela

SIM, terminalul mobil, rețeaua, a se vedea Figura 4-3 pentru distribuirea securității între elementele rețelei. În noile

evoluții GSM, GPRS, UMTS, LTE, securitatea la nivel radio este îmbunătățită și prin implementarea all-IP la

nivelul rețelei problema fraudei în domeniul telecom converge cu chestiunile legate de securitatea și calitatea

serviciului transferului de date.

O modalitate de securitate a transmisiei este codarea fiecărui pachet prin IPsec (Internet Protocol Security –

IP security suite protocol) ce asigură protecția transparentă pentru orice trafic de aplicație. În cadrul capitolului 6

propunem o soluție de filtrare a stream-ului de date, folosind implementarea ATCA. Din punctul de vedere al

securității transmisiei datelor în transferurile m-Business (ce conțin informație monetară sau cu caracter personal)

aceste transferuri trebuie realizate în condiții de maximă certitudine. În același timp, s-a observat (a se vedea

capitolul 4.2.3 legat de m-Payment) că percepția de siguranță poate crește semnificativ, deși în mod subiectiv, prin

efectul avut de către referințele și recomandările primite (de exemplu, din partea cunoscuților sau doar a altor

utilizatori din rețele sociale).

Riscul la nivelul aplicațiilor și al telefonului mobil – Sunt identificare două tipuri de încredere: tare și slabă

(soft). Cazul tare corespunde cazurilor în care încrederea depinde de calitatea conexiunii (de exemplu, accesul WiFi

într-un mall poate să nu fie considerat sigur de unii utilizatori pentru realizarea de tranzacții financiare mobile) sau

de reputația slabă a interfeței (de exemplu, un website care a fost virusat mai demult). Cazul slab (soft) depinde de

aspecte intrinseci, mult mai personale, mult mai subiective din partea utilizatorilor (de exemplu, folosirea acelui

website sau aplicație în trecut cu succes sau venind sub umbrela unui brand recunoscut - Google Play etc).

Prin tehnologiile antifurt se încearcă protejarea datelor personale ale utilizatorilor atât din punct de vedere al

utilizării serviciilor infotainment cât și din punct de vedere al accesului la informație monetară în vederea realizării

de operațiuni și a accesului la informație IoT din domeniul domoticii (Home IoT) sau al aplicațiilor personalizate.

4.2.9 Modelul m-Government

e-Government devine m-Government prin utilizarea telefonului mobil. Un aspect ne-evident este că serviciile

de e-guvernare pot fi privite ca servicii cu valoare adăugată. Deși serviciile cu valoare adăugată sunt cele ce măresc

veniturile (de exemplu, ARPU), în cazul tranzacțiilor din cadrul e-Government (de exemplu, plata taxelor, vot

electronic, identificare virtuală, proceduri legale și administrative cu autoritățile locale și guvernamentale prin

mediul mobil) acestea nu ar trebui taxate.

e-Guvernarea înseamnă și comunicarea prin noile medii sociale. Actualele implementări e-Government țin de

deschiderea unui portal prin care se asigură accesul la cât mai multe servicii administrative ale statului. Prin accesul

la servicii de pe terminale mobile se lărgește aria de acoperire și utilizare (e-Incluziune). Exemplul cel mai celebru

este cel al Estoniei. Avantajat de o arie geografică mai mică, populație mai restrânsă și compactă, guvernul a trecut

Page 46: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

44

la implementarea rapidă a politicilor de e-Guvernare făcând ca la final guvernul estonian să fie campion la

integrarea digitală a serviciilor sale (de ex: plata taxelor) iar populația a migrat spre folosirea acestor servicii încă

din 2006 [75]:

infrastructură: semnătură digitală, ID, e-Citizen și x-Road

e-Society: e-Democracy portal, e-School, e-Voting

e-Government: e-Cabinet

4.3 Validarea modelului m-Business printr-o soluție de monitorizare a reîncărcării

mobile

4.3.1 Contextul traficului mobil

Transmiterea de date prin interfața radio a crescut substanțial de la alocările inițiale de spectru mobil.

Disponibilitatea permanentă și mobilitatea în creștere (handover și roaming) permit utilizarea acestei paradigme de

comunicare la alte domenii, cum ar fi interacțiunea socială, de streaming mobil sau acces omniprezent la tehnica de

calcul. Singura soluție practică la această problemă este creșterea a veniturilor. Sprijinim aceste afirmații prin testul

nostru practic, de laborator industrial, pentru o soluție de reîncărcare a abonaților. Testul folosește hardware

industrial, care poate susține traficul de testare simulat. Cererile de reîncărcare sunt generate la nivel local și

comunicarea se face local pe un server în format de interfață proprietar. Utilizarea resurselor (memorie, procesor) si

performanța (cereri de succes sau nu) sunt măsurate, studiate și extrapolate.

4.3.2 Valoarea adăugată în serviciului de reîncărcare studiat

Caracteristicile principale – Operatorul telecom poate acorda aceste servicii furnizorilor VAS prin sub-

contractare păstrând doar provizionarea de date față de sistemele de VAS și gestionarea interfețelor prin stratul de

serviciu. Detalierm în subcapitolul 3.5 legat de integrarea unei platforme avansate de telecomunicații care sunt

principiile IN-SCP de servire și prelucrare a informației. Pentru VAS cu valoare monetară conexiunea este în mod

necesar cu IN.

Studiul cazului particular al traficului VAS – În cazul nostru, sistemul VAS este conectat prin 1Gb LAN

și, deci, eventualele decalaje în prelucrarea nu sunt cauzate de TCP/IP. Performanța VAS depinde, practic, de cât de

mult trafic se poate procesa. Performanța în studiul nostru de caz – în general în sistemele de telecomunicații și

special în sistemul nostru de reîncărcare pe baza VAS – este numărul de reîncărcare/interogare/încercări care pot fi

tratate. Acești parametri depind de platformele hardware utilizate, performanța SW a aplicațiilor și de caracteristicile

de trafic.

Figura 4-4. Test de reîncărcare mobilă pe durata a câtorva ore, în condiţii Load and Stress

VoMS sar

Încărcări pe minut

nereușite

Page 47: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

45

Detaliem un studiu de caz pentru reîncărcare mobilă folosind o schemă atractivă întâlnită în sistemele mai

multor operatori. Infrastructura industrială este VoMS (Voucher Management System – Sistemul de Management

Voucher). Echipamentul de testare are la bază serverele Oracle Sun V440 și V240. Eficiența serviciului de

reîncărcare studiat este atât de bună încât el poate fi rulat pe un sistem cu memorie RAM subdimensionată (4GB),

comparativ cu 8 sau chiar 16 GB necesari de obicei în producție.

Măsurarea noastră permite calcule cu formule de extrapolare liniară pentru BHRA (Busy Hour Recharge

Attempts – încercări de reîncărcare la ore de vârf). Echipamentul de laborator pentru simularea condiţiilor de sarcină

(load and stress) a permis o viteză emulată de 6,7k BHRA (o încercare de reîncărcare, RA – Recharge Attempt, la

fiecare 216000 μs = 0,216s), dar rezultatele măsurate ar putea fi ușor extrapolate la valoarea de 50k BHRA (valoarea

țintă maximă). Rezultatul este că în jur de 250 RA pe minut, care reprezintă 16k RA pe oră sunt prelucrate în mod

corect cu erori ocazionale și, în acest caz, datorate caracteristicilor de testare. Performanța sistemului de reîncărcare

a fost confirmată. Pentru cele două sesiuni de testare, pentru un test de o oră și pentru un test de durată mai lungă,

vezi și Figura 4-4, sunt marcate diferit încearcările finalizate cu succes și cele nereușite.

Medierea ca SaaS – Beneficiile VAS sunt evidente din opțiunile oferite: abonații pot experimenta noi

modalități de a accesa infotainment și rețele sociale și pentru a opera cu bani (de exemplu, remitențe, e-Banking,

reîncărcare). Există mai mulți termeni tehnico-economici, care se pot aplica pentru abordarea VAS în

telecomunicaţii: sinergie, convergență și agregare (ultima în raport cu NGN). În opinia noastră, cea mai importantă

problemă în dezvoltarea de servicii în Cloud prin resurse distribuit-partajate este medierea. O abordare

tranzacțională, programată în noile metode de integrare de afaceri în SaaS ar contribui esențial la reducerea

CAPEX/OPEX și îmbunătățirea ARPU.

VAS ca soluție pentru problemele de congestie – LTE-Global Mobile Broadband promite o latență mai

mică, care va sprijini jocuri multiplayer, rețele sociale, conferințe video de înaltă calitate și o nouă generație de alte

aplicații interactive în timp real. Acesta este motivul pentru care dezvoltarea viitoare în telecomunicații va folosi

tehnici de predicţie pentru gestionarea congestiei – a se vedea paragraful 3.2.2. Evoluția are o primă fază de mare de

creștere, saturație și apoi scădere, după cum detaliem în paragraful 3.1.3 dedicat modelelor de creștere a serviciilor.

4.3.3 Concluziile testului de reîncărcare

Studiul nostru de caz prezintă utilizarea de bani prin intermediul telefoanelor mobile – o provocare tehnică în

cadrul gamei largi de servicii cu valoare adăugată care pot fi oferite. După identificarea parametrilor VAS și a

principalelor caracteristici ale unui scenariu de încărcare și de trafic real, am adus în discuție unele posibile

îmbunătățiri folosind tehnologii Cloud Computing. Testele de laborator au subliniat limitele specifice de

performanță.

4.4 Considerarea aspectelor culturale şi geografice în implementarea m-Business

4.4.1 Metodologia originală „LOCALE”

Termenul LOCALE, împrumutat din sistemul de configurare al platformelor, îl voi utiliza pentru a sublinia

particularităţile unei arii geografice sau culturi, ţări sau regiuni, în vederea mai bunei înţelegeri a influenței pe care

le pot exercita din punct de vedere socio-economice la implementarea și dezvoltare de servicii monetare mobile.

Aceste caracteristici, fac ca implementarea de servicii monetare mobile financiare, inclusiv de e-Guvernare, să fie

sau nu potrivite, după caz. În caz pozitiv, se poate eventual anticipa modalitatea de implementare, după cum voi

ilustra prin exemple.

În graficul implementării serviciilor avem pentru moment 2 dimensiuni:

1. timpul

2. evoluția arhitecturală a serviciilor și tehnologiei (voce, date, infotainment)

Putem adăuga o a treia dimensiune care reprezintă cel mai bine aspectul specific al implementării acestora:

3. LOCALE (aspectele socio-economice şi culturale ale zonei de distribuție a serviciului) – dacă economia

este emergentă, gradul de penetrare a telefoniei mobile, acoperirea cu energie electrică etc.

Importanța metodologiei LOCALE pentru mediul de afaceri este enormă în contextul globalizării. Este

aproape obligatoriu ca firmele, prin strategia de implementare, să se imerseze în cultura locală [76]. Studiul

Page 48: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

46

diferențelor a fost făcut într-o primă fază între țări ce făceau parte, covârșitor, din spațiul european sau de cultură

occidentală (de exemplu, prima ediție din 1996 a cărții [77] lui Richard D Lewis conține doar 25 de țări). Descrierea

culturii ca set de reguli sociale nescrise și ca sumă de diferențe între grupuri de persoane din părți diferite ale

globului constituie o arie de cercetare distinctă. Identificarea acestei probleme și realizarea de studii în această

direcție a fost posibilă odată cu globalizarea producției și mobilitatea forței de muncă. Parte a studiului comunicării

inter-culturi, Geert Hofstede a introdus teoria dimensiunilor culturale (cultural dimensions theory). Aspectele legate

de comunicarea inter-culturală în desfășurarea muncii și a activităților sociale ating foarte multe câmpuri de studiu

(de exemplu, antropologie, studii culturale, psihologie). Modul de transmisie al informației, este clasificat potrivit

lui Edward T. Hall în funcție de cultura participanților [78]. Această diferență o putem ilustra prin contrastul dintre

oferta telecom în țările dezvoltate și o piața emergentă ca cea a Regiunii Kurdistan din Irak. De asemenea se

introduce ideea de „programare colectivă‖ (collective programming) pentru a exprima caracteristicile comune ce

sunt rezultatul unei conviețuiri laolaltă. Această idee vine în suportul conceptului de participare colaborativă pe care

îl detaliem în sub-capitolul 6.1.

4.4.2 Stadiul m-Business în țările dezvoltate

Ca un preambul la cazul particular de adopție tehnologică în piețele emergente facem comparația cu situația

din țările dezvoltate. Sistemele de plată mobile și posibilitatea integrării de servicii financiare alături de controlul

IoT de pe telefonul mobil, reprezintă un factor disruptiv pentru multe implementări anterioare.

4.4.3 Evaluarea metodei „LOCALE” pentru m-Business în economiile emergente

În ciuda lipsei de experiență în domeniul tehnicii de calcul într-o țară sau regiunea, tehnologia mobilă

constituie o modalitate de avans tehnologic în salt. Acest lucru devine unul din cele mai importante efecte colaterale

ale implementării telecomunicațiilor mobile în țări fără un istoric în domeniul comunicațiilor. Observațiile noastre

precum și studiile efectuate confirmă că implementarea de servicii monetare mobile asigură legitimitate acestui salt,

lărgind aria de influență a telecomunicațiilor mobile.

În momentul de față, este mai simplă sau mai ușor accesibilă plata prin intermediul telefonului mobil în țări

din economii emergente, deoarece reprezintă singura alternativă posibilă schimbului cash. Acest lucru este

considerat de observatorii occidentali drept un paradox (de exemplu: în 2011, „este mai ușor să folosești telefonul

mobil pentru a plăti taxiul în Nairobi decât în New York” [79]). Apărută ca o reacție la analiza SWOT ce a fost

considerată utilă pe cazuri particulare (o voi folosi la rândul său în definirea scenariului m-Business, Business Case,

pentru aplicația Android – a se vedea subcapitolul 4.5), teoria strategiei competitivității pune în balanță forțele

externe globale în vederea definirii unui model general.

Rolul major jucat de tehnologie va fi extraordinar deoarece este pentru prima dată, în 2014, când populația

mondială de aproximativ 7,2 miliarde va fi depășită de numărul de telefoane mobile. Importanța accesului mobil,

este ilustrată printr-un citat din Muhammad Yunus: „Atunci când ai un telefon mobil este ca și cum ai un permis

pentru ieșirea din sărăcie în câțiva ani‖ [80 ]. Modul de management al timpului este important deoarece

perspectiva asupra activităţilor economice este în felul acesta foarte diferit de la o naţiune la alta chiar (Chronemics),

punctualitatea fiind apreciată și considerată esențială în unele culturi dar ignorată în altele.

4.4.4 Validarea metodologiei „LOCALE” printr-un studiu de caz în Regiunea Kurdistan din Irak

Din punct de vedere al telecomunicațiilor, potențialul zonei este crescut fiind o dezvoltarea greenfield. Dintre

cei trei operatori dominanți, Zain avea în 2013 aproximativ 14 milioane abonați, Asiacell are aproximativ 10

milioane, iar Korek aproximativ 5 milioane [81]. Utilizatorii nu au alte referințe tehnologice decât cele oferite pentru

prima oară de operatorii de telefonie mobilă, din acest motiv popularizarea serviciilor are loc în paralel cu instruirea

abonaților despre cum să le utilizeze.

Sensibilitatea la diferențele culturale constituie unul din cele mai recente atuuri ale modelului de afaceri. În

ce privește tranziția e-Business către m-Business în țările cu economie emergentă, această trecere se face printr-un

salt înainte (leap forward, a se vedea sub-capitolul 3.1 legat de modele de creștere în telecomunicații mobile)

deoarece nu există un istoric al implementărilor, ci este un teritoriu virgin. Folosirea dimensiunilor culturale pentru

rafinarea ofertei în funcție de cererea locală devine un avantaj major.

Page 49: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

47

Figura 4-5. Comparație între dimensiunile culturale din Irak, România și Suedia potrivit Geert Hofstede

(sursa http://geert-hofstede.com/iraq.html)

Evitarea incertitudinii (Uncertainty Avoidance Index – UAI) – privind cronologia istorică. Distanța

decizională sau fermitatea structurii de putere (Power Distance Index – PDI) – foarte mare în societatea kurdă și

în administrația locală și centrală. Raportul masculinitate-feminitate (Masculinity versus Feminity – MAS) – prin

excelență, datorită influenței factorilor religioși și păstrării unei societăți rurale în secolul XXI, societatea kurdo-

irakiană este una centrată pe masculinitate. Orientarea pe termen lung (Long-term orientation – LTO) – în urma

aceluiași context istoric devastator, timpul de pace a fost privit ca un interludiu între încleștări armate intense de

lungă durată. Raportul individualism-colectivism (Individualism versus Collectivism – IDV) – Din punct de

vedere social, nu politic, colectivismul societății kurde este ilustrativ. Raportul indulgență-reținere (Indulgence

versus Restraint – IVR) – Contextul conservator al societății kurde lasă puțin spațiu de exprimare sau experimentare

membrilor săi, în orice domeniu ar dori. Toate aceste concluzii sunt utile inițierii de servicii monetare mobile și

dezvoltării unui peisaj al integrării tehnologice. Aceste preferințe am încercat să le identific pentru a fi utile în

dezvoltarea de aplicații, a se vedea aplicația Android detaliată în subcapitolul 4.5.

4.5 Soluție originală – Controlul accesului la servicii financiare mobile

Am propus integrarea USSD (Unstructured Supplementary Service Data) – un mediu de control fiabil și

universal valabil – pentru consolidarea controlului afacerilor prin aplicații – apps. Prin aceasta am pus, practic, un

mediu de creare de servicii SCE (Service Creation Environment), la dispoziția operatorilor din economiile

emergente și, de asemenea, cu o aplicabilitate directă la realizarea controlului mobil imediat în IoT (Internetul

obiectelor).

4.5.1 Preambul – situația pe piață

Aplicația noastră este destinată operatorilor de telecomunicații, pentru a răspunde cerințelor specifice legate

de reîncărcare și poate fi extinsă pentru a implementa interogare și control al cererilor de alocare a resurselor în

viitorul Smart Grid și în sistemele M2M.

4.5.2 Contextul accesului la servicii

Utilizarea și riscurile actuale – Operatorii de telecomunicații se bazează pe cadre USSD sau IVR

(Interactive Voice Response) ca să pună la dispoziția abonaților o modalitate de interogare-interacțiune cu datele

personale de cont (de exemplu, interogare sold) sau pentru a permite declanșarea unui set de operații de către agenți

autorizați (de exemplu, rețeaua de agenți de vânzări distribuiți geografic).

Utilizând soluții specializate cu valoare adăugată (VAS) operatorul va crește prezența locală, permițând

persoanelor selectate (agenți comerciali) să preia povara de a distribui cartele de reîncărcare (vouchers) și de a

reîncărca direct conturile abonaților. Orice cadru USSD începe cu „*‖ și se termină cu „#‖. Câmpurile intermediare

Page 50: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

48

sunt, de asemenea, separate cu „*‖. Un exemplu de cadru USSD pentru reîncărcare este *123*123456789012# unde

123 reprezintă codul scurt (SC) urmat de un număr de 12 cifre ale codului unui voucher de reîncărcare (HRN –

Hidden Recharge Number). Cadrele USSD devin prea complexe pentru o utilizare ușoară și rapidă. În plus, un agent

are nevoie de control de cont (de exemplu, schimbarea parolei, transferuri la și de la un alt agent, vizualizarea

tranzacției). Acest lucru duce la o listă lungă de operațiuni USSD disponibile pentru agenți. Din cauza acestor

probleme, există un risc ridicat ca agenții să fie descurajați să utilizeze serviciul.

Oportunitate și scopul urmărit – USSD poate fi, de asemenea, considerat ca o oportunitate, deoarece

acesta este un mediu de control fiabil, testat în producție. Propunerea făcută în acest context e ca USSD să nu fie

eliminate din implementări viitoare în contextul noii paradigme app deoarece este disponibil în mod implicit în toate

rețelele de telecomunicații ale tuturor operatorilor, este sigur și simplu. USSD oferă: stabilitate în exploatare

(standardizat și în producție de peste 15 ani); simplitate funcțională (transmis prin intermediul canalului de

semnalizare); uşurință de punere în aplicare, indiferent de serviciul prestat; domeniu global de distribuție, susținută

de toate terminalele mobile și toți operatorii de telefonie mobilă; interacțiune crescută, comparativ cu SMS.

Figura 4-6. Mediul Eclipse de dezvoltare și testare cu mașina virtuală (VM) deschisă

Mediul de dezvoltare – Am folosit pentru mediul de dezvoltare Android Eclipse Service Delivery Kit

(SDK), cea mai recentă versiune a platformei Android. Dezvoltarea în Android Eclipse se face în limbajul de

programare Java pentru logica programului și integrarea în XML pentru formatarea conținutului vizual al aplicației

app.

4.5.3 Scenariul business – Business Case

Avantaje în raport cu implementări anterioare – Scopul acestei dezvoltări este o aplicație mobilă care va

beneficia de o interfață grafică (GUI – Graphical User Interface) pentru a stoca și colecta date și apoi a le formata,

transparent pentru utilizator, în cadre USSD valide. Am integrat elemente vizuale speciale cum ar fi logo, schema

de culori a companiei, icoana aplicației – meniurile și schema de culori sunt personalizate pentru a fi în concordanță

cu imaginea de brand a operatorului.

Analiza SWOT – Pentru a valida aplicația dezvoltată, am supus-o unei analize SWOT prin listarea punctelor

tari, punctelor slabe, a oportunităților și riscurilor legate de acesta (SWOT – strengths, weaknesses, opportunities

and threats). Intern – Puncte forte (interfață grafică ușor de folosit, declanșarea rapidă a cererilor) și puncte slabe

(versiunea curentă a aplicației este disponibilă numai pe sistemul de operare Android). Extern – Oportunități

(niciun alt operator, în prezent, nu oferă acest instrument pentru proprii agenții comerciali, terminalele smartphone

Android au o cotă de piață mare în Orientul Mijlociu și în economiile în curs de dezvoltare.) și amenințări (nu există

niciun risc suplimentar).

Aplicații M2M – Sunt posibile servicii M2M folosind aplicații apps. O oportunitate este reprezentată de

accesul comun la înregistrările Smart Grid de către administratorul rețelei de utilități alături de operator. Aceasta

este parte a schemei de integrare a rețelei pe verticală (rețea electrică, rețea de monitorizare și contorizare – metering

– și rețeaua de comunicații, a se vedea Figura 6.1 în contextul paragrafului 6.1.1. legat de schemele colaborative și

serviciile specifice telecom.

Page 51: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

49

4.5.4 Dezvoltarea aplicației

Am folosit un design standardizat în vederea creării unui stil unitar, modern, ce se înscrie în modul de

prezentare a informației popularizat de către Google Android. Același mod de prezentare poate fi realizat pe sistem

de operare OS sau Microsoft în caz că este necesar.

Figura 4-7. Designul standardizat al meniului Google (Google Play) – implementarea practică pentru aplicație

Securitatea aplicației și a datelor

Orice agent comercial va avea propria parolă USSD și acest lucru poate fi folosit în paralel pentru a declanșa

manual cererile USSD. O funcționalitate suplimentară permite agentului să stabilească de asemenea propria parolă

USSD. Acest lucru precum și stocarea parolei criptat în aplicație nu constituie un risc – nu se introduce niciun risc

suplimentar, altul decât cel legat de funcționarea normală cu cadre USSD.

AsiaRecharge

Recharge

Subsceriber recharge

Subscriber number

Value

Selection menu

Figura 4-8. Propunerea pentru ecranul de reîncărcare directă și implementarea practică în aplicație

4.5.5 Variante și concluzii

Paradigma aplicațională poate fi extinsă pentru a pune în aplicare, de asemenea, interogări M2M - de

exemplu, în Smart Grids, monitorizarea utilizării de curent electric de la contoare (în acest caz, datele colectate pot

fi puse la dispoziție, prin intermediul unui API). În cadrul Internetului obiectelor, ele pot fi folosite pentru a opri-

porni echipamentul sau controla de la distanță o gamă completă de sisteme domotice. Datorită aspectelor de

securitate implicite, declanșarea prin intermediul USSD este potrivită pentru scenarii monetare complexe.

Aplicația originală este în curs de distribuire și utilizare în producție (n.a. 2014), cu scopul de a deveni

interfața de acces preferată pentru rețeaua de vânzări de credit mobil a operatorului Asiacell din Irak.

Page 52: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

50

4.6 Concluzii

Am efectuat studii și observații la fața locului în mai multe țări ce se înscriu în descrierea de economii

emergente, aflate pe mai multe continente, la principalii operatori de telecomunicații mobile, în contact direct cu

infrastructura de rețea, cu baze de date și comenzi și nu în ultimul rând alături de specialiști cu multă experiență

locală și internațională. Piețele emergente se bazează pe un model inversat de generare a veniturilor și distribuire a

capitalului, având un potențial de echilibrare a veniturilor la nivelul societății.

Figura 4-9. Contribuțiile capitolelor 3 și 4 în cadrul

modelului de management al rețelelor de comunicații

Din punctul de vedere al managementului rețelelor de comunicații capitolul 4 împreună cu capitolul 3

precedent subliniază importanța serviciilor în telecomunicații mobile și modalitățile de implementare. Prin

implementările practice testate, dezvoltate și propuse spre producție ne înscriem în cadrul celui de-al 3-lea nivel al

modelului, legat de managementul serviciilor, a se vedea Figura 4-9.

În urma studiului amplu efectual descris în acest capitol folosind teoria dimensinilor culturale a lui Geert

Hofstede, elemente din teoria sistemelor informaționale (IS-Information Systems Theory) și validări prin matricea

SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) am elaborat o metodă proprie LOCALE de identificare a

particularităților unei piețe în vederea propunerii de soluții tehnice personalizate. Acest lucru mi-a fost util în

dezvoltarea aplicației originale AsiaPlus. Prin aceasta am pus, practic, un mediu de creare de servicii SCE (Service

Creation Environment), la dispoziția operatorilor din economiile emergente și, de asemenea, cu o aplicabilitate

directă la stabilirea controlului mobil imediat în IoT (Internetul obiectelor).

Validarea soluțiilor de reîncărcare mobile le-am ilustrat printr-un exemplu de testare. Aceste rezultate din

activitatea de integrare și testare legată de performanțele sistemelor de reîncărcare au fost prezentate într-o

conferința internațională [Bal9]. Fundamentele implementării precum și avantajele aplicației AsiaPlus au fost

prezentate în cadrul unei conferințe internaționale [Bal7].

Page 53: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

51

5 Implementarea comunicațiilor om-mașină pentru controlul

echipamentelor de la distanță

5.1 Studiul integrării telematicii cu telecomunicațiile mobile

Acest capitol prezintă o serie de contribuţii a căror funcționalitate este probată în timp, fiind accesibile de

mai bine de 10 ani, a se vedea subcapitolul 5.2 referitor la integrarea pentru e-Learning a unei platforme de tele-

măsurare. De asemenea, se prezintă soluții validate în publicaţii ISI, a se vedea subcapitolul 5.3 și 5.4 ce țin de

măsurarea și optimizarea transferului de date mobil într-o integrare de tele-măsurare pretabilă în Internetul

obiectelor sau de accesul integrat la o platformă de comunicații avansate. Studiul de faţă a fost extins la integrarea

prin ATCA a unui concept de telematică cu posibilă stocare și interpretarea avansată a datelor, ce va fi detaliat în

capitolul 6. Monetizarea acestor servicii M2M este realizată per tranzacție (operaţiune de tele-măsurare), sau per

packet, în condiţii de auditabilitate – elementele de control al politicilor de tarifare și aplicații originale fiind

prezentate în capitolul 6, următor. Rentabilitatea sistemelor M2M pentru IoT va fi astfel demonstrată de lucrările de

tele-măsurare prin intermediul unor rețele sociale, ce permit o completă flexibilitate și rentabilitate pentru

producător (dezvoltator) și pentru operator (administrator).

5.2 Platformă e-Learning bazată pe tele-măsurare

5.2.1 Virtual Electro Laboratory

Unul dintre principalele obiective ale Proiectului Pilot Leonardo da Vinci „Virtual Electro-Lab‖ RO/01/B/

F/PP 141024 a fost de a crea o platformă web (http://vlab.unitbv.ro/velab). Situl pe care l-am dezvoltat este doar o

parte din sistemul de lucru VELab care stă on-line cuasi-permanent (având, pe lângă UPS, şi o capabilitate de

repornire a alimentării în secvenţă controlată, în intervale programate de timp alese statistic).

Figura 5-1. Pagina principală a paginii web VELab cu meniul pentru măsurători Live expandat

Implementarea soluţiei de acces la hardware de la distanță – Versiunea actuală a Virtual Electro Lab

extinde scopul și modalitățile de realizare a unei soluții integrate pentru acces la hardware de la distanță – aşa cum

am arătat, soluţiile pe care le-am dezvoltat aparţin de categoria mai largă Cloud IaaS (Infrastructure as a Service).

Protocoalele de Internet și tehnicile pe care le-am utilizat sunt HTTP, PHP, LabVIEW 6i (6.0.2). Se asigură accesul

prin Internet la diferite clase de DUT electronice: tranzistori cu efect de câmp cu poartă joncţiune şi canal n (N-

JFET), tranzistori cu efect de câmp MOS cu canal p iniţial (enhancement P-MOS-FET ), tranzistori bipolari (BJT),

diode cu siliciu (DSi), diode Zener (DZE).

Page 54: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

52

Modulul de achiziție/distribuție de date este (DAQ) PCI-6024E-plug-in board de la National Instruments

controlează resursele hardware printr-un banc cu opt relee pilotate de LabVIEW prin portul Centronics LPT1. Situl

web dezvoltat, parte din versiunea curentă a platformei "Virtual Electro-Lab", are menirea de a crea, la nivel Client,

un mediu ușor de utilizat și complet informativ pentru utilizator. Situl web oferă acces de la distanță și

Instrumentele Virtuale oferă accesul fizic în timp real. Accesul poate avea loc și de pe terminale mobile din cele mai

simple, situl oferind și pagini WAP – conforme WML (Wireless Mark-up Language).

Figura 5-2. Arhitectura soluției: Stand (DUT) – Server de stand (”Workbench Computer”) – Server Web

LabVIEW poate comanda plăci DAQ, instrumente compatibile GPIB și orice alte elemente de infrastructură

accesată ca serviciu (DUT/UUT etc). În Figura 5-3 se poate vedea Panoul Frontal al VI de global monitorizare și

control – practic o consolă virtuală ce afișează stimulii prezentați prin intermediul sitului web, rezultatele

măsurătorilor și căile fișierelor generate (fișe de testare etc).

Figura 5-3. Panoul de control (Front Panel) al programului VI de control al instrumentației

5.2.2 Integrarea componentelor Hardware

Bancul de relee – Folosim 6 relee pentru a multiplexa cele două canale DAC spre a trimite stimuli

dispozitivelor testate și 2 relee pentru a permite utilizatorului să selecteze de la distanță sub-categoriile de DUT (de

exemplu, în cadrul sub-categoriei diode, utilizatorul are și posibilitatea de a alege să măsoare dioda simplă cu siliciu

– implicit, sau dioda Zener).

Page 55: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

53

Figura 5-4. Schema circuitului și bancul de relee implementat

PCI-6024E – Modulul PCI-6024 dispune, prin conectorul I/O, de două canale de ieșire analogică în tensiune

(am optat pentru gama bipolară ±10V). Datele scrise la convertorul digital-analog (DAC) sunt interpretate ca format

complement față de doi. În timpul funcționării normale, o ieșire DAC se va modifica ori de câte ori este actualizată o

nouă valoare digitală.

5.2.3 Logica aplicației în intercomunicarea LabVIEW – website

Aşa cum am arătat, VI LabVIEW rulează pe serverul de stand (Work-Bench Server) care comunică în

Intranet (LAN) cu Serverul WEB ce comunică în Internet (WAN) cu Clienţii aflaţi la distanţă. Avantajul acestei

soluții este limitarea traficului atunci când nu există nici cerere de tele-măsurare (la un minimum necesar de

verificare a lungimii fișierului workbench_dut.txt). În plus, remarcăm simplitatea soluției de tip „telegramă‖

(fără a mai fi necesare rezolvări complicate ale conflictelor de „acces concurent‖): valorile măsurate sunt însoțite de

stimulii (sau de „capul de tabel‖) de la utilizator; în acest fel e imposibilă asocierea greşită a stimulilor trimişi de un

utilizator cu rezultatele măsurărilor cerute de alt utilizator

Terminalele mobile pot fi folosite pentru a accesa în acest mod resursele hardware VELab.

5.3 Performanțele transferului de date mobile pentru tele-măsurare

Figura 5-5. Configurația reală de testare în laboratorul industrial

Am integrat un mediu de testare completă pentru condiționarea – de către rețeaua de comunicații mobile – a

performanțelor tele-măsurării. Am publicat într-o Revistă indexată ISI acest studiu de caz real [82] orientat pe

achiziția datelor cu mare viteză în timp real [83] – reprezentată generic de către un osciloscop digital conectat la

rețele mobile GSM/UMTS [84]-GPRS [85]. Pentru aceasta abordare a fluxurilor de date pentru tele-măsurare am

integrat în laborator o rețea PLMN cu capabilități speciale de monitorizare a traficului și analiză de protocol.

Page 56: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

54

5.3.1 Obiectivul integrării testării mobile

A fost folosită transmisia TCP sau UDP [86]. Elementele de rețea în acest caz sunt împărțite între mediul de

transport de rețea și echipamentul propriu-zis de achiziție de date. Obiectivul acestei cercetări a fost de a identifica

impactul limitărilor tehnice (ale rețelei de transport) asupra performanţelor măsurării de la distanță.

5.3.2 Descrierea sistemului integrat de comunicaţii pentru tele-măsurare

Rețeaua PLMN este în acest caz formată din echipamente de laborator reale, începând cu componente de

rețea de bază: SGSN, MSC (HLR și VLR), GGSN și continuând cu elemente ale reţelei radio GSM/GPRS Enhanced

Radio Access Network.

5.3.2.1 Rețeaua de testare în laborator

Din punct de vedere al accesului radio, transmisia este Up Link (UL) – în cazul în care aceasta este de la

mobil la rețea – și, respectiv, Down Link (DL) – în celălalt sens. În general, măsurile de îmbunătățire a rețelei se

aplică în primul rând la DL, în scopul de a mări lățimea de bandă de download.

Achiziția de date prin osciloscopul digital – Datele au fost achiziționate cu ajutorul unui osciloscop digital

(www.velleman.be) fie prin emulare (cu date generate în modul demo al osciloscopului) fie cu măsurare reală.

Osciloscopul achiziționează un număr reglabil de eșantioane (ale semnalului măsurat) per cadru transmis (buffer-ul

are capacitatea de 200-5000 eșantioane; valoarea implicită este 1000).

5.3.2.2 Transportul TCP/UDP al datelor

În cazul TCP se observă și studiază RTT (Round-Trip Time – timpul de întoarcere). În cazul UDP, am

observat și studiat mai ales fluctuaţiile, reprezentate de varianța intervalului de timp dintre eșantioanele recepţionate.

Acest lucru are un efect similar ca RTT în cazul TCP.

5.3.2.3 Programele Client și Server în scenariul de tele-măsurare

Streaming-ul de date a fost făcut prin TCP sau UDP via PDP (Packet Data Protocol) între terminalul mobil și

PLMN (GGSN) folosind funcţiile LabVIEW pre-definite pentru Transport TCP și UDP.

5.3.3 Metodologia de testare

Accentul acestui studiu detaliat (în laboratorul Hi-Tech de comunicaţii mobile) a fost pus pe capacitățile-

cheie ale rețelei mobile care afectează streaming-ul de date în timp real.

Figura 5-6. Interfața LabVIEW de configurare a programului Client

5.3.3.1 Descărcare datelor (Download)

Descărcare (DL) via TCP - Așa cum este ilustrat în Figura 5-7, la începutul transmisiei, timp de

aproximativ 2s, nu există niciun transfer de date din partea sondei (Server). Acest lucru este cauzat de configurarea

canalelor radio.

Page 57: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

55

Descărcare (DL) via UDP – Umplerea repetată a buffer-ului are efecte vizibile asupra părții de recepţie,

Client. Fluctuaţiile (jitter) sunt în ușoară creștere în acest timp, deoarece pachetele sunt stocate în memoriile tampon

în care petrec un timp relativ mai mare.

5.3.3.2 Încărcarea datelor (Upload)

Încărcare (UL) via TCP – În primul rând lățimea de bandă a fost investigată folosind Jperf/Iperf și

Wireshark, atât la sondă cât și partea de Client. În cazul în care sonda și Clientul sunt ambele mobile, limitările UL

se aplică în ambele cazuri. Lățimea de bandă UL este foarte similară cu lățimea de bandă DL dar proporțional mai

mică. Această observație este valabilă pentru toate măsurătorile de performanță legate de transferul TCP UL.

Figura 5-7. Măsurarea lățimii de bandă în Jperf/Iperf [kbps/s] pentru download TCP la client – 70 kbps/s

Încărcare (UL) via UDP – Lățimea de bandă este, de asemenea, mai întâi investigată folosind Jperf/Iperf

atât la sondă cât și la Client, a se vedea Figura 5-8. Același fenomen poate fi observat şi pentru UDP ca pentru TCP:

buffer-ele de la Server (sondă, „probă‖) se umplu în primă instanţă, iar la golire cauzează un vârf în trafic. Se poate

observa că rețeaua acceptă, totuși, vârfuri foarte scurte de date.

Concluzionând pe marginea acestor considerente tehnice, performanța transmisiei a fost evaluată la nivelele

superioare OSI – nu s-a făcut un studiu direct la nivelele fizice, radio – fenomenele tranzitorii şi limitele de

capacitate la nivelul radio au fost puse în evidenţă indirect, prin efectele lor asupra calităţii unor servicii de

streaming mobil M2M.

Figura 5-8. Măsurarea lățimii de bandă în Jperf/Iperf (kbps/s) pentru upload UDP la sondă – 61 kbps/s

5.3.4 Perspectivele integrării comunicaţiilor M2M mobile în tele-măsurare

Perturbările în rețelele orientate pe pachete (și nu pe conexiune) duc la pierderi și, în cazul retransmisiilor

TCP e afectat Round Trip Time. În cazul UDP, pierderile de pachete sunt fără retransmisie iar în perspectiva

comunicațiilor M2M rămâne sa fie discutate scenariile în care se pune accentul pe viteză (chiar dacă se mai pierd

pachete). Pentru aplicații x2M cu streaming cu date necritice, pierderile de pachete UDP ar putea fi ignorate și s-ar

putea pur și simplu continua cu pachete noi primite – efectul ar putea fi o legătură de ansamblu mai rapidă

noninterlocked (în contrast cu TCP).

Page 58: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

56

Studiul de caz a alocat aceeași atenție pentru UL ca pentru DL, deoarece piața de telecomunicații mobile

virează de la descărcarea de conținut către furnizarea de conținut, într-un mediu participativ. Din ce în ce mai

mulți operatori 3G vor acorda importanță la streaming de date multimedia, dar, de asemenea, la streaming de date

x2M, așa cum am ilustrat aici.

5.4 Implementarea accesului de la distanță la o platformă de comunicații avansate ATCA

Propunerea de integrare ATCA într-un sistem telematic are în vedere trecerea de la scenarii de e-Learning la

activități de potențare a cercetării aplicative în mediu distribuit.

5.4.1 Capabilitățile platformei

Am pornit de la cele trei părți principale ale învățământului modern tehnologic – simulare, emulare și acces

de la distanță. Având în vedere capacitatea acestor platforme pentru acces multiplexat, acestea sunt ideale pentru

acces concurent în vederea integrării de servicii și învățare directă (hands-on) mai degrabă pentru formare. Am

efectuat un studiu de fezabilitate care a confirmat oportunitatea de a include ATCA într-o configurație de tip IaaS

(Infrastructure-as-a-Service). Provocarea a fost conversia echipamentului proiectat pentru industrie (no down time –

conectare permanentă), într-un sistem de testare cu accesul flexibil la sistem, capacitatea de salvare și restaurare

(backup & restore), scalabilitate HW și controlabilitate detaliată de la distanță.

5.4.2 Integrarea Hardware în perspectiva conexiunii de la distanță

Îmbunătățirea interconectării locale – Arhitectura sistemului pe care l-am integrat este vizibilă în Figura

5-9. Interconectarea prin intermediul stațiilor de lucru tip consolă și printr-un un router wireless, toate accesibile de

la distanță prin Internet (WAN) și având platforma ATCA în Intranet (rețeaua lor locală LAN) este fundamentală

pentru această soluție performantă.

Figura 5-9. Integrarea LAN/WAN a platformei ATCA

Pornirea/oprirea de la distanță – Am conceput o configurație multi-nivel cu un releu electronic cu

comandă optică (preluată de la router), ieșirea optocuplorului fiind în baza unui tranzistor bipolar care comandă un

releu electromecanic ce comandă, la rândul său, un contactor de putere multiplu (și pe fază și pe nul) care leagă

ATCA la rețeaua 220V – 50Hz.

5.4.3 Accesul mobil la platformă

Accesul se poate face individual (o sesiune la un moment dat), dar de oriunde, și prin terminale mobile, vezi

Figura 5-10. Am implementat controlabilitatea platformei local sau de la distanță, practic de pe orice terminal, fix

sau mobil, ilustrând astfel schimbarea paradigmei de acces prezentată în capitolele precedente.

Page 59: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

57

Figura 5-10. Conexiune mobilă (conectare și navigare)

5.4.4 Propunerea unui mod de operare sistolic

Așa cum am arătat, prin soluția descrisă, platforma a căpătat capacitatea de funcționare „sistolică”. Accesul

este ubicuu dar exclusiv, pe baza unui orar convenit.

5.4.5 Perspectiva integrării de servicii IN

Platforma integrată poate fi utilizată pentru soluții avansate de investigare a traficului. Traficul poate fi

emulat (cu modulul FM40 – switch de mare viteză) sau poate fi preluat din exterior, pentru a fi inspectat în timp

real, fără despachetare prin DPI (inspecția profundă a pachetelor). Fluxurile pot fi investigate, fără a fi afectată

integritatea informațiilor transmise – a se vedea Figura 5-11. Această soluție este extinsă în subcapitolul 6.3.

Figura 5-11. Principul de investigare DPI în configurația ATCA integrată

Prin configuraţia integrată, ATCA poate fi utilizată la întreaga capacitate în implementarea de soluții de

livrare de conţinut adaptat la terminal (content to terminal adaption) şi/sau conţinut la cerere (content on demand)

de genul IP-TV, în perspectiva serviciilor cu un grad ridicat de personalizare cu un nivel sporit al QoS pentru

păstrarea clienților (customer retention).

5.5 Concluzii

Soluția telematică implementată de mine în cadrul unui stagiu la Universitatea Tehnică din Atena – Grecia a

fost testată și integrată într-o Rețea Trans-națională Leonardo da Vinci VET-TREND, RO/06/B/F/NT175014 și

funcționează de peste 10 ani în laboratoarele Universității „Transilvania‖ din Brașov. Activitatea de integrare și

dezvoltare în domeniul e-Learning a fost prezentată în cadrul unui simpozion de e-Learning [Bal13]. Rezultatele și

concluziile studiului perfomanței în transferul de date de tele-măsurare prin GSM au fost publicate într-un Jurnal

indexat ISI [Bal2]. Evoluția conceptului și elaborarea măsurătorilor a fost publicată și în volumul unei conferințe

internaționale [Bal10]. Prin integrarea platformei avansate ATCA în vederea accesării ei de la distanţă am realizat o

bază deschisă pentru viitoare proiecte educaționale şi de cercetare în telecomunicații, un puternic sistem mini-

TELCO complet configurabil pe principiile IoT. Integrarea ATCA într-un sistem telematic are în vedere trecerea de

la scenarii de e-Learning la activități pentru prototiparea serviciilor într-un model de platformă IN-SCP. Aceste

rezultate au fost publicate în volumul unei conferințe – Proceedings ISI [Bal4].

Page 60: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

58

6 Contribuții la dezvoltarea și implementarea controlului Business în

Internetul obiectelor (IoT)

În acest capitol prezint contribuțiile la integrarea infrastructurii distribuite (în IoT – cu accent pe integrarea

cu Smart Grids) prin servicii de telecomunicații mobile, pentru valoare adăugată metodelor de control și operare.

Pornind de la categoria consacrată a aplicaţiilor de tip Twitter am integrat metode de tele-măsurare, punând în

valoare cele mai recente evoluții ale acestor programe în scopul asigurării interacțiunii automate mașină-mașină.

6.1 Scheme colaborative de comunicare mașină-om-mașină

Din punctul de vedere al implementării comunicaţiilor M2M, domeniul de aplicabilitate cel mai important

este Internetul obiectelor – IoT. Studiul nostru de caz, ilustrativ pentru controlul Business în IoT îl reprezintă Smart

Grids (SG). Pe lângă valoarea asociată consumului de electricitate – de utilităţi (în sens mai general), un alt obiectiv

recent în controlul Business este valorificarea „proprietăţii intelectuale‖ şi asigurarea drepturilor de proprietate

intelectuală (Intelectual Property Rights – IPR).

6.1.1 Servicii tipice telecomunicațiilor om-mașină (H2M) și mașină-mașină (M2M)

Comunicațiile H2M și M2M trebuie optimizate în sensul productivității. Optimizarea reţelelor industriale

instituționale sau rezidenţiale și a micro-reţelelor beneficiază de tehnici noi, precum comunicațiile Smart Dust/Smart

Radio. A fost reconsiderat întreg spectrul de operații, începând cu măsurarea inteligentă (Smart Metering) până la

perfecţionarea strategiilor de panificare şi control al proceselor în Cloud.

Comunicațiile H2M & M2M beneficiază tot mai mult de mobilitate, iar dacă adăugăm nivelul superior de

administrare a afacerilor (tip BSS), stiva guvernată m-Business apare precum o pseudo-stivă OSI pentru ‖utilități‖,

precum în Figura 6-1:

Controlul m-Business

Rețeaua de telecomunicații

Rețeaua instrumentală

Rețeaua de utilități

Figura 6-1. Integrarea intra-comunicației și a accesului pe verticală la Smart Grid

Generalizarea Smart Grid – propusă aici ca paradigmă de interconectare H2M & M2M – se înscrie, așadar,

în aceeași tendință a rețelelor sociale cu efect practic, cu participare colaborativă a membrilor comunității.

Modificarea paradigmei producător consumator în una de „inter-flux‖ producător consumator impune

scheme noi de control Business (scheme de tarifare-compensare a plăților ne-efectuate de utilizator, în momentul în

care acesta devine producător).

6.1.1.1 Condiţionarea serviciilor de către infrastructură

Această secţiune, prezintă serviciile cheie vizate de controlul m-Business şi platformele care susţin aceste

servicii din perspectiva TIC (Tehnologia Informaţiei şi a Comunicaţiilor), a se vedea Figura 6-2. Pentru a oferi o

perspectivă concretă, serviciile cheie sunt particularizate în Smart Grids energetice.

6.1.1.2 Serviciile de comunicaţii în Smart Grid

Controlul transmisiei și colectării corecte a acestei informații este realizat prin urmărirea parametrilor ce țin

de QoS (întârzierea de transfer și variația ei, rata de pierderi, frecvența cererilor de retransmisie, timpii de propagare

– care trebuie să fie sub constantele de timp ale echipamentelor), prin prevenirea congestiei, prioritizarea

Page 61: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

59

conexiunilor cu instrumente și acționări (aferente modelului de clienți cu nevoi critice), scăderea dependenței

sesiunilor de comunicații de modurile de adresare în rețea (de exemplu, de alocarea dinamică sau statică de IP în

cadrul unei sesiuni) și de o serie de vulnerabilități datorate conectivității radio parțiale în cazul mobilității

(compensate de măsuri de securizare a datelor și/sau securizare a canalelor).

Figura 6-2. Servicii şi platforme reprezentative în Smart Grid

6.1.1.3 Integrarea pe verticală a rețelelor de utilități cu cele instrumentale și de comunicații

Obiectivul acestei integrări constă în îmbunătățirea accesului la informația de măsurare și control, din

punctul de vedere al unui utilizator de servicii de telecomunicații. Figura 6-1 ilustrează componentele distincte ale

unui Smart Grid integrat. Componenta smart metering este accesată de rețeaua de telecomunicații intrinsec (în cazul

în care rețelele de transmisie de date telecom sunt folosite pentru transportul datelor colectate de senzori, a se vedea

domeniul. Prin soluții de proximitate – de exemplu, comunicațiile în WSAN între senzori și traductoare inteligente –

se implementează de fapt ”Local IoT” echivalent unui ”Intranet of Things”. În momentul în care echipamentele ce

comunică sunt ambele prelucrătoare de informație avem de-a face cu un caz particular M2M pe care l-am

implementat folosind National Instrument LabVIEW – ca mediu de integrare software al aplicațiilor la nivel

instrumental. În acest capitol detaliem modul în care aplicații pot evolua înspre o arie largă de notificări și control

m-Business ce permit interactivitate sporită și notificări de genul Advise of Use, Advise of restriction sau Advise of

Charge – asupra utilizării și eventualelor restricții – din punct de vedere al controlului Business, inclusiv notificările

asupra tarifării ce urmează a fi aplicate pot genera restricții sau schimbarea dinamică a unor opțiuni, sub controlul

PCRF – Policy Control Resource Functionality – prezentă în rețelele moderne de comunicații mobile.

6.1.2 Paradigma interacțiunii multirol-multinivel în Internetul lucrurilor (IoT)

IoT – Internetul lucrurilor (Internet of Things) se referă la identificarea unică a unui echipament (obiect) și

funcțiile sale virtuale într-o rețea, structura accesului în rețea (protocoale, funcționalitate) fiind similară Internetului.

6.1.2.1 Modelul push-pull (cerere-ofertă) în domeniul M2M

În contextul business din telecomunicații mobile cererea/oferta se pot considera și ca apel/expunere sau

apel/publicare vizibile mai ales în contextul rețelelor sociale. Există o necesitate de conectare/deconectare

(attach/dettach) ce se traduce într-o nevoie de suport, de sprijin, respectiv disponibilitate.

6.1.2.2 Aspecte de reglementare și securitate în IoT

În acest context al creșterii riscurilor și al apariției unei tehnologii disruptive, se pune problema inițierii de

regulamente prin adoptarea de legislație în domeniul Tehnologiei Informației și Comunicațiilor chiar prin creerea

unei carte a Internetului lucrurilor. Propuneri în acest sens există (de exemplu, "IoT bill of rights" [87]) și sunt

centrate în jurul deschiderii în conjuncție cu protejarea datelor personale cu posibilitatea ștergerii din spațiul IoT.

Pentru ca Home IoT să devină fiabil, păstrându-și utilitatea, setul de reguli trebuie să asigure eficiența procesării,

simplitatea accesului și siguranța datelor în domeniul IoT (de exemplu, informații legate de prezența membrilor

Page 62: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

60

familiei, obiceiuri sociale sau chiar tranzacționale ca lista de cumpărături, date personale – adresă, grup de vârstă,

educație, dar și date financiar bancare). Utilizatorii fiind permanent conectați, cross-medium, la nivel aplicativ prin

intermediul terminalelor mobile, traficul a cunoscut o creștere exponențială la nivel de semnalizare și date. Canalele

de semnalizare, nu numai cele de date pot fi afectate de congestie. Controlul serviciului în vederea întâmpinării

acestui aspect poate duce la noi posibilități de tarifare transparente (de exemplu, apare conceptul de monetizare în

Cloud).

6.1.2.3 Monetizarea IoT și a traficului M2M

Monetizarea traficului între obiectele Internetului lucrurilor este posibilă. Managementul informației în

mediul IoT este similar PCRF (Policy and Charging Rules Function) din modelul arhitectural al rețelelor definit în

3GPP Policy Charging Control (PCC), utilizat în IMS, a se vedea capitolul 2.1.2. legat de teleservicii. PCRF poate

fi folosit pentru a monetiza traficul de date (de exemplu, distribuitorii de servicii Internet pot folosi PCRF to pentru

taxarea abonaților în funcție de volum de date , lățimea de bandă a aplicațiilor folosite, garanții QoS sau pentru a

bloca accesul în roaming sau limitarea benzii în momente de congestie). Această strategie poate fi extrapolată către

contorizarea în funcție de aplicațiile folosite, implicit de informația de măsurare transportată, pentru a trece de la

monetizarea conectivității (conexiunii) la managementul obiectelor, a partenerilor, a aplicației, analizei de date.

Figura 6-3. Repoziționarea componentelor din lanțul telecomunicațiilor (sursa: zte.com.cn)

În noua arhitectură IMS monetizarea poate fi implementată prin intermediul DPI (Deep Packet Inspection) –

a se vedea sub-capitolul 6.3. Servicii ca diferențierea între trafic HTTP sau P2P sunt realizate prin inspecția la

nivelurile L3-L7 ale stivei de protocoale OSI. Monetizarea este posibilă datorită noilor echipamente axate pe DPI și

PCRF livrate de către producătorii de echipamente de rețea – NEP (Network Equipment Providers). Punctele forte

ale acestor echipamente capabile de DPI (Deep Packet Inspection) sunt: garantarea de bandă pentru M2M,

capabilități la nivelul canalului de transport (from dumb pipe to smart pipe) în vederea contracarării traficului OTT

embedded și, nu în ultimul rând, pentru monetizare. Din punctul de vedere al securității, DPI este singura tehnologie

disponibilă in prezent capabilă să ofere securitatea traficului IP la rate tot mai mari pe care le are traficul. DPI dă

operatorilor posibilitatea colectării datelor și filtrării acestora. Odată DPI integrat în transferurile de date M2M

acestea pot fi auto-suficiente.

6.1.2.4 Ușurința implementării IoT

În schema colaborativă de implementare popularizarea aplicațiilor IoT este susținută prin sisteme Home IoT

(domotică). Cazul este similar paradigmei aplicaționale pe care o identificăm în utilizarea terminalelor mobile

avansate utilizate în primă instanță pentru info-tainment. Implementarea sistemului cu componente disponibile pe

piață, lucru ce duce la costul redus de producție și prețul redus la achiziție.

Din punct de vedere industrial, implementări practice se orientează înspre urmărirea în timp real,

identificarea poziționării geografice, analiza (telemetria) și intervenția de la distanță a echipamentelor de producție

în industria energetică, de autovehicule și cea medicală. Industria medicală realizează transferul către IoT datorită

faptului că dispozitivele medicale transmit date automat pentru control și acțiune în cazul unei probleme.

Page 63: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

61

6.1.3 Monitorizarea în modelul bilateral de producție-consum

Noua paradigmă de tarifare reflectă principiile solidarității și ale sinergiei (consumul comun este eficientizat

– scopul fiind eliminarea pierderilor în sistem – și suma acțiunilor în comun este mai mare decât suma acțiunilor

părților). Contribuția în cadrul „norului informațional‖ este ceea ce deosebește imaginea globalizării economice de

cea informațională. Avantajul se găsește tocmai în cuantificarea oricărui mic efort contributiv – recompensa poate fi

cuantificată.

Figura 6-4. Interacțiunea multirol-multinivel în Internetul lucrurilor (sursa: Cisco)

Un modelul participativ cu valoare adăugată îl constituie editarea colaborativă (collaborative editing) în care

mai multe persoane contribuie la dezvoltarea produsului final (în paralel sau secvențial). Cuantificarea traficului

M2M și problema stocării energiei solare sunt rezolvabile prin monetizare și prin inovații legate de transportul și

utilizarea energiei (de exemplu, conectorul USB PD – USB Power Delivery – ce poate negocia nivelul de putere

între dispozitivele conectate. Ar putea fi folosit pentru alimentarea cu energie pe scară largă în industria electronică

și de asemenea pentru a elimina nevoia conversiei AC-DC în momentul alimentării, din moment ce energia solară

DC poate fi livrată direct echipamentelor electronice) [88].

6.1.4 Provocări ale sistemului colaborativ și soluții specifice

Sistemul colaborativ corespunde cerințelor personale și sociale și este în strânsă legătură cu eficientizarea și

minimizarea amprentei de carbon, putând fi pus în aplicare datorită inovațiilor tehnologice. Există provocări legate

de riscurile de interconectare și respectare a datelor personale, proprietatea intelectuală asupra informației

distribuite, aspecte de reputație, nivele de încredere în rețea, calitatea serviciului și a interacțiunii – QoE (Quality of

Experience), controlul politicilor de tarifare și administrare în cadrul rețelei (a se vedea PCRF).

Aspecte de reputație, proprietate intelectuală și securitate a datelor personale sunt ridicate de sistemul

colaborativ în contextul accesului facil și neîngrădit la o platformă de comunicație. O definiție a contribuției

colaborative susține unirea pe orizontală a mai multor activități conexe sau neconexe prin coordonarea acestora prin

mediul mobil, de exemplu, domeniul bancar cu comercianți sau cu producători. Rapiditatea comunicării reduce

timpii de derulare a afacerilor și îndepărtează restricțiile ducând la valoare adăugată produsului final. Prin

încorporarea de tehnologie, putem avansa înspre un sistem comunicațional comun, rezultatul fiind un sistem de

comunicare electronic similar unui stup. Scopul final este ca valoarea (V) a sistemului final rezultat în cadrul

colaborării să corespundă numărului (n) de persoane conectate. Metodele noi de comunicare instant asigură din

punct de vedere această posibilitate, grupurile de persoane putând interacționa electronic om-mașină și mașină-om-

mașină.

6.2 Integrarea infrastructurii distribuite prin rețele sociale

6.2.1 Utilizarea rețelelor sociale ca mediu pentru monitorizare și control de la distanță

Folosind elemente din cercetarea Sistemelor Informaționale în teoria rețelelor sociale (Social Networks

Theory), acestea sunt descrise ca număr de noduri și inter-conexiuni, cu diferite valori ale puterii conexiunilor,

definind așadar rețeaua socială după principii informaționale de analiză și teorie a rețelei.

Page 64: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

62

Pentru validitatea rețelelor sociale (a se vedea subcapitolele 3.4.2 și 4.2.1 legate de perspectiva contribuției

colaborative și de rolul rețelelor sociale în implementarea sistemelor colaborative din punct de vedere tehnic)

reținem Legea lui Metcalfe ce dă valoarea unei rețele (V) ca pătratul numărului membrilor săi (n): V = n2.

Recomandarea clară a studiilor în comerțul online a fost urmată de toate firmele și operațiunile online ce depind de

percepția publică în aceeași măsură ca de calitatea produselor (de exemplu, retail, alimentație publică). Acest model

de afacere este extrem de important în țările cu economie emergentă, în lipsa altei infrastructuri de informare sau a

decredibilizării canalelor clasice.

Figura 6-5. Integrarea instrumentației de măsurare în scheme colaborative sociale

Am propus următoarea schemă de integrare conceptuală, prin mecanisme colaborative, a reţelelor

instrumentale, reţelelor sociale şi reţelelor de comunicaţii, a se vedea Figura 6-5. În mod practic, rețelele sociale și

accesul mobil implementează Internetul obiectelor IoT.

6.2.2 Implementarea cu XMPP a interacțiunii mașină-om-mașină

XMPP - eXtensible Messaging and Presence Protocol este, practic, cel mai răspândit protocol de mesagerie

instant (IM – Instant Messaging) fiind asociat cu un sistem deschis de servicii, iniţiativa Jabber (jabber.org).

.

Figura 6-6. Terminal de tip client Smack, care rulează instrumentul virtual conectat la NI USB DAQ 6215

Am folosit mini-sistemele de achiziții de date NI USB DAQ 6008 și 6215, a se vedea Figura 6-6, în cadrul

unor scenarii pentru demonstratorul bazat pe LabVIEW, bazate pe aceeași secvență de operații.

Figura 6-7. Bucla telematică implementată ca extensie XMPP pentru LabVIEW

Page 65: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

63

Sisteme de achiziție (daq) și acționare (actuator) sunt partenere (online friends) – ferestre de stare a clienților

Spark (la partea superioară) și ferestre de dialog (la partea inferioară): chat privind sinteza (comenzile de acționare)

și chat privind analiza (datele achiziționate). Pentru integrarea Spark-LabVIEW sunt suficiente procesări simple de

șiruri alfanumerice (strings) preluate din fișierele XML – proceduri de parsing. Pentru integrarea LabVIEW cu

clientul instrumental Smack, accesarea directă a totalității informațiilor vehiculate e imposibilă exclusiv prin citiri

din sau scrieri în fișiere. Utilizarea XMPP și SNMP într-un cadru integrat, inovativ pentru realizarea unei aplicaţii

pentru managementul de reţea poate duce la un mecanism de publicare a prezenţei şi disponibilităţii echipamentelor

de comutaţie în vederea monitorizării acestora.

Figura 6-8. Implementarea comenzilor XMPP pe baza clientului instrumental Smack programat în Java – scenariu de

control automat (de către actuatoare) al parametrilor de climatizare (presiune, temperatură, umiditate) pe baza tele-

monitorizării prin sisteme de achiziţie de date dotate cu senzori şi traductoare.

6.2.3 Telematică prin rețeaua socială Twitter

Această soluţie contribuie la integrarea de instrumente de la distanță în „comunități sociale‖. Implementările

sunt bazate pe sisteme hardware National Instruments (NI) de achiziție și distribuție de date și pe mediul software-ul

NI pentru agregarea la nivel local și de la distanță a resurselor. Instrumentație virtuală (VI) NI LabVIEW rulează

pentru a gestiona "things that tweet" – obiecte care trimit mesaje Twitter – în sistemele populare de rețele sociale pe

care le-am extins la Internetul obiectelor (IoT) [89].

6.2.3.1 Agregarea în comunități de instrumentație

Scopul principal a fost proiectarea unui protocol de comunicare generic, independent de infrastructură care să

permită crearea de comunități de instrumentație. Am identificat Twitter ca rețeaua socială ce poate susține această

implementare și RESTful Application Programming Interface corespunzătoare (API) drept candidați potriviți pentru

a satisface aceste condiții combinate de confort și accesibilitate. În scopul de a valida această soluție am integrat o

configurație de măsurare simplă într-o rețea socială de tip Twitter, SuperTweet sau Dweet. Baza de dezvoltare a fost

oferită de National Instruments –pentru colectarea datelor de la senzori, procesare și tele-transmisie și (simetric față

de procedura de analiză), decizia și acționarea (cu „actuatoare‖) – procedura de sinteză.

6.2.3.2 Designul interacțiunii x2M

Metodele SuperTweet (de control) pot fi invocate de la distanță, prin intermediul API, fiind integrabile în

programe locale (principalul VI, în cazul nostru) – pe principiul Cloud – SaaS (Software as a Service). API-urile

disponibile în rețeaua SuperTweet permit rularea de simple aplicații „tweeting― care pot fi, de asemenea, utilizate cu

sisteme embedded, cum ar fi aparate de complexitate redusă, ca de exemplu Lantronix XPort "Embedded Web-

Server" [90], adăugând funcționalitate minimă de telecomunicații la senzori inteligenți și traductoare.

6.2.3.3 Validarea conceptului și testarea

Pentru punerea în aplicare a acestui concept, am folosit sistemul multifuncțional low-cost DAQ NI USB-

6008 [91] (a se vedea Figura 6-9, dreapta). Identitatea logică vizibilă în comunitatea de instrumentație NI MAX,

Page 66: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

64

categoria Devices and Interfaces, este Dev1; acesta este un nume de utilizator (și un avatar asociat cu rolul în

rețeaua socială). Capabilitățile Dev1 sunt mediate de către setul de drivere NI-DAQmx și agregate de NI MAX în

grupul de software. Acest lucru înseamnă că sistemul DAQ poate fi accesat în rețea în configurație push-pull.

Ca urmare a medierii NI MAX NI DAQmx ca facilitator – moderator – de rețea socială, serviciul de

instrumentaţie poate fi construit prin LabVIEW aproape transparent – fără controale detaliate și foarte specifice

pentru hardware-ul DAQ (cum era nevoie la versiunile anterioare ale LabVIEW) [92].

Figura 6-9. Configuraţia simplă a demonstratorului

(NI USB-6008 cu LED-uri albastre/roșii, senzor LM35, Baterie de 9V)

6.2.3.4 Colectarea de măsurători și transmisia de mesaje tweet

În vederea monitorizării și controlului, ecranul panoului conține temperatura măsurată, în format digital și

analogic, precum și mesajele HTTP POST (trimise) care ar vor genera mesajele Twitter.

Principalele componente de instrumentație virtuală ale acestui VI sunt: DAQ Assistant.vi – un set specific de

funcții și controale; Dynamic data converter.vi – din Asistentul DAQ; Trim Whitespace.vi – elimină orice caractere

goale (de exemplu, spațiu, tab, sfârșit de linie), pe baza whitespace.ctl.

Figura 6-10. Afișarea mesajelor tweet (trimise de VI) în panoul Twitter (timeline)

După cum se vede în Figura 6-10, mesajele tweets care ajung de la instrumentaţie la serverele Twitter pot fi

afișate secvențial. Mesajele sunt complet personalizate, inclusiv imaginea de avatar pentru trimiterea emulată a

contului IMVA_TWT. Versiunea principală care conține parametrii de autentificare fixă și preambulul fix poate fi

programată pentru trimiterea de tweets periodice. Instrumentația virtuală permite nu numai comunicarea M2M

directă pentru transmitere de măsurări, de stări și comenzi pentru o gamă largă de scenarii de control în IoT, dar

poate, de asemenea, închide bucla de telematică achiziție-acționare – în acest studiu de caz, am programat praguri

de alarmă fixe pentru temperatură, rezultând controale binare on/off de control posibile pentru sisteme de încălzire

Page 67: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

65

sau de răcire. Aceste controale sunt emulate prin LED-uri roșii și albastre care nu pornesc în intervalul programat de

temperaturi, asigurând, de asemenea, un histerezis.

O soluție bazată pe instrumentele curl menționate mai sus, care este aparent simplu, dar indirect, folosind

software suplimentar unde M:\curl> este, în exemplul nostru, calea către fișierul executabil curl.

Pentru a utiliza ușor aplicații IoT dedicate "things that dweet" (direct tweeting/data tweeting), metodele

Twitter sau SuperTweet pot fi, de asemenea, înlocuite cu soluții recente online de la terți, cum ar fi Dweet [93].

D:\cURL> curl –k https://dweet.io/get/latest/dweet/for/IMVA_DWT{"this":"succeeded","by":

"getting","the":"dweets","with":[{"thing":"IMVA_DWT","created":"2014-0520T15:59:42", "content":

{"Temperatura":"27.4C", "foo":"bar"}}]}

6.2.3.5 Implementarea protocolului de securitate OAuth

Prima abordare a acestei soluții directe (fără a implica „terțe părți‖) este utilizareaa directivelor curl. În

comparație cu directivele anterioare ale Read Status. Recent a aparut "i3 Twitter Toolkit pentru LabVIEW" [94] ce

utilizează numai OAuth (versiunea 1.0a) "i3 OAuth Toolkit pentru LabVIEW". Acesta susține în principal formatul

de date JSON (cu un "i3 JSON Toolkit pentru LabVIEW"). Se poate invoca orice Twitter API v.1.1 și se oferă

funcționalități pentru a posta, citi tweets de la utilizator sau pentru a cauta în mesaje tweets bazat pe criterii definite.

Aceste soluții aparțin i3 "Interactive Internet Interfaces" din versiunile recente LabVIEW. După integrarea simplă și

directă (prin curl și sub-VI-ul SysExec) a OAuth cu demonstratorul telematic, o abordare directă se bazează pe

același principiu de procesare de text (segmentare, analiză etc) cu ajutorul bibliotecii i3-Twitter.lvlib disponibilă în

LabVIEV.

Figura 6-11. Panoul și Diagrama pentru postarea unui mesaj tweet - urmate de verificarea cronologiei Twitter prin

actualizarea cu textul „Testarea noilor capabilități”

Page 68: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

66

6.2.3.6 Propuneri de dezvoltări în cadrul x2M

Soluțiile implementate reprezintă o contribuția la integrarea sistemelor instrumentale distribuite în IoT, prin

rețele sociale precum Twitter, pentru comunicare asincronă – aproape de paradigma Smart Dust. Orice mașină

conectată la Internet poate trimite tweets, în scopul de a difuza mesaje specifice unui proces, prin Cloud.

Dezvoltarea viitoare de comunicații M2M în IoT va permite integrarea cu succes a aplicațiilor industriale și de uz

casnic (domotics). Asemenea metode de interacțiune am propus în virtutea paradigmei aplicaționale în capitolul 4

dar și în capitolul 6, curent.

6.3 Analiza fluxului de date M2M pe platforma ATCA

Platforma ATCA este nativ potrivită pentru rețele de trafic datorită arhitecturii PIGMG (PCI Industrial

Computers Manufactures Group) având o lățime de bandă de 40 Gbps după cum am arătat și în subcapitolele

precedente 3.5.3 și 5.4, referitoare la integrarea platformei pe principiile rețelelor inteligente IN și a integrării HW și

SW a acesteia în vederea accesului de la distanță. În acest scop, am creat, de asemenea, separat, un mediu de

dezvoltare și testare. Prin aceasta am urmărit implementarea unui proces industrial real de proiectare și testare în

vederea validării aplicațiilor prin servicii complete.

Figura 6-12. Vedere generală a standului ATCA utilizat

6.3.1 Posibilități de conectare și testare

Capabilități M2M DPI. Soluţia dezvoltată şi implementată a urmărit identifica fluxurilor de date M2M (de

exemplu streaming DSTP – Data Socket Transfer Protocol) în interiorul unei capturi de date generale, alături de alte

protocoalele transmise concomitent – fluxuri TCP etc. Am generat fluxurile mixte, le-am captat într-un fișier pe care

l-am supus analizei pe emulator şi, apoi, direct cu aplicația DPI. Pentru acest scop, am integrat un mediu de

configurare, dezvoltare şi testare. Ca sistem de lucru am folosit platforma ATCA SH61 40G de la

Radisys/Continuous Computing, a se vedea Figura 6-12.

Crearea mediului de testare. Mediul simulat conține următoarele componente: Versiunea de software SDK

RMI – este nevoie de cross-compilare pe procesoarele MIPS XLR 732 produse de RMI/NetLogic/Broadcom folosite

pe PP50; Simulator XLR pentru PP50 – utilizat pentru a încărca, rula și testa aplicațiile; „Pretender‖ – software

software care alimentează cu pachete direct interfețele GMAC ale plăcii PP50; Eclipse IDE (Integrated

Development Environment) – folosit pentru a dezvolta iniţial aplicațiile, în limbajul de programare C

6.3.2 Utilizarea mediului simulat în testare

Traseul fluxului de date în arhitectura ATCA PP50. Interfața de memorie partajată este responsabilă cu

stocarea de pachete. După încărcarea Linux a aplicațiilor, userapp ordonă executarea lor, prin intermediul RMIOS.

Page 69: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

67

Pentru a putea analiza și a inspecta pachete (DPI), trebuie identificate măștile în interiorul antetelor IP, care sunt

stocate în memorie.

Mai multe concepte cheie sunt relevante în descrierea DPI de mare viteză furnizate de ATCA: bkt -> bucket,

msgrng_wait -> iniţializare ring (inel de mesaje) utilizat atunci când un pachet se potriveşte cu măștile. Programul

va rula în buclă (for) și va citi mesajele de intrare de pe inel (ring) cât timp sunt furnizate mesaje.

Colectarea și furnizarea de date reale pentru prelucrare. DSTP pe portul 3015 reprezintă protocol special

al National Instruments utilizat pentru transmisiile de date de măsurare și este printre cele mai potrivite pentru

implementări M2M. Se poate face generarea unui fișier de dump pcap cu ajutorul Wireshark, care conține un flux

DSTP sau utilizarea instrumentului Pretender mai sus-menționat, care este prevăzut cu SDK pentru alimentare de

trafic la interfețele GMAC.

Figura 6-13. Captură LabWindows DSTP - Server/Writer ca Stream/Fișier și Citire

6.3.3 Dezvoltarea de aplicații în simulator

Dezvoltarea și testarea de aplicații reale pentru M2M pe PP50. Utilizând Eclipse IDE pentru

programarea de servicii în C, am beneficiat de modele de cod DPI și exemple complete. Am adaptat un astfel de

model pentru utilizarea practică în filtrarea de pachete DSTP (extragerea de fluxuri M2M dintr-un streaming mixt).

Intrare din flux de date. Pentru a valida cererile, am folosit pentru testare intrările de flux. Am lansat

cererea de pe această intrare de streaming de pe eth0 interfață locală. Intrare din fișier. Prin furnizarea cererii cu un

dumpfile pentru analiză validăm, de asemenea, modul de funcționare off-line a integrării.

Din acest moment, există mai multe modalități de alimentare cu informații off-line a aplicației. Din moment

ce Pretender folosește fișierul implicit rxPktFilegmac0 pentru provizionarea interfaței gmac0 eforturile au constat în

popularea acestui fișier cu date din fluxul supus investigației.

6.3.4 Procesarea de pachete pe platforma ATCA 40G

Modul de lucru și exemple. După dezvoltare, testare și validare în mediul simulat, am executat aplicația pe

echipamentul real. Datorită conexiunii la distanță, cererea trebuie să fie copiată din mediul simulat (de exemplu,

dezvoltarea se poate face pe orice PC) la computerul banc de lucru (consola conectată la platforma ATCA, a se

vedea). Numai după aceea aplicația poate fi copiată prin tftps la placa PP50 și va fi executat. Configurarea interfeței

de copiere la distanță înseamnă atribuirea gmac0 (eth0 sub Linux) unui IP valid pentru comunicare: 192.168.1.147.

Urmând standardele existente în producție, am alocat IP-urile în sub-domenii, separând traficul de date de

management. Copierea compilării programului (PacketClassifier) se face prin comanda tftpc.

Page 70: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

68

6.3.5 Oportunități de extindere și monetizare

Am propus ca integrarea ATCA să poate fi folosită pentru a simplifica activitatea operațională pe acest tip de

platformă și a satisface cererea de specializare, prin utilizarea acesteia într-un mod sistolic de operare, atât pentru

dezvoltare cât și în scop didactic.

Figura 6-14. Execuția aplicației pe platforma ATCA prin acces de la distanță (Tftpd32)

6.4 Concluzii

Soluţiile dezvoltate, implementate şi testate constituie contribuții la agregarea instrumentației de măsurare

prin intermediul rețelelor sociale. Am validat aceste soluții în IoT folosind platformele sociale consolidate, cum ar fi

Twitter pentru comunicarea asincronă în sisteme distribuite instrumentale. Acest tip de aplicație conține senzori

embedded, amintind de capabilitățile inteligente distribuite din Smart Dust.

Figura 6-15. Contribuțiile capitolelor 5 și 6 în cadrul

modelului de management al rețelelor de comunicații

Potrivit modelului de management al rețelelor de comunicații mobile prin contribuțiile prezentate în

capitolele 5 și 6 ne înscriem în nivelul superior al managementului afacerilor datorită implementării și propunerilor

realizate în domeniul transferurilor monetare și al monetizării tranzacțiilor în fluxuri de date industriale, a se vedea

Figura 6-15. Captarea potențialului rețelelor sociale a fost publicată într-un Jurnal indexat ISI [Bal1]. Activitatea de

cercetare în domeniul utilizării platformei ATCA drept „fabrică de servicii‖ în domeniul investigării de pachete în

perspectiva monetizării transferurilor de date și a tranzacțiilor efectuate în rețea a fost publicată printr-un articol într-

o publicație clasificată B+ de CNCSIS [Bal6] și în cadrul unor conferințe internaționale [Bal8] [Bal12].

Page 71: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

69

7 Concluzii și contribuții originale

Mobilitatea și conceptul de roaming au o largă acoperire, ce include și aspecte legale și financiare – serviciile

și sesiunile de servire se pot păstra la trecerea între sisteme mari, eterogene – la trecerea dintr-o țară în alta, dintr-o

zonă de administrație juridică în alta sau la trecerea dintr-o sub-rețea în alta, multi-modal, transparent pentru

utilizator, complet înregistrat și auditabil.

În ce privește comunicațiile om-mașină (H2M) și mașină-mașină (M2M) care vin să completeze

comunicațiile om-la-om (H2H), perspectiva pe care am propus-o în lucrarea de față a beneficiat de modelele

consacrate ale controlului prin stare, ale mașinilor algoritmice de stare, automate cu stări finite între care tranzițiile

sunt declanșate de evenimente – modelele atât de răspândit ale controlului pe bază de întreruperi.

Esențială este contorizarea inteligentă, înregistrarea permanentă de timpi/durate, volum, și alte resurse

alocate unui apel sau sesiuni sau doar rezervate (chiar dacă nu sunt direct sau complet utilizate). Acesta este un

mecanism esențialmente Business de micro-taxare (charging) care, proiectat peste un sistem de tarifare, să ducă la

un mecanism de facturare (billing).

De asemenea, un aspect important al cercetărilor mele a fost legat de economiile emergente, în care am avut

șansa unui studiu îndelungat, la fața locului, la mari operatori de telecomunicații din mai multe țări aflate în curs de

dezvoltare, de pe mai multe continente. În această perspectivă originală am prezentat Modelele Business – inclusiv

sub aspect evolutiv, ca modele de creștere (o extensie care include modelele ciclului de viață al serviciilor):

presiunea schimbării vine adesea dinspre cei fără posibilități și neacoperiți de servicii financiar-bancare clasice.

Ingeniozitatea soluțiilor ce vin de jos în sus, dinspre țările cu probleme de dezvoltare către marile puteri financiar-

bancare și organismele supra-statale de reglementare, constituie o nouă direcție de urmat pentru opratori și

instituțiile financiar-bancare consacrate. Așteptările utilizatorilor, mai ales în piețele mergente, constituie așadar

oportunități de implementare a serviciilor.

Una din contribuțiile m-Business – pe care am propus-o, dezvoltat-o și testat-o complet într-o rețea de

producție de comunicații mobile a unui operator dintr-o țară în curs de dezvoltare – vizează tocmai o astfel de

abordare specială, centrată pe agentul comercial (dealer) care joacă un rol aparte (mult diferit de cel obișnuit în

țările europene) ca persoană juridică esențială în ofertarea-contractarea-personalizarea și consultanța din servicii.

Figura 7-1. Harta contribuțiilor originale în modelul managementului rețelei de comunicații mobile

Perspectiva m-Business pe care am propus-o în lucrare mi-a permis să evidențiez (și să justific tehnologic)

un alt aspect: o presiune similară, de cele mai multe ori inovativă, pentru lansarea unor noi servicii, poate veni nu

de la experții în tehnologie și de la cei mai buni dezvoltatori software ci de la înșiși potențialii utilizatori care sunt

mai aproape nu doar de infrastructura care asigură un serviciu ci chiar de utilitatea, aplicabilitatea directă, de

cunoașterea procesului țintă, a contextului socio-cultural, mai aproape de oportunitatea de afaceri – Business Case.

Această importantă premisă pentru controlul m-Business al comunicațiilor (H2H, H2M, M2M) – o adevărată

liberalizare/democratizare a inovării, dezvoltării, configurării, administrării, exploatării și scoaterii din uz a

serviciilor – e reprezentată de Rețelele Inteligente de Comunicații care, prin însăși separarea maximală a nivelelor

client-server-manager de resurse, în deplină interoperabilitate, asigură și beneficiarilor (persoane juridice sau chiar

persoane fizice – mult peste actuala configurare de extra-opțiuni cu USSD) posibilitatea de a participa la cât mai

Page 72: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

70

multe din deciziile asupra serviciilor care, până nu demult, erau rezervate doar producătorilor, deținătorilor sau

operatorilor de sisteme de comunicații.

Similar cu cei sus-menționați – împinși de necesitate către soluții uneori spectaculos de simple și eficiente –

au fost totdeauna pro-activi în Rețelele Inteligente tinerii, cu entuziasmul lor (și, implicit, receptivitatea mai mare la

noutatea tehnologică) și vivacitatea lor care a dus la soluții nebănuite pentru agrement/jocuri și streaming

multimedia, ca și pentru socializare, a se vedea modelele preluate și în comunicațiile x2M și contribuțiile prezentate

în capitolul 6.

Principalele concluzii și contribuții originale grupate pe capitole sunt prezentate sinoptic în Figura 7-1. Am

marcat cele mai importante contribuții cu © iar cu ® am evidențiat Revistele din ISI (International Scientific Index)

în care am publicat o parte din rezultatele științifice cuprinse în această teză de doctorat.

Așa cum am arătat încă din Capitolul 1, introductiv, o primă categorie de contribuții a vizat independența de

poziție – a clientului (om sau mașină, relocat sau mobil) și a resursei accesate, de exemplu, stand industrial sau

obiect supus testării (DUT – Device Under Test, UUT – Unit Under Test). Am considerat accesul la resurse ca o

generalizare care să includă accesul la un server (așadar o accepțiune mai largă a relației client-server, mai potrivită

pentru asigurarea serviciilor în Cloud).

Obiectivele cercetării au vizat accesul de la distanță la infrastructura industrială și ca premisă pentru tele-

măsurare/smart metering, dar și ca premisă m-Business pentru a spori valoarea de întrebuințare a resurselor High-

Tech prin democratizarea (liberalizarea) și multiplexarea accesului, vizând publicarea resurselor.

În cadrul capitolului 1 am introdus termenii conceptuali și de lucru ai activității de cercetare, scopul

prezentării fiind acela de a stabili în mod ne-echivoc semnificația acestora în cadrul lucrării, de exemplu, pentru

termenii de monetizare, m-Business, disruptivitate sau singularitate tehnologică.

Capitolul 2 e dedicat clasificării tehnologiilor de acces în telecomunicații mobile și dinamicii implementării

standardelor și serviciilor, scopul fiind stabilirea de legături, într-o imagine clară, între activitatea de standardizare și

implementare. Observarea inter-dependenței dintre reglementare, inovație și presiunea pieței furnizează informații

majore necesare pentru stabilirea unei oferte de servicii și pentru demararea implementării de noi aplicații.

Folosindu-ne de acest tip de observații, am contribuit la accesarea informațiilor monetare printr-o aplicație mobilă,

descrisă în cadrul capitolului 4.

Prezentarea din perspectiva serviciilor a tehnologiilor de acces a permis organizarea acestora ca serviciu,

-a-a-S (as-a-Service) în perspectiva X-a-a-S, „totul ca serviciu”. În cadrul acestui capitol am prezentat modelul

BSS (Business Support Systems) – deja existent în telecomunicații mobile. Pe principiul BSS, am făcut propuneri

practice de eficientizare a operațiunilor monetare și de orientare a aplicațiilor pe tranzacție. Prin studiul rețelelor de

telecomunicații mobile și a evoluției acestora, am identificat un nivel superior, separat față de cel inferior de transfer

de date, ce poate fi utilizat pentru transportul de informație monetară. În acest fel se poate realiza monetizarea

implicită a transferurilor de informație x2M, în mod automat, cu beneficii de auditabilitate și cuantificare a

informației în contextul extinderii interconectivității la un număr foarte mare de dispozitive.

Am propus un punct de vedere original: piețele emergente aduc o altă problematică ce permite studii de caz

și dezvoltarea unor soluții diferite de cele din piețele consacrate și saturate. Utilizarea terminalelor mobile avansate

are un potențial efect disruptiv în raport cu modelele tradiționale de creștere. Am identificat riscul decalajului digital

(pe alocuri chiar „analfabetism digital”) ce întăreşte nevoia de noi servicii și de livrare a lor cât mai rapidă. Cadrul

actual este unul în care apariția și schimbarea tehnologiilor are loc înainte ca operatorii să poată implementa

serviciile pe scară largă.

Capitolul 3 e dedicat prezentării modelelor de dezvoltare a serviciilor în telecomunicaţii mobile în contextul

actual, justificând în acest fel activitatea de cercetare și integrare a platformei ATCA în cadrul unei arhitecturi pe

baza principiilor Rețelelor Inteligente (IN). Am arătat că viteza de implementare a serviciilor în acest moment e

rezultatul direct al accelerării inovației la nivelul aplicațiilor – o direcţie care nu poate decât să continue. Am

discutat o serie de limitări (în contextul Legii lui Moore sau Teoremei lui Shannon) care dau imaginea unei posibile

schimbări de paradigmă, contribuind la eventualitatea singularității tehnologice în momentul auto-îmbunătățirii

tehnicii de calcul.

Page 73: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

71

Așteptările utilizatorilor, mai ales în piețele emergente, constituie tot atâtea oportunități de implementare a

serviciilor. Comerțul mobil (m-Commerce) e susținut de dezvoltarea de aplicații ce beneficiază de proliferarea

terminalelor mobile avansate (smartphones). Am denumit această evoluție ca noua paradigmă aplicațională,

ilustrată în capitolul 4 printr-o contribuție practică originală.

© În cadrul Echipei de Rețele Inteligente de la Centrul de cercetare C13 din Institutului PRO-DD al

Universității Transilvania din Brașov am instalat platforma de comunicații ATCA și am realizat integrarea sub-

sistemelor de control (FlexCore Shelf Manager), comutație (FM40), calcul (XE80), procesare de pachete (PP50) și

procesare digitală de semnale (DSP-TI9100). Prin această integrarea, platforma ATCA a devenit integrabilă ca

serviciu, ATCA-a-a-S.

Cpitolul 4 e dedicat tranzacțiilor monetare și controlului serviciilor financiare mobile.

© Pentru validarea soluțiilor propuse am testat în condiții de laborator un sistem de reîncărcare mobilă real,

destinat telecom-VAS. Am implementat mediul de testare pentru trafic maxim (load & stress) pe oră rezultând mici

variații ale performanței, sau teste de lungă durată cu evidențierea variațiilor și erorilor datorate mediului de testare.

Optimizările rezultate au fost la nivel de parametrizare (msg queue etc) acesta constituind un studiu de caz SaaS.

Am evidențiat impactul major din punct de vedere cultural și tehnic al controlului m-Business, manifestat în

mod diferit, atât în economiile emergente cât și în cele avansate. Pentru a ilustra acest lucru am folosit teorii de

cercetare a sistemelor informaționale (IS – Information Systems), din teoria dimensiunilor culturale și din

comunicarea inter-culturală.

© Am denumit acest procedeu de identificare metodologia LOCALE pentru identificarea caracteristicilor

economice și sociale ale unei piețe sau regiuni geografice în vederea stabilirii abordării tehnologice propice de

implementare a serviciilor monetare mobile. Am efectuat studii și observații la fața locului în mai multe țări ce se

înscriu în descrierea de economii emergente, aflate pe mai multe continente.

© Am dezvoltat o aplicație (denumită AsiaPlus) de control a serviciilor monetare pentru operatorii telecom.

Contribuția originală adusă de aplicația Android pentru reîncărcarea abonaților de către agenții de vânzări ai unui

operator de telefonie mobilă este universal valabilă, putând fi adaptată. Această posibilitate a formatării cadrelor

USSD deschide posibilitatea utilizării mediului de transmisie USSD ca mod de interacțiune aplicativ pentru alte

operațiuni mobile, dar, mai ales, introducerea unora noi în contextul traficului IoT/M2M. Noi tipuri de servicii din

această categorie și aplicații posibile în contextul IoT au fost dezvoltate, integrate şi testate – le-am prezentat în

partea finală a lucrării (a se vedea concluziile capitolului 6, în cele ce urmează).

Aplicația a fost dezvoltată conform procedurilor de aceptanță industrială și normelor de securitate existente la

un operator de telefonie mobilă. Am validat soluția prin analiza SWOT.

Capitolul 5 e dedicat controlului de la distanță.

© Am implementat o platformă de e-Learning pentru accesarea laboratoarelor de la distanță.

Soluția telematică propusă și implementată de mine în cadrul unui stagiu la Universitatea Tehnică din Atena

– Grecia a fost testată și integrată într-o Rețea Trans-națională Leonardo da Vinci VET-TREND,

RO/06/B/F/NT175014 și funcționează de aproape un deceniu în laboratoarele Universității „Transilvania‖ din

Brașov.

Standul implementat a fost completat cu un Server de stand ce rulează software de instrumentație (National

Instruments LabVIEW) și este conectat în Intranet, la nivelul superior. Serverul Web vlab.unitbv.ro care rulează

serviciile Internet completate cu capabilitățile proprii VET-TREND.

Una din cele mai importante contribuții a fost eliberarea Clientului de obligația de a rula LabVIEW (deși, așa

cum am experimentat, există și versiuni compacte LabVIEW PDA ce pot rula pe Smartphones cu SO Windows

Mobile). Prin soluția pe care am propus-o, operatorul de la distanță lucrează pe o pagină web publicată de Serverul

Web incluzând elemente preluate de la Serverul de Instrumentație.

Page 74: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

72

Accesul telematic – tele-măsurarea, tele-operarea – poate deveni astfel la fel de realistă, de vizuală ca

operarea locală, astfel că soluțiile pe care le-am propus pot fi considerate de tipul WYSIWYG (What You See is

What You Get).

Clasa de servicii e-Learning/m-Learning cu adaptarea conținutului pentru terminale mobile avansate a fost

aleasă nu numai pentru oportunitatea unei implementări complete, dar țintit și o audiență internațională, în mediu

distribuit, care să evalueze, să sugereze îmbunătățiri și să valideze soluțiile pe care le-am propus. Oportunitatea

acestei oferte de servicii educaționale a fost cuasi-completitudinea unui mediu de creare a serviciilor (SCE) pe baza

unor tehnici de design instrucțional, a unei clasificări, care să le apropie de conceptul Service Classmark, bazată pe

meta-date SCORM (Shareable Content Object Reference Model).

© Am cercetat condiționarea tele-măsurării de performanțele unui sistem de comunicații mobile.

® Rezultatele acestor cercetări au fost publicate de o prestigioasă Revistă ISI, Computer Standards

and Interfaces.

Scenariile studiate pentru transmisia de date mobile pentru tele-măsurare au pus în evidență fazele de

încărcare/descărcare, upload (UL)/download (DL) pronunțat diferite în comunicațiile mobile de bandă largă.

Concluziile acestui studiu au fost: avantajele specifice UDP în stabilitatea transmisiei relativă la rata de

transfer, limitarea UL de către canalele radio, cazul special al debutului alocării de resurse radio și efectul său asupra

începutului tele-măsurării, constrângerile TCP DL pe interfața radio şi impactul lor în limitarea rezoluției temporale

a tele-măsurării de către rata de transfer.

© Am implementat accesul la distanță partajat la platforma de comunicații avansate – ATCA.

Integrarea ATCA s-a realizat pe modelul Reţelelor Inteligente, cu accent pe accesul de la distanță.

Consolidarea platformei ATCA a avut în vedere crearea unei „fabrici de servicii” (conceptul Service Factory), cu

capabilităţi speciale de procesare de pachete (mai ales DPI – inspectarea profundă a pachetelor unui stream în timp

real, fără despachetare) și posibilitatea integrării cu instrumentația pe principiile AXI. Caracteristicile integrării sunt:

pornirea/oprirea de la distanță,

accesul sistolic (ritmic) la colecțiile APS (Application Program Systems) de pe Consolă

controlul IP Manager și accesul individual la sub-sisteme în regim hyper-terminal de la replicatorul de

porturi seriale

accesul mobil redundant Mi-Fi

Capitolul 6 e dedicat controlului infrastructurii – prin comunicații x2M guvernate de sisteme avansate

hardware/software/netware orientate pe servicii.

La modul generic, am luat în considerare integrarea în Cloud dar, în particular, am pus accentul pe:

administrarea prin metode de brokeraj completate de metode ce țin de rețelele sociale

administrarea orientată pe conținut – un studiu de caz special a cuprins separarea fluxurilor de tele-

măsurare prin inspecția de pachete (DPI) în timp real.

© Am integrat conceptual rețelele instrumentale cu rețelele sociale (respectiv prin capabilitate / disponibilitate)

și cu rețele de comunicații mobile de date (‖interfața conceptuală‖ între aceste două rețele fiind, respectiv,

prezența / atașarea – attach(-detach).

© Am integrat XMPP (eXtensible Messaging and Presence Protocol) în implementarea LabVIEW a interacțiunii

mașină-om-mașină.

Prin aceste cercetări am contribuit la o serie de interfaţări (via XMPP) dintre instrumentaţia virtuală şi

reţelele sociale, soluţii încă indisponibile în vasta ofertă a firmei National Instruments, ca şi în numeroasa

comunitate internaţională de dezvoltatori.

Testele de validare a soluţiei propuse au fost orientate pe acelaşi serviciu generic (care se regăsește în prima

parte a capitolului 6: colectare informații (prin intermediul unor module de achiziție a datelor) – analiză /

interpretare – procesare – decizie – sinteză / comenzi; demonstratorul a constat într-o comunitate/organizare de

Page 75: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

73

sisteme de achiziție și de acționare ca parteneri (online friends) angrenate în schimburi de IM (instant messaging) –

chat privind analiza (datelor achiziționate) și chat privind sinteza (comenzilor de acționare).

© Am contribuit la implementarea mesageriei sociale x2M prin intermediul Twitter.

® Rezultatele acestor cercetări au fost publicate în Revista ISI Advanced Electrical and Computer

Engineering.

Integrarea și testarea soluțiilor tweet & dweet (data tweet) pentru instrumentația virtuală programată

LabVIEW a cuprins o o gamă de soluții de autentificare automată Basic Authentication dar și oAuth Twitter (Open

Autenthication – cu intermediere SuperTweet și alternative cURL).

Dezvoltarea acestor soluţii originale software / netware a fost orientată pe principiul Cloud IaaS

(Infrastructure-as-a-Service) – s-a folosit un mediu software avansat, din dotarea Institutului de Cercetări PRO-DD

al Universității „Transilvania‖ din Brașov, National Instruments ‖Campus Licence‖ 2013.

Am propus – ca soluție consolidată de brokeraj al resurselor în mediu distribuit – NI MAX (National

Instruments Measurement and Automation eXplorer) care realizează agregarea de comunități hardware/software pe

principiul social al grupului ce poate fi orientat nu pe poziție/vecinătăți (neighborhood), ci pe asocierea cuasi-

Business de interese.

Am prezentat alternativa push, cum ar fi „reclama‖ asupra capabilităților și disponibilității acestora

(asemănătoare SAP – Service Advertising Protocol) prin tweets sau dweets (data tweets), spre deosebire de

abordarea clasică pull cu cooptare pe bază de interogare prealabilă (polling), completată, pe diferite nivele de

încredere/bonitate-reputație, cu eventuale micro-teste (probing).

În perspectiva Rețelelor Inteligente, un VI (Virtual Instrument) este totuna cu FSL (Flexible Service Logic),

acea schematizare a unui serviciu care coboară din SMP (Service Management Point) în SCP (Service Control

Point) spre a fi parametrizată-instanțiată și rulată-executată. Conform paradigmei programării orientate pe obiecte –

POO, această concretizare este transformarea clasei în obiect.

© Am integrat subsistemul ATCA de procesare a pachetelor pentru DPI (Deep Packet Inspection) în timp-real.

Am implementat și testat o soluție avansată de discriminare a fluxurilor în comunicațiile M2M pentru

extragerea de streaming M2M de tip DSTP (Data Streaming Transfer Protocol). Soluțiile implementate::

Integrarea mediului de dezvoltare pentru procesoarele de pachete XLR732 RMI-NetLogic-BroadCom,

cu emulator ‖Packet Pretender‖

Încărcarea-lansarea-testarea și validarea serviciului de discriminare DSTP bazat pe DPI în timp real pe

sub-sistemul PP50 Radisys-Continous Computing

Am validat cea mai mare parte din contribuţiile ştiinţifice aduse prin teza de doctorat prin următoarele

publicaţii:

2 articole publicate în jurnale ISI

2 articole publicate în proceedings ISI

1 articol indexat IEEE Xplore

1 articol într-o publicație clasificată B+ de CNCSIS

alte 5 articole publicate în volumele unor conferințe internaționale

1 articol publicat în volumul unui simpozion de e-Learning

Page 76: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

74

Bibliografie

Lucrări ale autorului

Articole publicate în Jurnale indexate ISI

[Bal1] D. Robu, F. Sandu, D. Petreus, A. Nedelcu, A. Balica, "Social Networking of Instrumentation - a Case

Study in Telematics," Advances in Electrical and Computer Engineering, vol. 14, no. 2, pp. 153-160, 2014,

doi:10.4316/AECE.2014.02024 - ISSN: 1582-7445, e-ISSN: 1844-7600

[Bal2] Sandu F., Szekely I., Robu D.N., Balica A. – "Performance Measurement for Mobile Data Streaming" -

Computer Standards & Interfaces - The International Journal on the Development and Application of

Standards for Computers, Software Quality, Data Communications, Interfaces and Measurement - Elsevier

Publications, ISSN: 0920-5489, Volume 32 , Issue 3 (March 2010), pag. 73-85

Articole publicate în Proceedings ISI

[Bal3] F.Sandu, A.N.Balica, D.N.Robu, S.R.Svab - Remote Access to an Advanced Telecommunications Platform

for Educational Purpose - International Conference on Virtual Learning (ICVL), 2-3 noiembrie 2012,

Brasov

[Bal4] O.M.Machidon, F.Sandu, A.N.Balica, D.N.Robu, V.Cazacu – ―Remote Project Integration on an ATCA

Platform‖ - Proceedings, of the IEEE International Conference „RoEduNet‖ - Networking in Education and

Research – 11th Edition, 17-19 January 2013, Sinaia, Romania - ISSN-L: 2068-1038

Articol indexat IEEE Xplore

[Bal5] F. Sandu, A. C. Stanca, A.I. Dumitru, A.N.Balica,―Compact Solution for Mobile Phono-Cardiography‖,

2012 IEEE 18th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME),

ISSN 1843-5122–IEEE Xplore

Articol într-o publicație clasificată B+ de CNCSIS

[Bal6] Alexandru Balica, Cosmin Costache, Florin Sandu, Dan Robu - Deep Packet Inspection for M2M Flow

Discrimination, Integration on an ATCA Platform – Bulletin of the Air-Force Academy „Henri Coandă‖

Brasov, Vol XII, No 2 (26) 2014, pag.85-90, ISSN-L: 1842-9238

Articole publicate în volumele unor conferințe internaționale

[Bal7] Alexandru Balica, Mihai Mijea, Florin Sandu - Mobile Application for Business Control of

Telecommunication Services - Proceedings - The International Conference of the Air-Force Academy

„Henri Coandă‖ –AFASES 2014 – Brasov, 22-24 May 2014 – Volume 2, pag.117-122 – ISSN, ISSN-L:

2247-3173

[Bal8] F.Sandu, C.Costache, T.C.Bălan, A.N.Balica - Packet Processing on an ATCA 40G Platform – Proceedings

of the 4th International Conference on Recent Achievements in Mechatronics, Automation, Computer

Science and Robotics (MACRo2013), EdituraScientia, 2013, ISSN: 2247 – 0948, pp. 251-258; 4-5

October, 2013, Târgu Mureş, România.

[Bal9] Balica A., Sandu F., Szekely I, ―Value Added Services in Telecommunications –Recharging Process

Performance Study‖ – Proceedings of the 3rd International Conference on Recent Achievements in

Mechatronics, Automation,Computer Science and Robotics ―MACRo‖ - April 8-9, 2011 - ISSN 2065-5916

[Bal10] Iuliu Szekely, Florin Sandu, Alexandru Balica, Dan Robu - Analysis of Wireless Measurement

Transmission Performance – Proceedings of the 15th IMEKO TC 4 Symposium on Novelties in Electrical

Measurements and Instrumentation – Iasi, 19 – 21 September, 2007 [ Paper F166 ] - ISSB/ISBN: 978-973-

667-260-6, 978-973-667-262-0

[Bal11] Szekely I., Balica A. – ―Cyclic Pattern in Telecommunication Networks‖ – Proceedings of the

3rdInternational Conference on Interdisciplinarity in Engineering ―INTER-ENG‖ 15-16 Nov. 2007 -

"Petru Maior" University - Tîrgu Mureş, România - ISSN 2285 – 0945 / ISSN-L 2285 – 0945

Page 77: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

75

[Bal12] D. Robu, C.Costache, A.Balica, T. Balan, F. Sandu - "Packet Processing for Streaming Filtering on ATCA

Platforms" - 6th Győr Symposium and 3rd Hungarian-Polish and Hungarian-Romanian Joint Conference

on Computational Intelligence, Széchenyi István University, Győr, Hungary, 15-18 September 2014

Articol publicat în volumul unui simpozion de e-Learning

[Bal13] F. Sandu, P.N. Borza, A. Balica, E. Kayafas, Accesul de la distanţă la sisteme de achiziţie şi generare a

semnalelor – Simpozionul „Tehnologii Educaţionale pe Platforme Electronice în Învăţământul Ingineresc‖,

9-10 mai 2003, Editura Conspress Bucureşti – ISBN 973-8165-44-X

Bibliografie și Web-grafie selectivă

[1] Claire Pénicaud, State of the Industry:Results from the 2012 Global Mobile Money Adoption Survey, GSMA

Mobile Money for the Unbanked, 2012

[2] Cisco Systems, Inc., The Cisco®

Visual Networking Index (VNI) Global Mobile Data Traffic Forecast Update,

February 1, 2011

http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html

(accesat iulie 2014)

[3] Mike Hibberd, Transaction Stations, Telecoms, Sit oficial http://www.telecoms.com/43108/transaction-stations,

2012 (accesat iulie 2014)

[4] Gartner by Andrew Berg, Gartner: 2012 Mobile Payment Transactions to Hit $171B, Wirelessweek, 2012, Sit

oficial http://www.wirelessweek.com/news/2012/05/gartner-2012-mobile-payment-transactions-hit-171b (accesat

iulie 2014)

[5] Report, Merchant deployment of NFC terminals to see sharp increase, Mobile Payments Today, Sit oficial

http://www.mobilepaymentstoday.com/article/195511/Merchant-deployment-of-NFC-terminals-to-see-sharp-

increase, 2012 (accesat iulie 2014)

[6] Malthusianism s. n. teorie social-politică potrivit căreia populația ar crește în proporție geometrică, în timp ce

mijloacele de subzistență sporesc doar în proporție aritmetică, așadar cauzele suprapopulației și mizeriei maselor în

timp ar fi de ordin natural. Sit oficial http://dexonline.ro/definitie/malthusianism (accesat iulie 2014)

[7] în mitologia greacă, corn al Amaltheei, denumit şi Cornul Abundenţei, avea darul să ofere posesorului lui orice

şi-ar fi dorit acesta. Sit oficial http://www.samaelwings.com/grecorom/a.html (accesat iulie 2014)

[8] Iljitsch van Beijnum, ITU bellheads and IETF netheads clash over transport networks, Ars Technical Magazine,

April 2011, Sit oficial http://arstechnica.com/tech-policy/news/2011/03/itu-bellheads-and-ietf-netheads-clash-over-

mpls-tp.ars (accesat iulie 2014)

[9] ISO/IEC 18092 Information technology — Telecommunications and information exchange between systems —

Near Field Communication — Interface and Protocol (NFCIP-1)

[10] ISO/IEC 18092 / ECMA-340 şi ISO/IEC 21481 / ECMA-352 Telecommunications and information exchange

between systems -- Near Field Communication -- Interface and Protocol

[11] WSC About ―WSC will ensure that the three world-wide international standards development organizations

(IEC, ISO and ITU), work transparently, and avoid duplication and overlap of work, as much as possible.‖ Sit

oficial http://worldstandardscooperation.org/about.html (accesat iulie 2014)

[12] AS X3.9-1966, Sit oficial http://www.fh-jena.de/~kleine/history/languages/ansi-x3dot9-1966-Fortran66.pdf

(accesat iulie 2014)

[13] ANSI-C Study Group JTC1/SC22/WG14 – C, Sit oficial http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/ (accesat

iulie 2014)

[14] RFC2026 The Internet Standards Process -- Revision 3

[15] Ecma International este denumirea European Computer Manufacturers Association odată ce organizaţia a

devenit internaţională

[16] ASRO, Sit oficial http://www.asro.ro/ (accesat iulie 2014)

Page 78: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

76

[17] Akamai Technolgies, Raport din 24 ianuarie 2011 în care viteza de conexiune Internet din România este prima

în Europa cu 7.0 Mbps, fiind depăşită pe plan mondial doar patru de state: Japonia, Hong Kong şi Korea de Sud, Sit

oficial http://www.akamai.com/ (accesat iulie 2014)

[18] DECIZIA nr. 3 (şi 4) din 14.02.2011 Consiliul Cncurenţei din România, obligă operatorii dominanţi la plata

unor amenzi de zeci de milioane de Euro, Sit Ofiical http://www.consiliulconcurentei.ro/ (accesat iulie 2014)

[19] 3GPP TS 36.300: E-UTRA and E-UTRAN Overall Description; Stage 2

[20] Telecoms Magazine, Tellabs „death clock‟ predicts end of profit for MNOs, Sit oficial

http://www.telecoms.com/24392/tellabs-death-clock-predicts-end-of-profit-for-mnos/ (accesat iulie 2014)

[21] L. Sandu, 41% din cetăţenii UE utilizează servicii de e-guvernare, Revista Market Watch, Iunie-Iulie 2011 [Nr.

136], Sit oficial http://www.marketwatch.ro/articol/8535/41_la_suta__din_cetatenii_UE_utilizeaza_servicii_de_e-

guvernare/ (accesat iulie 2014)

[22] Telecoms Magazine, LTE growth of 3400% predicted, 2011, Sit oficial http://www.telecoms.com/29089/lte-

growth-of-3400-predicted/ (accesat iulie 2014)

[23] Telecoms Magazine, LTE to have 150m active users by 2014, 2011, Sit oficial

http://www.telecoms.com/30205/lte-to-have-150m-active-users-by-2014/ (accesat iulie 2014)

[24] PCI Industrial Computer Manufacturers Group (PICMG), ATCA PCIMG 3.0 Short Form Specification, Sit

oficial www.picmg.org/pdf/PICMG_3_0_Shortform.pdf (accesat iulie 2014)

[25] Pew Research, Emerging Nations Embrace Internet, Mobile Technology, Sit oficial

http://www.pewglobal.org/2014/02/13/emerging-nations-embrace-internet-mobile-technology/ (accesat iulie 2014)

[26] SAR Shield, Mobile phones responsible for disappearance of honey bee, Sit oficial

http://www.sarshield.com/news/ (accesat iulie 2014)

[27] Gartner Inc., Sit oficial http://www.gartner.com/0_admin/AnalystCoverageAreas.jsp (accesat iulie 2014)

[28] Jackie Fenn, When to Leap on the Hype Cycle, Gartner Group, January 1, 1995, Sit oficial

http://www.wordspy.com/words/hypecycle.asp (accesat iulie 2014)

[29] Christensen, Clayton M. (2003). The innovator's solution : creating and sustaining successful growth. Harvard

Business Press. ISBN 9781578518524.

[30] Peter Diamandis, Top 10 reasons drones are disruptive, Singularity HUB Magazine, 08/11/14, Sit oficial

http://singularityhub.com/2014/08/11/top-10-reasons-drones-are-disruptive/ (accesat august 2014)

[31] G. West, The surprising math of cities and corporations, TED, 2011, Sit oficial

http://www.ted.com/talks/geoffrey_west_the_surprising_math_of_cities_and_corporations.html (accesat iulie 2014)

[32] O sursă de asemenea invenţii este catalogul IEEE, Milestones:List of IEEE Milestones, Sit oficial

http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/Milestones:List_of_IEEE_Milestones (accesat iulie 2014)

[33] Sociology Guide, Cultural Lag, Sit oficial http://www.sociologyguide.com/basic-concepts/Cultural-Lag.php

(accesat iulie 2014)

[34] J. Mathews, The Fifth Global Technoeconomical paradigm, AMEX Bank Review, ISSN 1031-492X, 1990

[35] V.Venkatesh, M.Morris, G.Davis, F.D. Davis, User acceptance of information technology: Toward a unified

view, MIS Quarterly (2003)

[36] New York University, Theories Used in IS Research, Sit oficial http://www.istheory.yorku.ca/UTAUT.htm

(accesat iulie 2014)

[37] S.Dredge, MONETISING MOBILE: Nokia on the importance of operator billing, Mobile Entertainment, 2011,

Sit oficial http://www.mobile-ent.biz/news/read/monetising-mobile-nokia-on-the-importance-of-operator-billing

(accesat iulie 2014)

[38] Noţiunea a fost introdusă de John von Neumann în 1958 într-un interviu

[39] Abraham Maslow, A Theory of Human Motivation, Psychological Review, 50/1943

[40] B. Har-Even, Abolish unlimited data packages for LTE says report, July 21, 2011, Sit oficial

http://www.telecoms.com/30946/abolish-unlimited-data-packages-for-lte-says-report/ (accesat iulie 2014)

[41] Arthur D Little

[42] J. Beach, Half a million Brits adopt superfast broadband, Telecoms Magazine, August 5, 2011, Sit oficial

http://www.telecoms.com/31525/half-a-million-brits-adopt-superfast-broadband/ (accesat iulie 2014)

Page 79: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

77

[43] Gartner Press Release, Gartner Says Worldwide Public Cloud Services Market to Total $131 Billion, Gartner,

February 28, 2013, Sit oficial http://www.gartner.com/newsroom/id/2352816 (accesat iunie 2014)

[44] Luke McNally, Sam P. Brown, and Andrew L. Jackson, Cooperation and the evolution of intelligence, Proc. R.

Soc. B, 2012 [DOI: 10.1098/rspb.2012.0206] (open access) via Kurzweil AI, Cooperation and the evolution of

intelligence, April 13, 2012, Sit oficial http://www.kurzweilai.net/cooperation-and-the-evolution-of-intelligence

(accesat iunie 2014)

[45] Barry Salzberg, What Millennials Want (And Why Employers Should Take Notice), Deloitte Touche Tohmatsu

Limited, January 22, 2014, Sit oficial http://www.linkedin.com/today/post/article/20140122180239-27058877-what-

millennials-want-and-why-employers-should-take-notice (accesat iunie 2014)

[46] James Middleton, Middle East mobile penetration exceeds that of USA, Telecoms Magazine, November 29,

2011, Sit oficial http://www.telecoms.com/37291/middle-east-mobile-penetration-exceeds-that-of-usa (accesat iunie

2014)

[47] R.Kuhlmann, ATCA: Advanced Telecom Computing Architecture - Die Plattform der Zukunft für

Telekommunikationssysteme, Franzis Verlag GmbH, 2007 – ISBN 9-7837-7234-1298

[48] PCI Industrial Computers Manufacturers Group - ATCA Short Form Specification – 2003

[49] Bergstrom E. (2003), Advanced TCA: A Force of One in Telecom & Datacom Applications, Crystal Cube

Consulting

[50] Mellanox Technologies (2009): PICMG 3.2 Advanced Telecommunications and Computing Architecture.

[51] J.Pavlat - PICMG Past, present and future - Resource Guide - PICMG, 2004

[52] D’Ambrosia, J., Law, D. and Nowell, M. (2008): 40 Gigabit Ethernet and 100 Gigabit Ethernet Technology

Overview. Ethernet Alliance

[53] Brocade Communications Systems (2010): 40 Gigabit and 100 Gigabit Ethernet Are Here!

[54] Verlag Dr. Mueller e.K., 2007 – ISBN 9-7838-3642-9764 Freescale Semiconductor, Inc - DPI Solutions for

Telecom Networks – 2008

[55] H.Holma, A.Toskala, K.Ranta-aho, J.Pirskanen - High-Speed Packet Access Evolution in 3GPP Release 7 -

IEEE Communications Magazine, Volume:45, Issue 12, pp.29-35, 2007 – ISSN 0163-6804

[56] 3GPP TS 29.281, GPRS Tunneling Protocol User Plane

[57] Ipoque GmbH - Smart Traffic Management Policy Control and Charging in Converging IP Networks, 2012

[58] C.Negus, T.Boronczyk - CentOS Bible - Wiley Publishing, Inc., 2009 – ISBN 9-7804-7048-1653

[59] Natarajan, S. and Wale, K. (2009): Implementing ATCA in LTE network serving gateway nodes, Radisys

Whitepaper

[60] Startup Blog, The Fifth Protocol, April 1, 2014, Sit oficial http://startupboy.com/2014/04/01/the-fifth-protocol

(accesat iunie 2014)

[61] Rajnish Tiwari, Stephan Buse, Cornelius Herstatt, From electronic to mobile commerce, TECH MONITOR

Sep-Oct 2006, p40, Sit oficial http://www.global-innovation.net/publications/PDF/APTM2006.pdf (accesat iulie

2014)

[62] Schejter, A., Serenko, A., Turel, O., and Zahaf, M., Policy implications of market segmentation as a

determinant of fixed-mobile service substitution: What it means for carriers and policy makers, Telematics and

Informatics, 27(1), 90-102, 2010, Sit oficial

http://www.aserenko.com/papers/policy_implications_serenko_proof.pdf (accesat iulie 2014)

[63] Bitcoind Wiki, Securing your wallet, Sit oficial

https://en.bitcoin.it/wiki/Securing_your_wallet#Backup_just_wallet.dat_.2840MB.29, 2011 (accesat iulie 2014)

[64] Cahn, Edgar S. No More Throw Away People. Washington, DC: Essential Books, 2004

[65] Stephen Guo, Mengqiu Wang, Jure Leskovec, The Role of Social Networks in Online Shopping: Information

Passing, Price of Trust, and Consumer Choice, ACM Conference on Electronic Commerce 2011,

arXiv:1104.0942v1, Sit oficial http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1104/1104.0942v1.pdf (accesat iulie 2014)

[66] Carrier billing most used m-payment method - survey, MOBILE & WIRELESS, Telecompaper, 2011, Sit oficial

http://www.telecompaper.com/news/carrier-billing-most-used-m-payment-method-survey--845692 (accesat iulie

2014)

Page 80: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Rezumatul tezei de doctorat

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

78

[67] Rob van der Meulen, Janessa Rivera, Gartner Says by 2017, Mobile Users Will Provide Personalized Data

Streams to More Than 100 Apps and Services Every Day, January 22, 2014, Gartner Press Release, Sit oficial

http://www.gartner.com/newsroom/id/2654115 (accesat iunie 2014)

[68] Dan Rice, Guy Filippelli, One Cell Phone at a Time: Countering Corruption in Afghanistan, Small Wars

Journal, Small Wars Foundation, 2010, Sit oficial http://smallwarsjournal.com/jrnl/art/one-cell-phone-at-a-time-

countering-corruption-in-afghanistan (accesat iulie 2014)

[69] Rob von Behren and Jonathan Wall, Founding Engineers on Google Wallet, One Cell Phone at a Time:

Countering Corruption in Afghanistan, Google Official Blog, Sit oficial

http://googleblog.blogspot.com/2011/05/coming-soon-make-your-phone-your-wallet.html, 2011 (accesat iulie 2014)

[70] General, Google: "Goodbye wallet. The phone will take it from here", 9to5Mac Magazine, 2011, Sit oficial

http://9to5mac.com/2011/05/26/google-goodbye-wallet-the-phone-will-take-it-from-here/ (accesat iulie 2014)

[71] Amy Lee, Google Wallet: Tech Giant Doesn't Want Your Money, Just Your Data, Huffington Post Tech, 2011,

Sit oficial http://www.huffingtonpost.com/2011/05/26/google-wallet-money-data_n_867774.html (accesat iulie

2014)

[72] Cian O' Sullivan, Monitise makes smart mobile banking moves in India, GoMoNews Strategic Mobile News

Magazine, 2011, Sit oficial http://www.gomonews.com/monitise-makes-smart-mobile-banking-moves-in-india/

(accesat iulie 2014)

[73] Dan Popa, Scurta poveste cu carduri, comisioane si o jumatate de, Hotnews Economia, februarie 2014, Sit

oficial http://economie.hotnews.ro/stiri-finante_banci-16550563-scurta-poveste-carduri-comisioane-jumatate-

romanie.htm (accesat martie 2014)

[74] MTN picks Fortis for m-payments service in Nigeria, Telecompaper, 2011, Sit oficial

http://www.telecompaper.com/news/mtn-picks-fortis-for-m-payments-service-in-nigeria--845690 (accesat iulie

2014)

[75 The World Bank, Public Sector Capacity in the EU 8, E-Government in Estonia: Development and Best

Practice, Background Paper, Report Number: 36930-GLB, august 2006

[76] Joseph Schumpeter, Davos Man and his defects, The Economist, ianuarie 2014, Sit oficial

http://www.economist.com/news/business/21570684-global-leadership-industry-needs-re-engineering-davos-man-

and-his-defects, (accesat martie 2014)

[77] Richard D. Lewis, When Cultures Collide, 3rd Edition: Leading Across Cultures, Nicholas Brealey Publishing,

2005

[78] Edward T. Hall, Beyond Culture, 1976

[79] Tom Standage, Virgin Territory, The Economist (17 Nov. 2011), Nir Kshetri, University of North Carolina;

Sharad Acharya, First Citizens Bank, Raleigh, Mobile Payments in Emerging Markets, Spotlight: Mobile payMentS

", 1520-9202/12/$31.00 © 2012 IEEE, IEEEXplore

[80] "When you get a mobile phone it is almost like having a card to get you out of poverty in a couple of years."

Muhammad Yunus - Recipient al Premiului Nobel pentru Pace în 2006, cunoscut ca fondator al sistemului de

microcreditare și microfinanțare prin Grameen Bank

[81] Benaw Izzat, Iraqi Telecom Wonderful World, Kurdnet, January 8, 2014, Sit oficial

http://www.ekurd.net/mismas/articles/misc2014/1/state7644.htm (accesat iunie 2014)

[82] I. Szekely, F. Sandu, A.N. Balica, and D.N. Robu, Analysis of wireless measurement

transmission performance. Proceedings of the 15th IMEKO TC 4 Symposium on Novelties in Electrical

Measurements and Instrumentation, Iasi, Romania, September 19-21, 2007, ISSB/ISBN: 978-973-667-260-6, 978-

973-667-262-0, selected for re-publication in extenso, as Performance measurement for mobile data streaming. F.

Sandu, I. Szekely, D.N. Robu, A.N. Balica, Computer Standards and Interfaces—The International Journal on the

Development and Application of Standards for Computers, Software Quality, Data Communications, Interfaces and

Measurement, Elsevier Publications, ISSN: 0920-5489.

[83] Specifications—23.107 Quality of Service (QoS) Concept and Architecture, Sit oficial http://www.3gpp.org

(accesat iulie 2014)

Page 81: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină

79

[84] J. Eberspächer, H.J. Vögel, and C. Bettstetter, GSM Switching, Services, and Protocols, 2nd Edition, John

Wiley & Sons, New York, NY, 2001, ISBN 047149903X.

[85] J. Bannister, P. Mather, and S. Coope, Convergence Technologies for 3G Networks: IP, UMTS,

EGPRS and ATM, John Wiley & Sons, New York, NY, 2004, ISBN 047086091X

[86] A.A. Gokhale, Introduction to Telecommunications, 2nd Edition, Thomson Delmar Learning, New York, USA,

2004, ISBN 1401856489.

[87] Limor Fried, Minimizing Risk Is Easy: Adopt a Bill of Rights, International New York Times, septembrie 2013,

Sit oficial http://www.nytimes.com/roomfordebate/2013/09/08/privacy-and-the-internet-of-things/a-bill-of-rights-

for-the-internet-of-things (accesat martie 2014)

[88] Ari Phillips, Could USB Ports Be The Newest Green Technology?, Climate Progress, 25 octombrie 2013, Sit

oficial http://thinkprogress.org/climate/2013/10/25/2836331/usb-power-delivery-green/ (accesat aprilie 2014)

[89] S. Sean Dodson, R. Van Kranenburg, The Internet of Things - A critique of ambient technology and the all-

seeing network of RFID, Institute of Network Cultures, 2009

[90] The Lantronix XPort embedded web-server, Sit oficial http://www.lantronix.com/pdf/XPort_DS.pdf (accesat

iulie 2014)

[91] National Instruments Corporation, Multifunction DAQ for USB, Sit oficial

www.ni.com/pdf/products/us/20043762301101dlr.pdf (accesat iulie 2014)

[92] National Instruments Corporation, Data acquisition basics manual – 2000, Sit oficial

http://www.ni.com/pdf/manuals/320997e.pdf (accesat iulie 2014)

[93] Bug Labs Inc, Simple messaging for the Internet of Things, 2014, Sit oficial https://dweet.io (accesat iulie 2014)

[94] National Instruments Corp., i3 Twitter Toolkit for Labview, Sit oficial

https://decibel.ni.com/content/groups/interactive-internet-interface-twitter-toolkit-for-labview (accesat iulie 2014)

Page 82: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei
Page 83: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul m-Business

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor al telecomunicațiilor mobile om-mașină

Anexe_1

Rezumat

Scopul activității de cercetare a tezei de doctorat „Contribuții la controlul m-Business al

comunicațiilor om-mașină” este de a propune și realiza noi modalități de implementare și integrare a

operațiunilor monetare în telecomunicații mobile în contextul creșterii tehnologice accelerate. Descriem

„monetizarea” ca procesul obținerii de venituri suplimentare din tranzacții monetare prin utilizarea

resurselor deja disponibile însoțite de eficientizarea tehnologică la nivelul unui operator de

telecomunicații mobile sau al unui producător de servicii telecom. În urma studiului clasificării și a

modelelor de creștere și implementare a serviciilor mobile am identificat modelul de integrare as-a-

Service ca unul fiabil pentru integrarea unei platforme avansate de telecomunicații (ATCA) în vederea

accesului de la distanță în mod sesiune (sistolic). Am propus și implementat soluții originale pentru

controlului operațiunilor financiare și de vânzări în beneficiul operatorilor de telefonie mobilă prin

intermediul unei aplicații mobile dezvoltate în Android. În cadrul lucrării am definit „paradigma

aplicativă” tendința curentă în care telefonul mobil interfațează aspectele comunicaționale sociale.

Lucrarea propune și testează tranziția apps spre achiziția și controlul datelor de tele-măsurare în

perspectiva sigură a implementărilor Internetului obiectelor ce va duce la interconectarea dispozitivelor

industriale sau casnice. Propunem metode de control al acestei colecții de date disponibile utilizatorilor

(în legătură cu Smart Dust) în care modelul de raportare clasic, separat, producător-consumator este

înlocuit de unul participativ, colectiv, prosumator. Teza propune auditarea și captarea potențialului

rețelelor sociale în implementarea de comunicații mașină-om-mașină și implementează soluții avansate de

procesare a pachetelor pentru discriminarea fluxurilor în comunicații industriale.

Abstract

The main goal of research presented in the PhD thesis titled "Contributions to m-Business

Control of Human-to-Machine Communications" is to propose and realize new ways for

implementation and integration of monetary operations in mobile telecommunications in the context of

accelerated technological growth. We describe the “monetization” as the process of obtaining additional

revenues from monetary transactions through utilizing already existing resources and technological

efficiency at an operator or services provider. Following our study on classifying the services and growth

models we identified as-a-Service as the reliable integration model for ATCA platform (Advanced

Telecommunication Computer Architecture) for session based remote access (systolic). We proposed and

realized original solution for financial and sales operations control for the benefit of the telecom operators

by developing an Android mobile app. We defined “app paradigm” as the current trend to use the mobile

phone as universal interface for social networking communication. Our study proposes and implements

the apps’ transition towards telemetry data acquisition and control given the certain perspective of

Internet of Things interconnectivity of industrial and domotic equipment. We propose control methods of

this vast collection of data (connected with Smart Dust) available to the users where the classical,

separated, model of producer-consumer is challenged and modified to a participative, collective,

prosumer model. The thesis contributes to auditing and collecting the social networking potential for

machine-man-machine communications and implements advanced solutions for packet processing in

industrial communication and flow discrimination.

Page 84: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat - ANEXE

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica

Anexe_2

Balica Alexandru-Nicolae

1979-iunie-05

EXPERIENȚĂ

2013-09 <> prezent Asiacell Communications PJSC www.asiacell.com

Electronic Recharge Expert

2007-07 <> 2013-09 eServGlobal Telecom Romania S.R.L. www.eservglobal.com

Technical Consultant Experienced

2003-07 <> 2007-07 SIEMENS Program and System Engineering S.R.L., Brașov

System integration and Testing

Companie: Siemens Networks (Siemens COM), Ulm, Germania – UTRAN

RAN Integration and Testing

Responsabilități,

Realizări:

Service unei rețea cu 3 UMTS MSC (HLR, VLR), 3 SGSN, 5

GGSN, 2 DNS Servers, 5 FTP Servers pentru teste pre

commercial de integrare Ue–Node B–RNC–CN.

Suport Level 1 și Level 2 pentru integrare R&D. Testare cu

echipament real – RET (Real Equipment Testing.)

Main achievements:

Planificare și support pentru peste 50 de laboranți (UMTS testers)

din diferinte echipe cu peste 30 linii de testare (în 3 laboratoare).

EDUCAȚIE

2003 Lucrare de diploma la „Universitatea tehnică națională din Atena‖, Facultatea de inginerie

electrică și calculatoare – Ingineria Calculatoarelor și Informatică

1998 <> 2003 Inginer diplomat (BSc) Universitatea „Transilvania‖ din Brașov, Facultatea de

inginerie electrică și știința calculatoarelor – Electronică și calculatoare

CERTIFICATE

―TopUP Value Added Services for MNO‖ – eServGlobal, Paris, Franța, 2007-12

Certificare CCNA - CCNA1, CCNA2, CCNA3, CCNA4, Brașov, România, 2006-09

UMTS CORE NETWORK PROTOCOLS - SIEMENS COM, I and C Training Institute, Munich,

Germania, 2005-10

APTITUDINI

GSM/GPRS/UMTS Core Network, Programare și aplicații mobile, Sisteme de operare și rețea,

Relații cu clientul, organizaționale.

Companie: Asiacell Kurdistan, Irak

Responsabilități,

Realizări:

Lansarea în producție a sistemlului de reîncărcare electronică.

Propunere și realizare a unei aplicații mobile în Android.

Companie: eServGlobal Paris, Franța; Telenor Islamabad, Pakistan;

Vodafone Lachnau, India; ERA-PTC Varșovia, Polonia;

Wataniya Kuwait; Wataniya Algeria; Asiacell Kurdistan, Irak

Responsabilități,

Realizări:

Implementarea TopUp – Value Added Services.

Reîncărcarea cartelelor preplătite PP prin Voucher, USSD sau

Interactive Voice Response (DTMF). Testare Load & Stress

Page 85: Departament: Electronică și Calculatoareold.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate2014/BalicaAlexandru.pdf · 1.4 Organizarea tezei 14 9 1.5 Notă asupra terminologiei

Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul m-Business

Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor al telecomunicațiilor mobile om-mașină

Anexe_3

Balica Alexandru-Nicolae

1979-June-05

EXPERIENCE

2013-09 <> present Asiacell Communications PJSC www.asiacell.com

Electronic Recharge Expert

2007-07 <> 2013-09 eServGlobal Telecom Romania S.R.L. www.eservglobal.com

Technical Consultant Experienced/Support Engineer

2003-07 <> 2007-07 SIEMENS Program and System Engineering S.R.L., Brașov

System Integration and Testing

Company, location: Siemens Networks (Siemens COM), Ulm, Germany – UTRAN

RAN Integration and Testing

Responsibilities,

Accomplishments:

Maintaining a network with 3 UMTS MSCs (HLR, VLR), 3

SGSNs, 5 GGSNs, 2 DNS Servers using BIND and 5 FTP Servers

for pre-commercial integration of Ue–Node B–RNC–CN.

Level 1 and Level 2 tester support for R&D terminal integration

testing. RET (Real Equipment Testing.)

Main achievements:

Planning and providing support (hotline) to over 50 UTRAN

testers divided in different teams, with different Scopes of Work

on over 30 test lines (3 test beds).

EDUCATION

2003 Diploma Thesis at National Technical University of Athens, Faculty of Electrical and

Computer Engineering - COMPUTER ENGINEERING AND INFORMATICS

1998 <> 2003 B.Sc. Eng. ―Transylvania‖ University from Brasov, Faculty of Electrical

Engineering and Computer Science - ELECTRONICS AND COMPUTERS

CERTIFICATES

TopUP Value Added Services for MNO – eServGlobal, Paris, France, 2007-12

CCNA Certification - CCNA1, CCNA2, CCNA3, CCNA4, Brasov, Romania, 2006-09

UMTS CORE NETWORK PROTOCOLS - SIEMENS COM, I and C Training Institute, Munich,

Germany, 2005-10

SKILLS

GSM/GPRS/UMTS Core Network, Programming and Mobile Apps, Operating Systems and

Networking, Organizational / Customer Relations

Company, location: Asiacell Kurdistan, Iraq

Responsibilities,

Accomplishments:

Electronic Recharge System launch in production.

Developed Android app for USSD recharges.

Company, location: eServGlobal Paris, France; Telenor Islamabad, Pakistan;

Vodafone Lachnau, India; ERA-PTC Warsaw, Poland;

Wataniya Kuwait; Wataniya Algeria; Asiacell Kurdistan, Iraq

Responsibilities,

Accomplishments:

TopUp – Value Added Services Implementation.

PP recharging using Voucher, USSD or Interactive Voice

Response (DTMF). Load and Stress Testing, Final User Testing


Recommended