kenkäpuhelin ja sähköaivo · yrityksen myynti-, huolto- ja logis- ... sähköaivoihin kytketty...

Sytyke ry - Systeemityö 2/02 * 1

Kenkäpuhelin ja sähköaivoMobiilipuhelimen kehitys lähti mielikuvitustasolla liikkeelle jo kuusikymmenluvulla agentti Maxwell Smartin ken-

käpuhelimesta. Tämä vekotin hämmästytti ja nauratti silloin kansakoulun pulpettia kuluttaneita systeemityön ammatti-laisia. Agentin kenkäpuhelin oli ihan älyttömän hurja juttu.

Harva osasi silloin kuvitella kantavansa joskus monin verroin viisaampaa laitetta taskussaan. Harvempi meistähaaveili kenkäpuhelinohjelmoijan urasta.

Kenkäpuhelin toteutui paljon pienempänä ja monikäyttöisempänä kuin osasimme kuvitella. Enää ei ole kyse vainpuhelimesta, vaan monipuoliset tiedonkäsittelymahdollisuudet sisältävästä PDA-laitteesta. Uusimmissa on mukana myöskuvanlähetysominaisuudet ja kamera.

Systeemityöväelle mobiilikapula on haaste. Vasta osa meistä on päässyt tutustumaan niiden sisäisiin rakenteisiin.Systeemityölehti esittelee mobiiliteknologiaa monesta näkökulmasta ja monelta syvyydeltä. Kerromme Symbianista,joka on yksi keskeisimmistä mobiililaitteiden käytöjärjestelmistä ja Nokian valinta. Kerromme myös mobiiliympäristöjenJavasta ja siihen liittyvistä viestintäpalveluista. Kerromme ohjelmistoista, joita tarvitaan mobiililaitteiden viestien kytke-misessä palvelutuottajien järjestelmiin.

Ääniohjatut palvelut helpottavat ja nopeuttavat mobiililaitteiden käyttöä. Ajan myötä ne ehkä vapauttavat meidätyhä pienenevien laitteiden pienten painikkeitten näpräämisestä.

Kenkäpuhelin ymmärtää osan puheestamme ja osaa suorittaa sen perusteella haluttuja toimintoja. Kerromme,mitä pitää sisällään VoiceXML.

Luotailemme myös käyttäjien odotuksia mobiilin internetin palveluita kohtaan. Mobiililaitteiden halutaan tarjoavanhyödyllisiä palveluja vaivattomasti ja tyylikkäästi ilman teknistä osaamista. Kenkäpuhelin ei ole enää insinöörin leikkika-lu, vaan työkalu, jonka odotetaan toimivan ja tukevan käyttäjänsä imagoa.

Hyötynäkökulma painottuu voimakkaasti mobiiliteknologian yrityskäytössä. Avainkäsite on mobile integration. Semerkitsee mobiiliteknologian integroimista yrityksen operatiivisiin tietojärjestelmiin. Yrityksen myynti-, huolto- ja logis-tiikkahenkilöstö voivat työssään hyödyntää integroitua järjestelmää. Oikeat tavarat oikeaan aikaan oikealle asiakkaalle.Oikea henkilö oikeaan aikaan oikeassa paikassa lyhintä reittiä. Integroitu mobiilijärjestelmä parantaa asiakaspalvelua japienentää materiaalin ja työajan hävikkiä. Kenkäpuhelin tuo tulosta viivan alle.

Sähköaivoihin kytketty kenkäpuhelin on päivän sana.

Veli Matti Nokso-Koivisto

2 * Sytyke ry - Systeemityö 2/02

Mobile IntegrationAskel kohti kokonaisvaltaista mobiilipalvelua

Pekka Kähkipuro,SysOpen Oyj

Termi mobile integration viit-taa ratkaisuihin, joissa mobiiliteknolo-gia integroidaan keskeiseksi osaksioperatiivisia tietojärjestelmiä. Tavoit-teena on tyypillisesti tietojärjestelmäntukemien asiakaspalvelu- tai liiketoi-mintaprosessien merkittävä paranta-minen esimerkiksi aika- ja paikkariip-pumattomuuden kautta. Lisäksi voi-daan rakentaa kokonaan uudenlaisiaprosesseja ja palveluita, joissa mobii-likäyttö on toiminnan edellytys. Artik-kelissa tarkastellaan integraation mu-kanaan tuomaa mobiilisovellusten su-kupolvenvaihdosta, taustalla oleviamuutosvoimia sekä edessä olevia uu-sia haasteita ja mahdollisuuksia.

Mobiilisovellustensukupolvenvaihdos

Ensimmäisen sukupolven mobii-lipalvelut ovat usein teknologiasaarek-keita, joissa painopiste on uuden tek-nologian käytössä sellaisenaan ilmanmerkittäviä yhteyksiä muihin palvelui-hin tai ratkaisuihin. Näissä palveluis-sa teknologia tuo lisäarvoa aika- japaikkariippumattomuuden kautta. Sensijaan asiakaspalveluprosessit ja liike-toimintaprosessit pysyvät ennallaan,eikä hyötyjä sieltä juurikaan odoteta.

Integroidut mobiilipalvelut muut-tavat kuvaa merkittävästi. Niissä mo-biiliteknologia liitetään tiiviiksi osaksiolemassaolevia ja uusia operatiivisiatietojärjestelmiä. Samalla mobiilipalve-lut voivat merkittävästi muuttaa toi-minnan pohjalla olevia asiakaspalve-lu- ja liiketoimintaprosesseja. Mobiili-

integraatio antaa mahdollisuuksia kai-killa liiketoimintasektoreilla. Business-to-employer-palveluissa (B2E) se an-taa mahdollisuuden optimoida liiketoi-mintaprosesseja yrityksen sisällä. Bu-siness-to-business-palveluiden (B2B)puolella se tarjoaa uusia keinoja liike-toimintaprosessien kehittämiselle yri-tysrajojen ylitse. Prosessin eri vaiheis-sa voidaan tarjota ajantasaista pääsyävaikkapa ERP-järjestelmän tietoihin japalveluihin yritysrajojen ylitse. Vastaa-vasti kuluttajapuolella (B2C) voidaantarjota monikanavaratkaisuja, joissaasiakaspalveluprosessi käynnistyyyhden kanavan kautta ja sitä voi suju-vasti jatkaa toisella kanavalla. Esimer-kiksi lentomatkustaja voi tehdä alku-peräisen varauksensa Internetin väli-tyksellä ja muuttaa sitä myöhemminmobiilin päätelaitteensa kautta.

Integroiduissa mobiilipalveluissaon tyypillistä se, ettei hyötyjä etsitäpelkästään kasvavasta mobiilipääte-laitteen käytöstä, vaan keskeiset hyö-dyt saavutetaankin prosessin muuttu-misen myötä. Hyöty voi tulla liiketoi-minnan tehostumisesta tai uudenlais-ten liiketoimintamallien käytöstä.Tämä vaikuttaa myös ansaintalogiik-kaan – integroidun mobiilipalvelunkäyttöä ei välttämättä hinnoitella kor-kealle, jos uuden palvelun käyttäjätsivutuottena merkittävästi parantavatpalveluntarjoajan liiketoimintaproses-seja. Siirtotien käyttö toki maksaa en-tiseen tapaan, mutta palvelun käyttöönliittyvä hintalappu voidaan liittää sa-massa prosessissa olevaan muuhunhyödykkeeseen. Esimerkiksi pankinpalvelupaketti voi hyvinkin sisältää ”il-maisen” mobiilipalveluiden käytön.

Mobiili maksaminen on tulossaosaksi kuluttajasektorin integroitujamobiilipalveluita, kunhan teknologianyksityiskohdista ja roolijaosta päästäänyhteisymmärrykseen. Maksamiseenliittyy kuitenkin erityisiä integraatio-haasteita, sillä onnistuneen maksuta-pahtuman tuottaminen edellyttää vä-hintäänkin kaupan kassapäätejärjes-telmän, maksuliiketta hallitsevan osa-puolen ja teleoperaattorin järjestelmi-en jonkinasteista integraatiota. Tähänkolmiyhteyteen voidaan keksiä moniateknisellä tasolla toimiva malleja, muttaroolijaon ja laajan yhteisymmärryksenlöytyminen voi olla varsin hankalaaosapuolten ansainnan kannalta. Pää-telaitteeseen liittyvät turva- ja muuthaasteet ovat triviaaleja pulmia taus-talla piilevään integraatio-ongelmaanverrattuna.

Muutosvoimat

Mobiiliteknologian kehitystä oh-jaa joukko muutosvoimia, joitka myösedistävät integroitujen mobiilipalvelui-den leviämistä:

1. Kaista on muuttumassa kohtuu-hintaiseksi ja uudet hinnoittelu-mallit antavat mahdollisuudenkäyttää palveluita on-line-tyyp-pisesti. Tällöin voidaan helpom-min toteuttaa prosessien hallin-taan ja ohjaamiseen liittyviä so-velluksia, joissa käyttäjäinterak-tioita on varsin taajaan.

2. Päätelaitteiden kyvyt kasvavatjatkuvasti. Tämän seurauksenamobiilipäätelaitteiden varaan voi-daan rakentaa varsin monipuoli-sia käyttäjäinteraktioita.


3. Hype on haihtumassa mobiilitek-nologiasta. Yritykset etsivät nytensisijaisesti hyötyjä eivätkä nä-kyvyyttä. Liiketoiminta- ja asia-kaspalveluprosessien kautta löy-tyvät hyödyt voidaan usein arvi-oida rahassa, mikä tekee integ-roitujen mobiilipalvelujen perus-telut ymmärrettäviksi ja hyväk-syttäviksi.

4. Time to market -vaatimuksetkasvavat. Liiketoiminta haluaauusia mobiilipalveluita yhä nope-ammin. Tyhjästä rakentaminenon hidasta ja kallista, mutta in-tegroimalla olemassaoleviin rat-kaisuihin mobiiliteknologiaa voi-daan uusia palveluita tuottaamarkkinoiden haluamaan tahtiin.

5. Joustavuusvaatimukset kasva-vat, kun mobiilipalveluihin liitty-vä liiketoiminta muuttuu jatku-vasti. Prosessit ja ansaintamallitmuuttuvat, ja mobiilipalveluidenon pysyttävä perässä. Tehokastapa varautua muutospaineisiinon rakentaa mobiilipalvelut in-tegroituna komponenttien koko-naisuutena, jota voidaan jousta-vasti muokata ja johon voidaantarvittaessa liittää uusia kom-ponentteja.

Vaatimuksia systeemityölle

Systeemityölle mobiili-integraa-tio asettaa varsin suuria vaatimuksia.Tyypillisessä hankkeessa tarvitaanosaamista (a) mobiiliteknologiasta, (b)

olemassaolevista ja uusista sovelluk-sista, (c) integraatioteknologioista ja(d) muutoksen kohteena olevista lii-ketoiminta- ja asiakaspalveluproses-seista.

Mobiiliteknologian hallinta ei in-tegroitujen palvelujen toteuttamisessatarkoita pelkästään protokollien ja pe-rustekniikan osaamista, vaan tietoatarvitaan myös arkkitehtuuritasonvaihtoehdoista ja käytettävissä olevis-ta valmispalveluista. Tulevaisuuteentähdättyjen hankkeiden osalta työtävaikeuttaa myös se, että monet 3G-hankkeet ja -suunnitelmat ovat salai-sia ja osin jopa ristiriitaisia.

Olemassaolevien sovellusten,esimerkiksi ERP-ratkaisujen, toteutusperustuu usein perinteisiin IT-tekniikoi-hin ja näitä ei haluta käyttää uusienmobiilipalveluiden pohjana. Uudet so-vellukset rakennetaankin tyypillisestisovelluspalvelimilla – erityisesti J2EE-pohjaiset ratkaisut ovat viime aikoinaolleet suosittuja. Tämä johtaa tilantee-seen, jossa myös mobiili-integraatioonkäytetään ensisijaisesti sovelluspalve-limia. Tällöin olemassaolevat järjestel-mät kuorrutetaan erityisellä palvelu-rajapinnalla, jonka kautta mobiilipalve-luita ulospäin tarjoava sovelluskerrosvoi kutsua nykyisiä palveluita. Tällai-sen monikerroksisen palveluarkkiteh-tuurin suunnittelu ja rakentaminen onvarsin haastava tehtävä.

Teknisellä tasolla integraatiotyötäauttavat myös erilaiset ohelmistorun-got, komponentit, integraatiobrokerit japortaalikehykset, joiden ansiosta pääs-tään nopeammin varsinaiseen palve-luiden integrointiin. Myös integraatio-ta helpottava standardointityö eteneenopeasti. Hyviä esimerkkejä ovatJ2EE Connector Architecture ja työnalla oleva Web Services, jotka molem-mat auttavat muualla toteutettujenpalveluiden käyttämistä osana mobii-liratkaisuja.

Vaikka tekniset haasteet ovatkinusein systeemityön pääkohde, liiketoi-minta- ja asiakaspalveluprosessienymmärtäminen ja uudistaminen voisittenkin olla hankalin osuus integroi-tujen mobiilipalveluiden toteuttamises-sa. Tässä työssä joudutaan jakamaanprosessin vaiheet ja vastuut uudelleeneri osapuolten kesken, ja yhteisym-märryksen löytyminen voi epäonnis-tua esimerkiksi huonosti suunnitelluntulonjaon tai vastuunjaon takia. Tek-nisen osaamisen lisäksi tarvitaan myöspelisilmää osapuolten roolien jäsentä-misessä. Hyvä ratkaisu sisältääkinaina toimivan liiketoimintamallin ja sitätukevan teknologia-arkkitehtuurin.

Pekka Kähkipuro,Teknologiajohtaja,SysOpen Oyj


Voice-Controlled ServicesKimmo Rytkönen,TietoEnator Oyj

As part of a mobile technology,voice-based access to information hasbecome a natural way for service pro-viders to provide device independentaccess to their content. Mobile devi-ce interfaces are evolving in sophisti-cation, but the size of these is limitedbecause they shrink in size, and it be-comes difficult to access informationby traditional mechanisms such as themouse, keypad, and graphical userinterface with limited display and in-put constraints. Voice-controlled ser-vices introduce an alternative to usea keypad input. For example, whileusing a cellular phone, it would not bepractical to take the handset awayfrom the ear to press a button on thekeypad. It therefore makes sense tosupport voice as input mechanism asan alternative to keypad input.

This article introduces the latesttechnique behind voice-controlled ser-vices concentrating on the VoiceXMLstandard, voice-enabled applicationsand their business possibilities, and toolmarket in application development thathave been investigated in the recentdevelopment project at TietoEnatorTelecom&Media unit.

What is VoiceXML?

VoiceXML is a standard for cre-ating telephony accessed to voice ser-vices using traditional Web technolo-gy. It is an XML application that isbeing standardized by the World WideWeb Consortium. The latest version

of VoiceXML standard is 2.0 classi-fied as a “W3C Working Draft”. It isan updated version of VoiceXML 1.0where many changes have been madeprimarily for improving VoiceXMLapplication portability.

VoiceXML main goal is to bringthe full power of Web developmentand content delivery to voice respon-se applications, and to free the aut-hors of such applications from plat-form-specific programming. It enab-les integration of voice services withdata services using the familiar client-server communication model. A voi-ce service is viewed as a sequenceof dialogs between a user and animplementation platform similar toWAP model. The dialogs can be pro-vided by an application server, whichis external to the actual VoiceXMLgateway (refer to WAP gateway in aWAP model). Application serversmaintain overall business logic, exe-cute database and third-party systemoperations, and produce dialogs toVoiceXML gateway. A VoiceXMLdialog specifies each interaction to beconducted by a VoiceXML gateway.User inputs affect dialog interpretati-

on and they are collected into requestssubmitted to an application server.The application server replies withanother VoiceXML dialog to continuethe session.

VoiceXML is a markup langu-age that minimizes client-server com-munications by specifying multiple in-teractions per one session, and it needsnot to know anything about platform-specific details. It separates user in-teraction in dialogs from business lo-gic (run on server-side). The langu-age itself is portable across softwareplatforms, and it is easy to use to pro-duce simple interactions, but it sup-ports features to create complex dia-logs as well. The basic componentsof VoiceXML language enable to out-put synthesized speech (using text-to-speech interpretation) and audio files,to recognize spoken input and touch-tone input, to record spoken input, tocontrol dialog flow, and telephony fea-tures such as call transfer and discon-nect.

The following example is a simp-le VoiceXML dialog.

Kuva 1:


It can be interpreted betweenthe voice browser and an end-user asfollows:

Why should I use VoiceXML?

Developing voice services hastraditionally been done by using ven-dor specific scripting languages andAPIs for ASR (Asynchronous SpeechRecognition) and TTS (Text-To-Speech). Services need also to inter-act with other APIs to control the exe-cution platform and telephony inter-faces. With VoiceXML the voice app-lication is separated from the under-lying platform and the complexity ofthe application is encapsulated in avendor independent language. TheVoiceXML application can execute onany Web server with similar methodsand tools for developing Web andWAP services.

What kind of voice services canbe built?

VoiceXML makes it possible tobuild all types of telephony servicesranging from traditional IVR (Inter-active Voice Response) applicationsincluding touch-tone input and audiofile playback to advanced voice cont-rolled applications using ASR and TTSin different languages.

What has W3C done in thisarea?

W3C is working to expand ac-cess to the Web to allow people tointeract using keypads, spoken com-mands, listening to prerecordedspeech, synthetic speech and music.This will allow any telephone to be

used to access appropriately designedWeb-based services, and will be a boonto people with visual impairments, or

with impaired dexterity or needingWeb access while keeping theirshands and eyes free for other things.It will also allow effective interactionwith display-based Web content in thecases where the mouse and keybo-ard may be missing or inconvenient.

In order to achieve this, W3Cwork is targeted to develop a suite ofmarkup languages covering voice dia-logs, speech synthesis, speech recog-nition, call control and other aspectsof interactive voice response applica-tions based on VoiceXML.

The W3C voice activities can belisted as follows:

- VoiceXML 2.0, which is anXML-based language for desc-ribing voice dialogs.

- Speech Recognition Grammar,where is two alternative formats(XML-based and BNF syntax)for representing grammars foruse in speech recognition.

- Semantic Interpretation forSpeech Recognition, whichdescribes how to extract resultsfrom speech recognition.

- Speech Synthesis, which desc-ribes markup for generatingsynthetic speech via a speechsynthesizer.

- DTMF (touch-tone) grammar,which describes the expected se-quence of digits that associatesit to the appropriate execution.

There are many companies thatare participating as W3C member tothe development work. They can becategorized as follows:

- Operators and mobile technolo-gy manufacturers such asAT&T, BT, France Telecom,Lucent, Motorola, Nokia, Nor-tel Networks, etc.

- Hardware and software manu-facturers such as Cisco, HP,IBM, Intel, Microsoft, OracleMobile, SAP, Sun Microsys-tems, Unisys, etc.

- VoiceXML tool providers suchas BeVocal, HeyAnita, Pipe-Beach, SpeechWorks, TellmeNetworks, VoiceGenie, Voxeo,etc.

How does the voice-controlledapplication framework work?

VoiceXML has been designedfor interactive voice-based applica-tions. In the working scenario, the usercalls to a number acting as a serviceaccess point over telephone network.The phone is connected to VoiceXMLgateway that fetches a VoiceXMLdialog from an application server andinterprets it and produces voice backto the end-user. The VoiceXML ga-teway consists of several componentssuch as speech recognition, text-to-speech, touch-tone key entry recog-nition, and telephony interfaces.

Voice browser runs on voicegateway, linked via HTTP to Webservers. It uses input such as speechrecognition or touch-tone, and outputsuch as prerecorded speech, synthe-tic speech and music (the figure be-low).

VoiceXML tools

Voice browsers are tools thatexploit voice input and output, usingspeech synthesis and prerecorded

Kuva 2:


sound for output, and a combinationof keyboard and speech recognitionfor input.

There are various applicationdevelopment tools for VoiceXML dia-log development such as dialog edi-tors, grammar checkers, text-basedand voice-based debuggers.

There are sophisticated voiceapplication development platforms thatcan be integrated to application ser-vers, and which use licensed speechtechnology components.

There are voice gateway plat-forms which are high-performancecomputing platforms running theUNIX operating system. They incor-porate network interface cards, auto-matic speech recognition and text-to-speech resources, VoiceXML inter-preter, and telephony software. Theysupport a number of third-party ven-dors of ASR and TTS speech engineresources, retrieve and process app-lications (VoiceXML dialogs) from anyWeb server and control the dialog atruntime.

Typical voice-controlledservices

With a voice-controlled applica-tion the following services can beimplemented:

- Accessing business information,including the corporate “frontdesk” asking callers who orwhat they want, automated te-lephone ordering services, sup-port desks, order tracking, airli-ne arrival and departure infor-mation, cinema and theater boo-king services, and home bankingservices.

- Accessing public information,including community informati-on such as weather, traffic con-ditions, school closures, direc-tions and events; local, nationaland international news; nationaland international stock marketinformation; and business and e-commerce transactions.

- Accessing personal information,including calendars, address andtelephone lists, to-do lists, shop-ping lists, and calorie counters.

- Assisting the user to communi-cate with other people sendingand receiving voice-mail messa-ges.

There are many business possi-bilities in various fields. One of themost promising voice applications isthe automation of contact center ope-rations. Also several companies areworking on car based systems usingVoiceXML.

Making money from voiceportals

Several voice-based servicescan be collected under the same um-brella, called a voice portal. Examplevoice portals can be listed as follows:

- Europolitan/Vodafone Sweden- Deutsche Telecom Germany -

T-Mobil Easy Gate- Mannesmann Arcor Germany -

Talking Web- 365 Corporation UK - Eckoh

Voice Portal- KG Telecom Taiwan - Ms600- Antarix eApplications Ktd. In-

dia - JuzzFone

The portal vendors offer added-value services through voice portalsand they get revenue from airtime(connect charges), transaction andsubscription fees, SMS message fees,and advertisement. The most popularservices have been weather news,entertainment services, ring tonedownloads, news broadcast (recordedby national news service), TV-pro-gram information, and stock servicesand other financial news.

Kuva 3:


Application possibilities

Voice commands can be used forhands free navigation through visualcontent. For example, when using acellular phone to ask a voice portalfor information about the local weat-her forecast, a picture could be sentto the cellular phone to complementthe spoken forecast or when askingfor walking directions to a nearby res-taurant, a map could be displayed orfor an incoming call, the display couldshow a photograph of the caller.

The voice-based application gi-ves you a choice of how to respond -either using keypad or pen under noi-sy conditions or when you are unableor not allowed to speak, or using voi-ce to fill out form fields rather thanstruggling with the cellular phone key-pad.

There are many challenges ininteractive voice response systems. Ifwe think about contact centers, callvolumes are unpredictable, and thereare varying level of trained peopleavailable. The migration from IVR toVoiceXML based solution is defaultedbecause customers prefer voice userinterfaces over touch-tone, and cal-lers are happier as automated Voi-ceXML systems are easier and moreappealing to use. From contactcenter’s point of view there are moreservices that can be automated witha voice user interface than withtouch-tone because voice user inter-face allows a broader range of input.Increased automation results in fewercalls that need to be handled by ex-pensive live operators, and a voiceuser interface presents a streamlinedinterface, reducing call holding timeand resulting in cost savings and imp-roved customer service. It can be saidthat more customers stay in the auto-mated system instead of bailing out toa live operator. It has been calculatedthat open standard-based voice sys-tems can process calls for 10% of thecost of a live operator.

VoiceXML can be easily integ-ration to existing Web infrastructure.The open, standards-based VoiceXMLarchitectures are significantly impac-ting the proprietary IVR systems byreplacing them, because the use ofVoiceXML radically simplifies the pro-gramming task. And with open, stan-dards-based VoiceXML systems, the-re is a much larger pool of applicationdevelopers available to build and mo-dify services, and finally VoiceXMLallows voice response services to bedeployed with significant re-use ofexisting Internet and Intranet infra-structure.

There are a huge number of pos-sible application areas such as callcenter services, directory services,calling card, voice controlled messa-ging, voice activated dialing, serviceselector portal, personal assistant, air-line customer support, location basedinformation, voice mail system, vehiclebased telematics services, local infoservices, airport information, banking,train schedule, box office ticketing,and Internet browsing.

And there is no hardware limi-tations: where hardware devices mayinclude telephones or cell phones suchas hand-held computers, palm-sizedcomputers, laptop and desktop PCs -voice browser hardware processorsmay be embedded into appliancessuch as TVs, radios, remote controls,ovens, refrigerators, coffeepots, door-bells, and practically any other electri-cal device.

Some case studies explain thebusiness benefits of voice-controlledservices in the best way:

Collect calls: Most collect calls in theUS are completed by the computerdeciding whether the receiving partyhas accepted the call by understan-ding “yes” versus “no.” This applica-tion is savings hundreds of millions peryear.

Stock quote system: Two major in-vestment firms use voice recognitionas the primary way all customers getstock and option price quotes by pho-ne. The caller can ask for any of about14,000 stocks or indexes by sayingtheir name.Commercial directory assistance: Twocompanies, using different technolo-gy vendors, offer commercial direc-tory assistance, including restaurantguides. A caller can make inquiries innatural form, e.g., “Is there an Italianrestaurant at the beach?”Air travel information: One airline isusing voice recognition for its emplo-yees to schedule their flights. Travelreservation systems have been broad-ly deployed for corporations since1998.Package tracking: The largest packa-ge-shipping company is using voicerecognition to automate giving a cus-tomer status of their package whenthey call and say the tracking num-ber:16 letters and numbers. The sys-tem paid for itself in a few months.E-mail reading: Several products andservices allow calling in over the te-lephone and hearing one’s e-mailusing text-to-speech and there is noneed to carry a portable around.Protecting sensitive data: Banks areusing speaker verification to avoidunauthorized callers gaining access toconfidential databases.

Sources:

Web site: www.w3c.org/Voice

Conference material: Voice por-tals and VoiceXML conference, De-cember 2001

Author:

Kimmo Rytkönen,TietoEnator Oyj,Telecom&Media/Technology Center


Turvallisuuttamobiilisovelluksiin

- Case Pay-it-Server jaSähköpostin allekirjoittaminen

Peik Niemi jaSimo Vuorinen,TietoEnator Oyj

Langaton eli mobiili tietojenkä-sittely on mahdollistanut uuden tyyp-pisten sovellusten kehittämisen kulut-tajille. Mobiili kaupankäynti (mCom-merce) mahdollistaa erilaisten palve-lujen käytön mobiilista päätelaitteestakäsin. Mobiilia ei ole välttämättä ai-noastaan käyttäjän käyttämä langatonpäätelaite, vaan myös sovellukset voi-vat liikkua langattomien yhteyksienylitse. Tässä artikkelissa tarkastellaanmobiili-sovellusten tietoturvalle aset-tamia haasteita ja esitellään kaksi so-vellusta, joissa on hyödynnetty uuttalangatonta turvateknologiaa.

Langattoman Internetinmahdollisuudet ja haasteet

Mobiilimaailman lisäpiirteitä pe-rinteiseen tietojenkäsittelyyn verrattu-na ovat mm. mobiilin päätelaitteenkäyttäjän henkilöllisyys ja sijainti. Kunkäyttäjän fyysinen sijainti on tiedossa,voidaan hyödyntää erilaisia paikkatie-tosovelluksia. Mobiilisovellukset ovatpienikokoisia laitteiden muisti- ja suo-rituskykyrajoitteiden vuoksi, mikä pa-kottaa sovellusten personointiin help-pokäyttöisyyden saavuttamiseksi.Usein päätelaite on muokattu yhdenkäyttäjän mieltymysten mukaan - toi-sin kuin henkilökohtaiset tietokoneet.

Mobiilit päätelaitteet profiloituvatyhä enemmän käyttäjiensä henkilö-kohtaisina työvälineinä ja luotettuinalaitteina, joilla niiden käyttäjät ottavatyhteyttä palveluihin kuten esimerkiksi

pankki- ja maksupalveluihin. Käyttä-jä voi tehdä ostoksia matkapuhelimel-laan, eivätkä ne enää rajoitu fyysisiintuotteisiin, vaan käyttäjät voivat ostaaitselleen myös digitaalisia hyödykkei-tä. Palveluntarjoajat joutuvat kehittä-mään palvelunsa siten, että ne ovatkäyttäjille helppokäyttöisiä ja turvalli-sia. Suurimpia haasteita onkin olluttarjota käyttäjille palveluja, joissa käyt-täjä voi liikutella rahaa turvallisesti.Tämä asettaa melkoisia tietoturvavaa-timuksia sekä mobiilien päätelaitteidenvalmistajille että palvelujen tarjoajilleja sovelluskehittäjille. Mobiili Interneton mahdollistanut uudenlaisen arvo-ketjun syntymisen, mikä luo paineitamm. tietoturvan kokonaisratkaisujenkehittämisessä.

Tietoturvasta yleisesti

Tietoturvaan liittyvät huolenai-heet voidaan jakaa esim. seuraaviinluokkiin kuuluviin riskeihin:

• luottamuksellisuuteen (confiden-tiality),

• eheyteen (integrity) ja• saatavuuteen (availability) liitty-

vät riskit.

Luottamuksellisuudella tarkoite-taan sitä, että tieto ja sen käsittely suo-jataan paljastumiselta niille tahoille,joilla ei ole valtuuksia ko. tiedon käsit-telyyn. Eheydellä pyritään siihen, ettätieto ja prosessit suojataan luvattom-alta muokkaukselta. Saatavuus-vaa-timuksella suojataan tietoa ja proses-seja palvelun saannin eston (denial ofservice) tyyppisiltä hyökkäyksiltä.

Tietoturvan kannalta lisäriskeinämobiilien laitteiden ja mobiilisovellus-ten osalta voidaan nähdä kasvanutfyysinen tietoturvariski sekä lisäänty-nyt luottamuksellisuuteen kohdistunutriski. Fyysinen tietoturvariski todentuuesimerkiksi siten, että pienikokoinenmobiililaite voidaan varastaa huomat-tavasti helpommin kuin vaikkapa hen-kilökohtainen tietokone. Käyttäjät onkyettävä tunnistamaan varmasti, tie-don kulun luottamuksellisuus on voi-tava taata, samoin tiedon eheys ja kiis-tämättömyys. Näitä riskitekijöitä onpyritty pienentämään mm. PKI:hin(Public Key Infrastructure) pohjautu-valla teknologialla.

PKI ja langaton Internet

PKI yleisesti

PKI (Public Key Infrastructure)eli julkisen avaimen infrastruktuurikoostuu joukosta laitteita, sovelluksia,henkilöitä, säännöstöjä ja proseduureja,joilla luodaan, hallitaan, varastoidaan,jaellaan ja perutaan julkisen avaimenvarmenteita. PKI pohjautuu julkisenavaimen salaustekniikoihin.

PKI koostuu seuraavista toimin-nallisista komponenteista:

• varmentaja (CA, certificate aut-hority)

• rekisteröijä (RA, registrationauthority)

• loppusäilytyspaikka (repository)• arkisto (archive)


Kuva 2: Esimerkki langattomasta PKI-ratkaisusta

Communications Tower

Mobile Phone

RA/PKI Portal

Commerce Server

Certification authority

SSL Certificate

Internet

WTLS Certificate

Source: mCommerce Security, figure 3-5

Registration Authority

CertificateRepository

Certification authority

Archive

Infrastructure user

Kuva 1: Esimerkki PKI-ratkaisusta

Varmentaja koostuu laitteista,sovelluksista ja niitä operoivista hen-kilöistä. Varmentajan tehtäviä ovatvarmenteiden myöntäminen, varmen-teiden tilainformaation ylläpitäminen,varmenteiden sulkulistojen julkaisemi-nen ja erääntyneiden tai peruttujenvarmenteiden arkiston ylläpitäminen.Varmentaja voi delegoida tehtäviämuille PKI-komponenteille kuten re-kisteröijälle. Rekisteröijän tehtävänäon todentaa varmenteen sisältö ja tun-nistaa varmennettu entiteetti. Rekis-teröijä voi myös ottaa osaa sulkulis-toihin liittyviin tehtäviin. Loppusäilytys-paikka toimii varmenteiden ja sulku-listojen sijaintipaikkana. Arkisto toimii

pitkäaikaisena ja turvallisena säilytys-tilana arkistoitavalle informaatiolle.

Langattoman PKI:nkomponentit

Langattoman PKI:n komponen-tit ovat samankaltaiset kuin kiinteänverkon PKI:ssäkin:

• Rekisteröijä (RA) määrittää,kuka saa varmenteen

• Varmentaja (CA) luo ja myön-tää digitaalisen varmenteen

• Päätelaitteen loppusovellus (EndEntity Application) on PKI:tä tu-

keva sovellus jota suoritetaanWAP-päätelaitteen WIM (Wire-less Identity Module)-kortilla

• Hakemisto varmenteiden tallen-tamiseen jotta niihin päästään kä-siksi tarvittaessa

• PKI-portaali, joka toimii rekiste-röijänä ja tulkitsee WAP-laitteenpyynnöt rekisteröintiosalle ja pi-tää yhteyttä varmentajaan kiin-teän verkon välityksellä.

WAP ja mobiilit PKI-ratkaisut

WAP-protokolla (Wireless App-lication Protocol) on yleistynyt maail-manlaajuiseksi standardiksi mobiililait-teiden tiedon välitykseen ja esittämi-seen. WAP on WAP Forumin kehitys-työn tulos. WAP Forum on yrityksistäja yhteisöistä koostuva organisaatio,jonka tarkoituksena on luoda standar-deja langattomaan ympäristöön. WAPForumin tietoturvaan liittyvät määri-tykset ovat :• WAP Public Key Infrastructure

Specification• Wireless Transport Layer Secu-

rity Specification• WMLScript Crypto API Libra-

ry Specification• Wireless Identity Module Spe-

cification• WAP Certificate profile Speci-

fication• WAP TLS Profile and Tunneling

Specification• End-to-end Transport Layer Se-

curity Specification

WAP Public Key InfrastructureSpecification (WPKI) määritteleestandardin mukaisen PKI-ratkaisunrakenteen WAP-ympäristössä.WPKI hyödyntää pääasiassa WTLS-, WMLCrypto-, WIM- ja WAP Cer-tificate- spesifikaatioita. WTLS-mää-ritys on pitkälti WPKI-määrityksenkivijalka, sillä se huolehtii tiedon kulunluottamuksellisuudesta ja tiedon ehey-destä sekä osapuolten tunnistamises-ta.


WTLS pohjautuu TLS-protokol-laan, ja se on muokattu tukemaan pit-käkestoisia yhteyksiä, dynaamistaavainten virkistystä, ja alhaista kais-tanleveyttä. WTLS mahdollistaa luo-tettavan tiedonkulun ja tiedon ehey-den WTLS class 1), gatewayn tun-nistuksen (WTLS class 2) sekä lan-gattoman päätelaitteen tunnistuksen(WTLS class 3).

WPKI käytännössä

Radiolinja on hiljattain tuonutmarkkinoille WPKI-ratkaisun, jokaperustuu WAP Forumin ja IETF:nmäärittämiin standardeihin. Radiolin-jan ratkaisussa käyttäjän sähköinenidentiteetti perustuu standardinmukai-siin X.509 v3 –varmenteisiin. Käyttä-jän todellinen identiteetti yhdistetäänsähköiseen identiteettiin siten, ettäkäyttäjä näyttäytyy varmenteen myön-täjän toimipisteessä ja esittää viralli-sen henkilöllisyystodistuksen. Käytän-nössä asiakas vaihtaa matkapuheli-mensa SIM-korttin SWIM-kortiinWPKI-palvelujen käyttöönottamisek-si. WAP-sovelluksessa on oltava WAPWMLScript CryptoLibrary´n signText–toiminnallisuus, jotta sitä voidaankäyttää digitaaliseen allekirjoitukseen.

TietoEnator on kehittänyt kaksisovellusta Radiolinjan WPKI ratkai-suun perustuen. Pay-it-Server on rat-kaisu, jolla esimerkiksi internet-kau-passa tehdyt ostokset voidaan mak-saa matkapuhelimella. Toinen ratkai-su on sähköpostiviestin allekirjoittami-nen, jossa Microsoft Outlookissa teh-ty sähköpostiviesti allekirjoitetaan di-gitaalisesti matkapuhelimella.

Case 1: Pay-It-Server

Pay-it-Serveriä voidaan hyödyn-tää internet-kauppapaikkojen maksu-järjestelmänä. Käytännössä tämä ta-pahtuu siten, että kun asiakas on jon-kun palveluntarjoajan internet-kaup-papaikassa valinnut haluamansa tuot-

teet ostoskoriin, häntä pyydetään vah-vistamaan tapahtuma. Asiakas pai-naa vahvistamiseen tarkoitettua kuva-ketta, jolloin kauppapaikka ottaa yh-teyden Pay-It-Serveriin.

Pay-it-Server lähettää asiakkaanmatkapuhelimeen WAP-palveluviestin(WAP-push), jonka mukana olevanlinkin avulla hän hakee tiedot valitse-mistaan ostoksista. Asiakas tarkistaapuhelimessa näkyvät ostostiedot ja hänsyöttää henkilökohtaisen allekirjoitus-PIN-koodinsa, jolla maksutapahtumahyväksytään. Pay-it-Server tarkistaaasiakkaan digitaalisen allekirjoituksenRadiolinjan hakemistosta haettavanvarmenteen ja sulkulistan avulla ja ot-taa yhteyden asiakkaan luottolaitok-seen luottotietojen tarkistamiseksi.Kun tarkistukset on tehty, asiakas saamatkapuhelimeensa tiedon maksunonnistumisesta (Kuva 3).

Jos kyseessä on anonyymi ta-pahtuma, eli palvelun tarjoaja ei tiedäasiakkaan tietoja, annetaan asiakkaalleselaimen välityksellä yksilöitävissä ole-va viitekoodi. Tässä tapauksessa asi-akas ei saa palveluviestiä, vaan hä-nen täytyy itse ottaa puhelimellaanyhteys Pay-it-Serveriin ja syöttää vii-

tekoodi. Koodin avulla Pay-it-Serverosaa hakea oikeat ostostiedot puheli-men näytölle. Tämän jälkeen proses-si etenee samalla tavalla kuin edelli-sessä kappaleessa kuvatussa palve-luviestimallissa.

Kun maksu on suoritettu, asia-kas painaa kauppapaikassa olevaakuvaketta, joka ilmoittaa kauppapai-kan palvelimelle maksun suorittamises-ta. Kauppapaikan palvelin käy tarkis-tamassa Pay-it-Serveriltä, onko mak-sutapahtuma vahvistettu. Kun kaup-papaikka on varmistunut maksutapah-tumasta, se ilmoittaa asiakkaalle se-laimen välityksellä transaktion onnis-tumisesta. Pay-it-Server-maksujärjes-telmämoduuli on oma itsenäinen ko-konaisuutensa, joka on integroitavis-sa useisiin erilaisiin laskutusjärjestel-miin.

Case 2: sähköpostinallekirjoittaminenmatkapuhelimella

Sähköpostin allekirjoittaminentoimii samalla periaatteella kuin Pay-it-Server. TietoEnatorin tekemässäratkaisussa Microsoft Outlookin käyt-töliittymään lisättiin mobiiliallekirjoitus-

Kuva 3: Pay-it-Server arkkitehtuuri

MatkapuhelinMatkapuhelin

Pay-it ServerPay-it Server

KauppapaikkaKauppapaikka

Varmenteen myöntäjän hakemisto (RL)Varmenteen myöntäjän hakemisto (RL)

LuottolaitosLuottolaitos

WAP GatewayWAP Gateway

KäyttäjäKäyttäjä


ta varten oma kuvakkeensa. Kuvaket-ta painamalla lähetettävä viesti lähteeviestinvälitysjärjestelmälle, joka lähet-tää WAP-palveluviestin annettuunmatkapuhelinnumeroon (kuva 4).

Palveluviestissä olevan linkinavulla käyttäjä hakee viestin sisällönmatkapuhelimeensa ja allekirjoittaasen syöttämällä henkilökohtaisen al-lekirjoitus-PIN-koodinsa. Pay-it-Ser-verin tapaan käydään tarkistamassaviestin lähettäjän varmenteen kelvol-lisuus Radiolinjan hakemistosta ja il-moitetaan käyttäjälle allekirjoituksenonnistumisesta. Tämän jälkeen vies-tinvälitysjärjestelmä lähettää Outloo-kille viestin takaisin, jolloin sähköpos-tiviesti lähtee vastaanottajalle digitaa-lisella allekirjoituksella varustettuna.

Lopuksi

Mobiilit päätelaitteet kehittyvätvauhdilla, ja niiden tietoturvaominai-suudet paranevat jatkuvasti. Esimerk-

kisovellukset valaisevat tietoturvapiir-teitä, joiden avulla voidaan käyttääsovelluksia turvallisesti ilman, että so-velluksen käyttö hankaloituu huomat-tavasti. Nähtäväksi jää, miten langat-tomat PKI-ratkaisut otetaan kulutta-jien keskuudessa vastaan. Onko niis-tä kenties piristysruiskeeksi sähköi-seen kaupankäyntiin?

Lähteet

End-to-end Transport Layer Se-curity Specification. 2001. WAP Fo-rum.

Housley R., Polk T. 2001. Plan-ning for PKI. Best practices guide fordeploying public key Infrastructure.John Wiley & Sons, Inc.

Kerttula, E. 2000. Tietoverkko-jen tietoturva. Liikenneministeriö. OyEdita AB.

Radiolinja WPKI. 2002. Langa-ton julkisen avaimen järjestelmä. Yleis-kuvaus.

Raina K., Harsh A. 2002.mCommerce Security: A Beginner’sGuide, McGraw-Hill/Osborne.

Dierks, T. & Allen, C. 1999.RFC 2246: The TLS Protocol Versi-on 1.0.

Trask, N.T. & Jaweed, S.A.2001. Adapting public key infrastruc-tures to the mobile environment. BTTechnol J. Vol 19.

WAP Certificate profile Speci-fication. 2001. WAP Forum.

WAP Public Key InfrastructureSpecification. 2001. WAP Forum.

WAP TLS Profile and TunnelingSpecification. 2001. WAP Forum.

Wireless Identity Module Speci-fication. 2001. WAP Forum.

Wireless Public-Key Infrastruc-ture. 2002. Certicom.

Wireless Transport Layer Secu-rity Specification. 2001. WAP Forum.

WMLScript Crypto API Libra-ry Specification. 2001. WAP Forum.

Xenitellis, S. 2000. The Open–source PKI Book: A guide to PKIsand Open–source Implementations,OpenCA Team.

Peik Niemi jaSimo Vuorinen,TietoEnator Oyj

Käyttäjä E-mail Matkapuhelin

Allekirjoitettava viesti

Allekirjoitettava viesti ja puhelinnumero

Palveluviesti

Vastaanottaja

Käyttäjä vastaanottaa palveluviestin

Palvelupyyntö

WML-sivu, jossa on allekirjoitettavan viestin sisältö

Allekirjoitus PIN-koodin avulla

Allekirjoitettu viesti

Allekirjoitettu viesti

Digitaalisesti allekirjoitettu viesti lähtee vastaanottajalle

Varmenne-hakemisto

Varmenne ok?ok

Viestinvälitys-järjestelmä

Kuva 4: Sähköpostin allekirjoitusprosessi


Java ja viestintä mobiileissaympäristöissä

Sasu Tarkoma,Helsinki Institute for InformationTechnology (HIIT)

Viimeaikoina kannettavat lait-teet, esimerkiksi PDA:t, ovat yleisty-neet ja niiden tietoliikenne-ominaisuu-det ovat saavuttaneet tason, jossa tu-etaan erilaisia kommunikaatiotapoja.PDA-laitteiden lisäksi myös matkapu-helimet ovat ominaisuuksiltaan lähes-tyneet kannettavia tietokoneita, ja esi-merkiksi Nokian Communicatorit jaosa Motorolan Accompli-sarjan tuot-teista mahdollistavat kolmannen osa-puolen ohjelmistojen suorittamisen.Tämä kehitys on tehnyt mahdolliseksilaatia ja käyttää middleware-ohjelmis-toja pienillä laitteilla.

Middlewareksi sanotaan ohjel-mistovälikerrosta, jonka tehtävänä onhelpottaa ja nopeuttaa ohjelmistojenkehitystä ja asentamista. Lisäksi mid-dlewarella pyritään edistämään erivalmistajien tuotteiden yhteensopi-vuutta standardoinnin avulla. Esimer-kiksi Object Management Group(OMG) ja Sun Microsystems pyrki-vät avoimiin standardeihin, joissa tar-kasti määritellyillä standardointipro-sesseilla yritykset määrittävät ohjel-mistojen tarvitsemia keskeisiä tekno-logioita ja palveluita. Yleensä middle-ware käsittää yleiskäyttöisiä palvelui-ta, kuten hakemisto-, haku-, tiedontal-lennus-, transaktio- ja viestintäpalve-luita.

Java arkkitehtuurit

Viimeisien vuosien aikana Javaon muodostunut tärkeäksi kehitysym-päristöksi ja Sun on yritysten kanssamäärittänyt kaksi merkittävää Javaan

perustuvaa middleware-arkkitehtuu-ria. Java 2 Enterprise Edition (J2EE)keskittyy tarjoamaan tärkeimmät pal-velut yrityksen sovellusten kehittämi-seen tavallisille pöytäkoneille sekäpalvelimille kiinteässä verkossa. Toi-nen arkkitehtuuri, Java 2 Micro Editi-on (J2ME), on kehitetty pieniä, lan-gattomia laitteita ja liikkuvia sovelluk-sia varten, joissa vaatimukset ovathyvin erilaiset pöytäkone-maailmaanverrattuna.

Pienillä laitteilla tiedostojen koko,muistin käyttö, rajalliset käyttöliittymä-ratkaisut, rajallinen tietoliikenne ja yh-teys verkkoon synnyttävät uudenlai-sen problematiikan. J2ME:n tarkoituk-sena on Java-paradigman mukaisestihelpottaa mobiilien ohjelmistojen ke-hitystä ja asennusta. Javan etuna pi-detään virtualikoneen tulkitseman ta-vukoodin siirrettävyyttä eri laitteidenja ympäristöjen välille. Parhaimmil-laan Java-ohjelma laaditaan kerran,jonka jälkeen sitä voi suorittaa erilai-sissa ympäristöissä.

J2ME käsittää kaksi konfiguraa-tioita, joilla laitteet jaetaan tietoliiken-neyhteyden ja tehon perusteella. Kon-figuraatio sisältää virtuaalikoneen jasen tarvitsemat kirjastot. Konfiguraa-tiota täydennetään profiileilla, joilla li-sätään konfiguraation ominaisuuksia.Profiileihin kuuluu käyttöliittymä, tie-don tallennus ja lataus, tietoliikennesekä ohjelmistojen elinkaaren määrit-telyn.

J2ME:n CLDC ja CDC

Connected Limited Device Con-figuration (CLDC) on tarkoitettu pie-nimmille laitteille, ja löytyy sisäänra-

kennettuna monissa uusissa syksylläjulkistettavissa GSM- ja GPRS-puhe-limissa. CLDC on myös saatavillaPalmeihin sekä moniin muihin PDA-laitteisiin. Nykyisin käytössä olevaCLDC:n profiili on nimeltään MIDP(Mobile Information Device Profile),joka on tarkoitettu lähinnä matkapu-helimille. CLDC:tä varten on olemas-sa joukko työkaluja, joilla helpotetaanohjelmistojen tekemistä ja sisällyttämis-tä laitteisiin.

CLDC:n avulla voidaan tehdäyksinkertaisia ohjelmia, midlettejä, joitakäyttäjät hakevat verkosta palvelun-tarjoajilta. Idea on tuttu appleteista.Midletit voivat sisältää rajoittuneitakäyttöliittymiä ja käyttää verkossa ole-via palveluita. Tällä hetkellä verkos-ta löytyy useita erilaisia midlettejä pe-leistä hyötyohjelmiin. Midlet.org –verkkopalvelu listaa toistasataa erilais-ta midlettiä.

Toinen konfiguraatio on nimel-tään Connected Device Configurati-on (CDC), joka on suunniteltu tehok-kaammille laitteille, joissa on enemmäntehoa ja muistia laajempaa Java-vir-tuaalikonetta varten. CDC käsittääuseita profiileita, joiden avulla tarken-netaan ohjelmiston tarvitsemat ominai-suudet ja esimerkiksi käyttöliittymä.Yksi tärkeimpiä profiileja on vielästandardoinnin alaisuudessa oleva per-sonal-profiili, joka on tarkoitettu tehok-kaammille käsitietokoneille ja on alas-päin yhteensopiva vanhemman Per-sonalJava-spesifikaation kanssa.CDC mahdollistaa monimutkaistensovelluksien suorittamisen ja tarjoaaparhaimmillaan koko Java 1.2 - ark-kitehtuurin API:n käyttöön. Tällä het-kellä CDC:stä on saatavilla referens-


sitoteutus, jota voidaan käyttää esi-merkiksi Compaq iPAQ-taskutietoko-neessa.

Viestintä

Java mahdollistaa uudentyyppis-ten viestintäsovellusten kehittämisenliikkuville ja pienille laitteille. Nämäsovellukset joko haetaan verkosta taiasennetaan laitteeseen, ja muodosta-vat datayhteyksiä muihin laitteisiinsekä kiinteän verkon palveluihin. Näinvoidaan laatia esimerkiksi instant mes-saging - ratkaisuja ja peer-to-peer(P2P) sovelluksia, joissa käyttäjä ontavoitettavissa paikasta ja viestintäta-vasta riippumatta. P2P ohjelmistoissaviestinnän osapuolet liittyvät dynaami-sesti toisiinsa muodostaen desentrali-soituja ryhmiä, jotka tarjoavat toisilleenpalveluja. Yleisimmät käyttökohteetP2P-sovelluksissa ovat tiedostojen ja-kaminen (Napster, Gnutella) ja kes-kusteluryhmät (chat).

Erona tavalliseen WAP-selai-meen on proaktiivisuus ja mahdolli-suus suorittaa osa palvelulogiikastapäätelaitteella. Palvelulogiikan osit-tamisen hyötyjä ovat parantunut vas-teaika ja käyttöliittymä, hyödynnetäänparemmin laitteen resursseja, voidaantiivistää välitettävää tietoa ja hyödyn-tää useita muualla sijaitsevia palvelui-ta. Myös lähitulevaisuuden kuvapu-helimet synnyttävät uusia sovelluksiaja tarpeen kommunikoida ei ainoas-taan tekstiä ja ääntä, mutta myös graa-fista materiaalia. Myös paikkasidon-naiset palvelut ovat yleistymässäGSM-paikannuksen ja GPS-laitteidentarjoaman paikannuksen ansiosta.

GPRS:n ja UMTS:n pakettivä-litteisen reitityksen tukema “always-on” ominaisuus mahdollistaa tällaisenviestinnän suorittamisen edullisesti jasuhteellisen nopeasti. Erona piirikyt-kentäiseen toimintaan on pienentynytyhteydenmuodostuksen tarvitsemaaika sekä hinnoittelu. Näiden lisäksiWLAN on yleistymässä ja esimerkiksiBritish Telecom on asentamassa en-sivuoden aikana satoja “hot spotteja”lentokentille, huoltamoiden lähelle jamuihin julkisiin paikkoihin, joissaWLAN-yhteyttä voidaan hyödyntää.

Käyttäjän konteksti

Tällä hetkellä tietoliikenneratkai-sut ovat integroitumassa ja markkinoil-le on tulossa uusi sukupolvi kannetta-ville tietokoneille ja pienille laitteilletarkoitettuja ratkaisuja, jotka tukevatGSM-, GPRS- ja WLAN - tietoliiken-nestandardeja. Esimerkiksi NokianD211 ja a brand new world-yrityksenGismo mahdollistavat tällaisen “mul-ti-mode” kommunikoinnin. Tulevai-suudessa käyttäjät voivat kommuni-koida ja viestiä erilaisissa paikoissaerilaisilla menetelmillä, mikä puoles-taan asettaa vaatimuksia mobiileilleohjelmistoille. Ohjelmistojen pitäisipystyä ottamaan huomioon viestinnänkonteksti. Tämä tarkoittaa, että käy-tettävä palvelu, sijaitsi se sitten ko-konaan tai osittain verkossa, mukaut-taa palvelun laitteen ja tietoliikenteenominaisuuksien mukaiseksi. Pidem-mälle vietynä tämä tarkoittaa myöskäyttäjän toiveiden oppimista.

Palvelun mukauttaminen on jos-sain määrin tuettuna palvelinohjelmis-toissa, lähinnä tämä on kuitenkin ra-joittunut XML-dokumenttien muun-tamiseen sopiviin muotoihin, kutenHTML ja WML. Harvat ratkaisutosaavat ottaa huomioon tietoliikenteenrajoituksia. Palveluiden osittaminenja pidemmälle menevät ratkaisut ovataktiivinen tutkimuskohde. Tammikuus-sa HIIT:ssä (Helsinki Institute for In-formation Technology) alkanut profes-sori Kimmo Raatikaisen johtama Fue-go Core – tutkimusprojekti keskittyytutkimaan mobiileja sovelluksia sekäpalveluita ja niiden mukauttamistamobiilin kontekstin mukaisesti.

On mahdollista laatia Javalla so-velluksia päätelaitteille ja käyttää lait-teiden ja middlewaren mahdollistamiaviestintämenetelmiä sekä hyödyntääverkossa olevia resursseja. Paljonon kuitenkin vielä standardoimatta jatekemättä, että langattomat ohjelmis-tot ja verkon resurssit nivoutuisivatyhtenäiseksi kokonaisuudeksi. Jat-kossa sovellukset ja käyttäjät ovat ta-voitettavissa erilaisten tietoliikenne-verkkojen kautta erilaisissa konteks-teissa. WAP:n WML-sivujen sela-uksen lisäksi ohjelmistot voivat ollavuorovaikutteisempia ja hyödyntääaktiivisemmin resursseja.

Sasu Tarkoma,FM, Projektipäällikkö,Helsinki Institute for InformationTechnology (HIIT),e-mail: [email protected]


Jarmo Parkkinen,Teknillinen Korkeakoulu,

Millainen on mobiili internettikäyttäjän kannalta? Millaisia palveluitamobiili WWW tarvitsee aluksi, ja mikäon sen onnistumisen strategia? Tämäartikkeli vastaa osittain ensimmäiseenkysymykseen, ja esittää jälkimmäises-tä vain lisää mietittävää.

Tutkimme GO-PROD1 projek-tissa tulevaisuuden langattomia(multimedia)palveluita erilaisista näkö-kulmista: palvelun suunnittelija, tuot-taja ja käyttäjä (GO-PROD esittely).Koska emme elä vielä tulevaisuudes-sa, joudumme keksimään keinoja joil-la voimme kurkistaa hieman tulevai-suuteen, ja raottaa verhoa muillekinkiinnostuneille.

Tällaisina kiinnostuneina toimiseitsemän TKK:n opiskelijaa (viisinaista, kaksi miestä, iältään 20-23v),joille annoimme vuoden 2000 lopullakäyttöön laitteiston joka mahdollistiWWW-palveluiden langattoman käy-tön GSM-verkon kantaman alueella,eli melkein missä ja milloin vain2 . “Vä-hänkö upeaa, että voi tarkastaa mil-loin bussi menee niin ei tarvitse juostaturhaan!” arveli eräs osallistuja lan-gattoman webin mahdollisuuksia. Täs-tä voimmekin tehdä ensimmäisen joh-topäätöksen mobiileista WWW-palve-luista: niiden käytölle nähdään hyöty-tavoite (katso kuitenkin Koskinen jamuut 2001).

Laitteiden luovuttamisen yhtey-dessä laitettiin pystyyn myös verkko-

Mobiilin Internetinvallankumous, ihan kamala juttu

yhteys, sillä se ei ollut aivan yksinker-tainen tehtävä. “Palveluntarjoajana”toimi TKK:n modeemisarja, jonkakautta otettiin nettiyhteys Internettiin.Sijoitimme reitin varrelle myös proxy-palvelimen3 , joka pakkasi hieman da-taa laitteistolle sopivaan muotoon.Esimerkiksi kuvista tiputettiin väritpois, sillä laitteiston harmaasävynäy-tölle ei kannata lähettää värikuvia.

Vaikka käyttäjäryhmämme opis-keli tietoteknisiä aineita, totesi ainakinkolme käyttäjää, että verkkoyhteydenluominen ei olisi onnistunut kovin hel-posti ilman kädestä pitäen tapahtuvaaohjaamista. Toinen johtopäätös siis on,että käyttäjillä on (oikeutetusti) huo-not kokemukset verkkoyhteyksien luo-misesta - erilaisten asetusten tekemi-sen pitäisi olla tarpeetonta.

Tukea, ei valheita

Kun käyttäjät olivat saaneet surf-failla pari viikkoa langattomissa verk-kopalveluissa, kysyimme ensimmäisetkokemukset. Tärkeimmät havainnotolivat:

- Verkosta haluttiin käyttää niitäpalveluita joita nämä käyttäjätolivat käyttäneet ennenkin: tie-donhaut, aikataulut, opiskeluun jatyöhön liittyvä tieto ja sähköpos-ti. Tämä ei onnistunut helposti,sillä palvelut eivät juurikaan tu-keneet tuolloin 9,6kb yhteyttä ja640x240 kokoista näyttöä. Useinolisi tarvittu myös Javascriptiäosaava pääte.

- Laitteiston käyttöönotto oli liianhidasta. Kahdesta erillisestäosasta koostuva järjestelmä eivastannut odotuksia mobiililaittei-den “ota ja käytä” tyyppisestätoimintanopeudesta. Myös lait-teiden insinöörimäinen ulkomuo-to sai muutamat käyttäjät aras-telemaan “…bussissa surfaamis-ta, koska en mä kehtaa alkaarakentamaan sellaista järjestel-mää kun muut katsovat.”

- Mobiili laite kuitenkin muutti hie-man selailutottumuksia, esimer-kiksi mahdollisti webissä käymi-sen sängyssä maaten.

Näistä voimme muodostaa joh-topäätökset kolme ja neljä: Jotta mo-biili Internet otettaisiin nopeasti käyt-töön, tulisi sen mahdollistaa alkuunsamojen palveluiden käyttö kuin en-nenkin: mobiilius nähdään lisäominai-suutena ja mahdollistajana, ei toimin-taa muuttavana ja uusia mahdollisuuk-sia tarjoavana (katso kuitenkin Kei-nonen 1998). Mobiilikäyttöön tarkoi-tettujen laitteiden tulee vastata käyt-täjien kauneusihanteita, sillä ne ovatsamalla tavalla osa “vaatteita ja habi-tusta” kuin kännykätkin. Vieraantun-tuinen laite saattaa estää tuttujen pal-veluiden käytön. (Karvonen ja Park-kinen 2001)

Tässä vaiheessa tuli esille kah-delta käyttäjältä selkeä ongelma odo-tusten ja todellisuuden törmäämises-tä. Otsikko “Mobiilin internetin vallan-kumous, ihan kamala juttu” on suoralainaus erään käyttäjän tuottamasta

1 Verkossa lyhyesti: http://www.cs.hut.fi/~pmrg/Projects.html2 Kannattaa muistaa, että vuoden 2000 lopulla vastaavan järjestelyn mahdollistavan Nokia 9110:n (alias Communicator) myyntihinta oli noin 5200mk, ja 9110i:tä ei vielä normaalikuluttaja saanut kaupoista.3 Proxyn (Moxy-proxy) kuvaus: http://www.hut.fi/~aschantz/moxy/documents/index.html


parodisoinnista tutkimuksen aikanasuomalaisilla TV-kanavilla näytettyynmainokseen mobiilin Internetin joka-päiväisyydestä. Viides johtopäätösonkin: Asiakasprospekti on myös käyt-täjäprospekti, ja väärät odotukset tuot-teen tarjoamista palveluista johtavatepätyytyväisiin ja pian entisiin mobiili-palveluiden käyttäjiin (katso myösSinkkonen ja muut 2002).

Tekstin alkupuolella mainittuproxy- palvelin tarjosi käyttäjille myösmahdollisuuden personoida heille la-dattavan datan määrää (esimerkiksikuvien lataaminen tai pakkaus) tai si-sältöä (esimerkiksi linkkien erottami-nen leipätekstiosuudesta). Personointioli mahdollista tehdä laitekohtaiseksitai sivustokohtaiseksi. Kuudelle käyt-täjälle seitsemästä näytettiin mitenpersonointi tapahtuu, mutta vain kak-si käyttäjää seitsemästä edes kokeilimahdollisuutta. Kolme käyttäjää ih-metteli jälkikäteenkin, miten “ennak-koon oli ajatus että olisi kiva leikkiäasetuksilla, mutta ei niitä tullut edeskatsottua.” Tämä vaikuttaisi oikeutta-van kuudenteen johtopäätöksen: Käyt-täjät eivät halua käyttää aikaansa ase-tusten tekemiseen, vaan asetukset onlaadittava hyviksi oletusarvoiksi lait-teiden, palveluiden tai yhteyksien val-mistajan toimesta.

Mobiilipalvelun hyväksyntäänjohtavia tekijöitä

Koska tämä käyttäjille annettulaitteisto tarjosi melko laajan sovellus-pohjan (Symbian-yhteensopiva4 ), jakoska käyttäjät olivat tietotekniikanalueen opiskelijoita, latasi osa käyttä-jistä erilaisia Internetin ja WWW-pal-veluiden käyttöä helpottavia sovelluk-sia laitteelle. Ilmeisesti “onnistunein”ohjelmistovalinta oli käyttäjällä, jokapäätti laitteiston oman selaimen sijaan

käyttää Lynxiä (pelkästään tekstiänäyttävä WWW-selain) - hän käyttilaitteistoa selkeästi enemmän kuinmuut. Tästä voidaan varovaisesti teh-dä seitsemäs johtopäätös: Sisältö rat-kaisee! Jos on valittava tarjotaankokäyttäjälle “kaikki herkut melko var-masti” vai “karsitumpaa ihan varmas-ti”, on jälkimmäinen voittajan valinta.Tämä voi olla vaikea viesti markkinoin-nin kannalta, etenkin kun muistetaanmiten WAPin kävi.

Koko laitteistoa käyttivät enitenne käyttäjät, jotka saivat ohjeita, vink-kejä ja tukea muilta käyttäjiltä (jokotestiryhmästä, perhepiiristä tai tutta-vilta). Etenkin WWW-palveluiden hu-vikäyttö tuntuu olevan viestintä- jayhteistoimintapainotteista. Vaikkamonia nykyisin jo hieman harmittavat-kin kavereilta ja kylän miehiltä tulevatsähköpostit “hauskoine” linkkeineen,on niille kuitenkin selvä tilaus silloinkun laitteistot ja palvelut ovat uusia taisattuvat juuri kohdalleen. Kahdeksasjohtopäätös: menestyvän mobiilipalve-lun täytyy luoda yhtenäinen asiakas-kunta, joka tukee ja innostaa toisiaankäyttämään laitteita ja palveluita.

Käytetyimmät WWW-palvelutolivat tällä käyttäjäryhmällä “tietosisäl-töisiä”, kuten aikataulut, tenttitulokset,ja vastaukset erilaisiin satunnaisiinkysymyksiin. Eräs käyttäjä kertoi ti-lanteesta, jossa noin 15 minuuttia en-nen kauppojen sulkeutumista, hiemanvieraassa paikassa, todettiin että pi-täisi saada ostettua kitaraan kieliä.Tässä tapauksessa haku Googlellatuotti positiivisen tuloksen: löytyi kaup-pa, jonka sivut toimivat mobiiliyhtey-dellä riittävän hyvin, ja jossa kerrottiinkaupan sijainti ja aukioloajatkin.

Yleensäkin mobiililaitetta käytet-tiin silloin kun oltiin poissa kotoa taiTKK:lta, normaalien (erittäin hyvien)tietoliikenneyhteyksien ääreltä. Yh-deksäs johtopäätös onkin, että tällähetkellä laadukas HTML ja tulevai-suudessakin laitteistoriippumaton koo-daustapa on tämänkaltaiseen julkiseentietoon ainoa oikea väline. Tiettyyntarkoitukseen tehdyt työohjelmistotvoivat toki toimia rajoitetummissaympäristöissä kuten ennenkin (Park-kinen 2002).

Ohjeita?

Miksi WWW-palvelut ja teksti-viestit ovat suosittuja, mutta WAP ei?Voidaanko tästä vetää tehdä johtopää-töksiä mobiilipalveluiden käytettävyy-destä?

Tekemämme tutkimuksen poh-jalta näyttäisi siltä, että ainakin tälläkäyttäjäryhmällä mobiilien laitteidenkäytön tarkoitus on tiedon haku ja ja-kaminen sekä kommunikointi muidenihmisten kanssa. Kommunikointiin si-sältyvät niin “tavataanks Stockallakuudelta” -tyyppinen tekstiviesti kuin“ai sullon tollanen puhelin, mullon vaantällanen” -tyyppinen sosiaalinen vuo-rovaikutuskin. Kirjallisuus tuntuisi tu-kevan tätä väitettä (Pirolli ja Card1999).

Siinä missä SMS-viestit olivatalunperin hyvin henkilökohtaisia, jaWWW-sivujen tekeminen aloitettiinkotisivun väsäämisestä, WAP ei mah-dollista tällaista vuorovaikutusta. Ehkäkyseessä on muna-kana -vaikutus,mutta ainakin voidaan todeta: menes-tyvillä teknologioilla voi käydä henki-lökohtaisia dialogia ja jakaa tietoa (ero-

4 http://www.symbian.com/


tuksena pelkästä organisaatio-yksityi-nen dialogista ja pelkästä tiedon ha-kemisesta).

Pelkkä sähköpostin ja WWW-selaimen puristaminen kädessä kulje-tettavan kokoiseen laitteeseen ei olevielä (teknisesti) kovinkaan helppoa.Miniatyrisointi ei tule koskaan onnis-tumaan täydellisesti, sillä myös pöy-täkoneet kehittyvät tehokkaammiksi jamuuttavat muotoaan. Pöytäkoneenrakenteen ja käyttöliittymän miniaty-risoinnin sijaan olisi mielenkiintoistanähdä uusia innovatiivisia tuotteita,joissa sisällöt ja vuorovaikutus onsuunniteltu uudelleen mobiiliuden vaa-timusten ja mahdollisuuksien mukaan.

Mielenkiintoisia suuntauksia ovatkontekstitietoiset järjestelmät. Esimer-kiksi paikannukseen perustuvat järjes-telmät voivat avata uusia suuntia, silläpöytäkone on melkein aina pöydällä,kun taas mobiililaitteella on erilaisiasijainteja, liikesuuntia ja asentoja, jois-ta voitaneen tulevaisuudessa päätelläesimerkiksi onko käyttäjällä kiire töi-hin vai vessaan. Myös itseorganisoi-tuvat tietoverkot ja verkkojen vaihta-minen tuntuvat ratkaisuilta, jotka saa-vat meidät ymmärtämään paremminmobiilin palvelun ytimen. Se ei olepelkästään puhelin joka toimii vaikkajohto on katkaistu, vaan se on jotainuutta jota emme ole vieläkään näh-neet. Pitää vain yrittää.

Menetelmistä

Edellä esitetyt tulokset on kerät-ty 12/2000 - 7/2001 välisenä aikanatehdystä tutkimuksesta. Tutkimuksen

kohteena oli tietyn käyttäjäryhmänmobiili WWW-käyttö. Aineisto kerät-tiin avoimiin kysymyksiin perustuvillahaastatteluilla käytön alkuvaiheesta jaloputtua, sekä proxysta kerätyillä lai-tekohtaisilla selailulogeilla. Osa käyt-täjistä tuotti myös 2-4 sivuisen esseenkäyttökokemuksistaan. Ennen tutki-muksen aloittamista kyseiselle käyt-täjäryhmälle oli tehty taustatutkimus,joka keskittyi elemäntilanteeseen jatyypillisiin kommunikaatioteknologiankäyttötapoihin. Tässä osuudessa me-netelminä toimivat haastattelut ja päi-väkirjat.

Kiitokset

Kiitokset Ericsson Finlandille tes-tien mahdollistavista lahjoituksista,sekä käyttäjillemme heidän käyttä-mästään ajasta ja antamista kommen-teista. Kiitokset myös GO-PRODis-sa työskennelleille heidän panokses-taan tutkimuksen pystyttämisestä jaennen tutkimusta tehdyistä kartoituk-sista.

Lähteet ja lisälukemista

GO-PROD projektiesittely, verkossa,(tarkastettu 23.4.2002): http://www.cs.hut.fi/~pmrg/Projects.htmlKeinonen, Turkka: One-dimensionalusability, Publication series of theUniversity of Art and Design A21,1998 Helsinki

Koskinen, I., Kurvinen, E., Lehtonen,T.-K.: Mobiili kuva, Edita/IT-press,Helsinki 2001

Karvonen, K., Parkkinen, J.: A ShortNote on the Social Consequencesof Wearables, Proceedings of the 5thWorld Multi-Conference on Syste-mics, Cybernetics and Informatics(SCI 2001), heinäkuu 22-25, 2001,Orlando, Florida, USA

Moxy-proxy dokumentaatio, verkos-sa (tarkastettu 23.4.2002): http://www.hut.fi/~aschantz/moxy/docu-ments/index.html

Parkkinen, Jarmo: Hyvään Verkko-palveluun! Käytettävyysopas verk-koviestijöille, Infor 2002

Pirolli, P., Card, S., K.: InformationForaging, UIR Techincal Report, 1999

Thackara, John: The design challen-ge of pervasive computing, keynotespeech at CHI2000, Hague, Nether-lands (2000), verkossa (tarkastettu7.3.2002): http://www.doorsofperception.com/pro-jects/chi/index.html

Sinkkonen, I, Kuoppala, H, Parkkinen,J, Vastamäki, R.: KäytettävyydenPsykologia, Edita/IT-Press, Helsin-ki, 2002

Jarmo Parkkinen,Teknillinen Korkeakoulu,Tietojenkäsittelyopin osasto,PM&RG-tutkimusryhmä,GO-PROD projekti


TkT Juha Koponen,First Hop Oy

Johdanto

Langaton viestintä on kätevä tapakommunikoida silloin kun puhuminenei ole mahdollista tai soveliasta, tai joshaluaa säästää. Vastaanottaja voi lu-kea tekstiviestin silloin kun haluaa, jajos puhelin ei ole päällä, viesti säilyypuhelinoperaattorin järjestelmässä.Tekstiviestien suosio on saanut paljonseuraajia ja parannettuja versioita.Multimediaviestintää tukevat valoku-vapuhelimet ilmestynevät tänä vuon-na kauppoihin Suomessakin, JapaninI-mode ympäristössä kamerapuheli-mia on myyty jo miljoonia. Tässä ar-tikkelissa käydään läpi eri mobiilivies-timenetelmiä kuten EMS (EnhancedMessaging Service), multimediavies-tintä (MMS, Multimedia MessagingService), pikaviestintä (IM, InstantMessaging) sekä langaton sähköpos-ti, vertaillaan niitä keskenään, kom-mentoidaan niiden teknistä toteutus-ta, sekä arvioidaan tulevaa kehitystä.Langattomat palvelut ovat saavutta-neet jo suosiota ja niiden odotetaantuovan paljon liikevaihtoa.

Langattomien viestien tärkeinvälittäjä on mobiilioperaattori. Tällähetkellä operaattoreiden liikevaihdos-ta noin 10 % tulee mobiilidataliiken-teestä, josta suurin osa, yli 90 % koos-tuu henkilöltä henkilölle lähetettävistätekstiviesteistä. Suomen kaltaisillamarkkinoilla, joissa matkapuhelimienmäärän ja myös äänipuheluista saa-tavan liikevaihdon kasvu on pysähty-nyt, operaattorit hakevat kasvua mo-biilidataliikenteestä. Liikenteen mää-rä kasvaa jos uudet palvelut tarjoavatasiakkaille todellista hyötyä tai aina-

Langattoman viestinnäntekniikat

kin viihdettä kohtuullisin hinnoin ja si-ten että operaattori pystyy toimimaankannattavasti. Käytännössä teksti-viestiliikenne on ollut operaattoreidenkannattavin palvelu.

Mobiilioperaattoritoiminnan ide-ana on käyttää radiotaajuuskaistoja lii-ketoimintaan siten, että asiakkaatmaksavat taajuuksilla välitetyistä pal-veluista. Suurin osa kyseisistä kaistois-ta on luvanvaraisia, kuten GSM (Glo-bal System for Mobile communicati-on) ja UMTS (Universal Mobile Te-lecommunication System)-kaistat. Vii-me aikoina on ryhdytty puhumaan jul-kisten WLAN (Wireless Local AreaNetwork) – kaistojen käytöstä liike-toiminnassa. Piirikytkentäinen GSM -tekniikka tarjoaa tekstiviestityksen,käytännössä GSM:n päällä voidaantarjota mitä tahansa viestimuotoa.Pakettivälitteinen langaton tekniikkaGPRS (General Packet Radio Servi-ce) mahdollistaa monipuolisemmanviestinnän. Tuleva UMTS tarjoaaGPRS:ään nähden enemmän kaistaa.Käytännössä jo GPRS mahdollistaamobiiliviestinnän vallankumouksen,josta on jo merkkejä. Yksinkertaisistatekstiviesteistä edetään kuvien ja mul-timedian lähettämiseen, ja toisaaltateini voi olla GPRS-puhelimellaan käy-tännössä jatkuvasti yhteydessä chat-eli mobiilikeskusteluryhmäänsä. Lan-gatonta lähiverkkotekniikkaa(WLAN) tuskin tullaan käyttämäänpuhelimissa viel vähään aikaan, kos-ka nykyinen WLAN -radioverkko-standardi kuluttaa liikaa virtaa virtaa.Toisaalta myös WLAN on pakettikyt-kentäinen verkko ja langattoman vies-tinnän kannalta GPRS luo seuraavansukupolven viestintätekniikat ja peri-aatteet.

Nykyinen GPRS hinnoitellaanyleensä bittipohjaisesti. Operaattoris-ta riippuen hinta on noin 2 euroa/MB,mikä vastaa käytännössä lähinnä GSM-puhelumaksua.

Tässä artikkelissa käydään läpinykyiset ja kehitteillä olevat viestistan-dardit sekä viestitekniikoiden mahdol-listamat langattoman viestinnän palve-lut. Tutustumme myös langattomienpalveluiden kehitysnäkymiin ja hallin-taan, minkä jälkeen First Hopin kehit-tämiä tekniikoita palveluiden liittämi-seksi operaattoreiden verkkoihin. FirstHop on langattoman viestinnän ja -palvelujen uranuurtaja ja toimittaa jär-jestelmiä maailman suurimpiin kuulu-ville toimijoille.

Viestitekniikat

SMS (Short Messaging Service).Tekstiviestin maksimipituus on 160merkkiä ja niitä lähetetään puhelin-verkkojen merkinantokanavaa pitkin.Tekstiviestit lähetetään tekstiviestikes-kuksen kautta, joka voi reitittää teks-tiviestin myös Internetin tai operaat-torin sisäverkossa sijaitsevaan teksti-viestipalveluun. Tekstiviestien lasku-tus on kytketty mobiilioperaattoreidenlaskutusjärjestelmiin siten, että tekni-sesti yhdestä viestistä voidaan laskut-taa mikä tahansa summa.

EMS (Enhanced MessagingService). Tietoliikennealan standardi,joka tukee yksinkertaisten kuvavies-tien ja eri tavoin muotoillun tekstin lä-hettämistä. Tekniikka käyttää teksti-viestejä datan kantomediana — yksiEMS-viesti jaetaan keskimäärin kol-meen tekstiviestiin. Uusista puhelimis-ta suurin osa tukee EMS-standardia,


lukuunottamatta Nokian kehittämäävastaavaa tekniikkaa tukevat Nokianpuhelimet. EMS-tekniikka ei ole saa-nut kovin suurta suosiota varsinkaanhenkilöiden välisessä viestinnässä.Ongelmana on se, etteivät tekstivies-tikeskukset ymmärrä usean yhdenEMS -viestin koostuvan monestatekstiviestistä, minkä vuoksi EMS -viestin hintaa on vaikea ennakoida,EMS -viestin koko voi olla yhdestäjopa seitsemään tekstiviestiä. Viesti-palveluiden tekniikkana EMS on saa-nut jonkin verran suosiota, osaksi sik-si, että silloin EMS viestien hinta ontarkoin määriteltävissä.

MMS (Multimedia MessagingService). Multimediaviesteistä odote-taan tällä hetkellä SMS -viestinnänseuraajaa. Multimediaviestit voivatsisältää kuvaa ja ääntä: eniten julki-suutta saanut sovellus on kamerapu-helin, jolla käyttäjä voi ottaa kuvia jalähettää niitä tuttavilleen esim. loma-matkalta. MMS -standardi on edelleenkehitteillä 3GPP:ssä, joka on yksi tie-toliikennealan standardointielimistä.Käytännössä multimediaviestejä lähe-tetään WAP-siirtotekniikan yli GPRS- tai GSM -datakanavaa käyttäen.Operaattori tarvitsee multimediavies-tin välitystä varten erityisen MMS -keskuksen, joka huolehtii mm. lasku-tuksesta. MMS -puhelimissa on suu-riresoluutioinen värinäyttö, kaikki ei-vät kuitenkaan sisällä paljon puhut-tua kameraa. Niillä puhelimilla, joissakameraa ei ole, pääsee käytännössäkatselemaan vastaanotettuja kuvia tailataamaan kuvia kuvapalveluista. Täl-lä hetkellä Suomen markkinoilla onyksi SonyEricssonin julkaisema MMS-puhelin. Nokia ja SonyEricsson ovatilmoittaneet julkaisevansa yhteensäviisi MMS -puhelinmallia vuoden 2002aikana. Operaattoreista esimerkiksiNorjan Telenor on jo julkaissut MMS–hinnoittelunsa; yksi viesti maksaa 10Norjan kruunua eli 1.30 euroa.

IM (Instant Messaging). Pika-viestintä on suosittua etenkin Internet-maailmassa ja USA:ssa. Käytännös-

sä pikaviestinnän ja keskustelupalstan(chat) ero on vähäinen – molemmis-sa lähetetään lyhyitä viestejä jollekinryhmälle. Käytännössä tällainen pika-viestintä voidaan toteuttaa käyttämällätekstiviestejä tai WAP-tekniikkaa da-tan kantamiseen. Java-puhelimet mah-dollistavat erityisten pikaviestintäasi-akasohjelmistojen toteuttamisen, toi-saalta joissakin matkapuhelinmalleis-sa tällaiset ohjelmistot ovat jo muka-na. Pikaviestintästandardeja ja- palveluita on Internet-maailmassauseita, esimerkiksi AOL Instant Mes-senger -tekniikka. Langattoman vies-tinnän maailmaan on tekeillä standar-di Wireless Village - aloitteen muodos-sa (http://www.wireless-village.org).Mikäli pikaviestijärjestelmää käyte-tään Java-puhelimella WAP-GPRStekniikoiden yli, pikaviestinnän hintamääräytyy operaattorin megabittihin-noittelun mukaan.

Langaton sähköposti. Langat-toman sähköpostin käyttö edellyttääjoko valmiiksi päätelaitteessa olevaaasiakasohjelmistoa, tai sellainen tuleeladata esim. Java-puhelimeen. Sähkö-postia voi käyttää myös WAP -tekniik-kaa käyttäen. Laskutus tapahtuu jokoerityisen operaattorin laskutuskanavankautta tai normaalia GPRS -hinnoit-telua käyttäen. Langattoman sähkö-postin mukaan voi liittää kuvia kutentavallisessakin sähköpostissa.

Viestipalvelut ja niiden hallinta

Viestipalveluja on monenlaisia:esim. yhdessä lähetetään palvelulletekstiviesti ”noppa” ja saadaan takai-sin satunnainen numero yhden ja kuu-den väliltä, kun taas toisessa päästäänselailemaan pankkitilitietoja tai sähkö-posteja. Viestipalvelun toteuttaa ope-raattorilla, Internetissä tai palveluntar-joajalla oleva palvelin, joka on kytket-ty operaattorin verkkoon ja joka pys-tyy muokkaamaan sisällön kulloinkinkyseessä olevan langattoman pääte-laitteen ymmärtämään muotoon. Lii-ketoimintamalli, jossa operaattoripäästää ulkoiset sovelluspalveluntar-

joajat tuottamaan palveluja verk-koihinsa on tuottanut I-mode ympä-ristöön Japanissa jo 38000 erilaistapalvelua. Tällöin palveluita tuottavaNTT Docomo saa alle 10% palvelui-den tuotosta ja palveluntarjoaja loput.Tämän mallin mukaisesti operaattoripääsee hyödyntämään ulkoisten yri-tysten innovatiivista potentiaalia. Ny-kyisen langattoman viestinnän lamanaikana palveluntarjoajayritysten mää-rä on harventunut, mutta joukossa onmenestyneitäkin. Tällä hetkellä tren-dinä on, että eurooppalaiset SMS-pal-veluja välittävät operaattorit vähentä-vät omaa osuuttaan palvelujen hinnois-ta 80 %:sta 20—40%:iin palveluntar-joajien hyväksi. Kaupallisen menes-tyksen mahdollistavien palveluiden il-mestymisen todennäköisyys kasvaakun palvelunkehittäjille annetaan mah-dollisuus menestyä ja saada tuottoapalveluistaan. Operaattorin on mah-dollista kilpailuttaa palveluntarjoajiatarjoamalla menestyksekkäitä palve-luita tuottaville enemmän etuja kuinmuille. Mikäli palveluiden tarjoaminentehdään ulkoisille toimijoille mahdolli-simman helpoksi, syntyy tilanne jossaviestipalveluiden kehittäminen on no-peaa ja halpaa. Viime aikoihin astisuurin este langattomien palveluidentarjoajille on ollut se, että esimerkiksiSMS –keskusten tarjoamia protokol-lia Internetissä oleville palvelimille eiole onnistuttu standardoimaan hyvin.Palvelunkehittäjien aika on mennytomien viestitysalustojen rakentami-seen palvelunkehityksen kustannuk-sella. Tällä hetkellä yksi riski on se,että viestitekniikoiden suuri lukumää-rä vaikeuttaa ja hidastaa palveluidentuottamista.

Operaattorilla on verkoissaansuuri määrä asiakastietoa, jonka avullapalveluista voidaan tehdä personoitu-ja ja arvokkaampia käyttäjille. Tällaistatietoa on esimerkiksi asiakkaan puhe-linnumero, paikkatieto, päätelaitteenmalli ja ominaisuudet, päätelaitteen tila(päällä/kiinni), sekä asiakkaan itsen-sä antama tieto, esimerkiksi olotila(saatavilla, ei saatavilla, kokouksessa),


tunnetilat (iloinen, surullinen, vihainen)tai muut yksityiset tiedot (nimi, ikä,ammatti, harrastukset). Tällainen tie-to on luonnollisesti arkaluontoista, osanäistä tiedoista on henkilörekisterilainalaista, ja lähes kaikkien tietojen välit-tämiseen palveluntarjoajille tarvitaanasiakkaan lupa. Oleellista onkin se,että jos asiakas antaa luvan ja ope-raattori pystyy välittämään edes osannäistä tiedoista palveluntarjoajalle, niitävoidaan käyttää palveluiden perso-nointiin. Asiakkaalle voidaan esim. lä-hettää hänen harrastuksiinsa liittyviäMMS –viestejä, mikäli tiedetään ettähänellä on MMS –puhelin ja palvelun-tarjoajalle voidaan lähettää tietoa hä-nen harrastuksistaan. Mikäli asiakason ilmoittanut pitävänsä intialaisestaruoasta, palvelu voi lähettää hänelleilmoituksen edullisesta lounastarjouk-sesta hänen liikkuessaan lounasaikaanhyvän intialaisen ravintolan lähistöllä.

Henkilökohtaisen tiedon välittä-minen mahdollistaa palveluntarjoajillemonenlaisia liiketoimintamalleja. Toi-saalta tämä pitää pystyä tekemäänerittäin hallitusti ja siten ettei synnylaittomia henkilörekistereitä. Asiak-kaat on kyettävät suojaamaan myöstahallisilta väärinkäytöksiltä. Yksimenetelmä on käyttää numeron peit-tämistä: operaattori tarjoaa palvelun-tarjoajalle mahdollisuuden lähettääviesti Helsingissä Juhannusaattonaoleville sinkuille, mutta ei paljasta hei-dän puhelinnumeroitaan palveluntar-joajille. Toisaalta asiakkaat voivat itsemääritellä miten heidän tietojaan saavälittää: mitä, kenelle ja milloin.

Viestiformaattien suuri määrämonimutkaistaa palveluntarjontaa.Tällä hetkellä käytännössä kaikki pal-velut ovat tekstiviestipalveluja, joskinEMS-puhelimien käyttäjät voivat la-data halutessaan EMS-kuvia. Palve-luntarjoajien järjestelmät eivät auto-maattisesti tiedä asiakkaan päätelait-teen mallia ja siten parasta viestifor-maattia. Sääpalvelun tilanneelle asiak-kaalle lähetetään säätiedot tekstivies-

titse, ellei hän erikseen ilmoita omis-tavansa MMS – puhelinta, jolloin hä-nelle voidaan lähettää mytös satelliit-tikuvat ennusteineen. Käytännössätämän lisätiedon ilmoittamisen pakol-lisuus pienentää potentiaalisten käyt-tökertojen määrää. Näin operaatto-rin tiedossa olevan puhelinmallitiedonjakaminen palveluntarjoajille mahdol-listaa asiakkaan palvelun aina par-haimmalla mahdollisella viestitekniikal-la.

Tekniikoita

First Hop toimittaa viestitysalus-toja langattomille peraattoreille ja pal-veluntarjoajille. First Hop MessageRouter on viestinreititin joka mahdol-listaa SMS-, EMS-, MMS -, sekä säh-köpostiviestien välityksen palveluntar-joajilta operaattoreiden viestikeskuk-siin. First Hop Messaging Manager onkehitetty monikanavaviestityksen, suu-ren palveluja palveluntarjoajaportfo-lion, päätelaitteiden ja loppukäyttäjienhenkilökohtaisen tiedon hallintaan.Message Router vastaa viestienmuokkauksesta ja reitityksestä jaMessaging Manager näiden tapahtu-mien hallinnasta. Kuvassa 1 on esi-

tetty kuinka Message Router ja Mes-saging Manager yhdessä mahdollista-vat palveluiden ja palveluntarjoajienhallinnan.

Käytännössä Message Routertarjoaa palveluntarjoajille useita erilai-sia perusohjelmointitekniikoihin perus-tuvia rajapintoja. Tyypillinen rajapintatarjoaa XML -viestien lähetysyhtey-den HTTP -protokollan yli. Lisäksi onsuoria ohjelmointirajapintoja Java ja C/C++ kielillä. Viestireititin tarjoaa vies-tipalvelulle alhaisen tason palveluitakuten massapostituksen suureen mää-rään osoitteita ja ajastetut lähetykset.Reititin kiinnittyy operaattorin SMS-ja MMS -keskuksiin. SMS -rajapin-taa palveluntarjoajien suuntaan ei oleonnistuttu standardoimaan hyvin, jo-ten käytössä on viisi laajemmalle le-vinnyttä protokollaa sekä suuri jouk-ko näistä periytyviä murteita. Näinollen viestireititin tarjoaa viestipalve-luille helpon yhteyden yhteyden SMS-keskuksiin. Reitittimiä voidaan yhdis-tää verkoksi siten, että kukin reititinkattaa yhden maan. Tällöin palvelutvoidaan keskittää yhteen paikkaan,mikä tuo huomattavia kustannussääs-töjä. Erityisesti suuremmat virtuaali-

Kuva 1: Viestireititin Message Router ja hallintatyökalu MessagingManager mahdollistavat langattomien palveluiden ja palveluntarjoaji-en joustavan hallinnan. Näiden lisäksi operaattori ja loppukäyttäjä voi-vat hallita loppukäyttäjän henkilökohtaisen tiedon välittämistä palve-luntarjoajille. Viestireititin Message Router kiinnitetään operaatto-reiden SMS- ja MMS-keskuksiin.


operaattorit käyttävät tätä ratkaisuta-paa. Tällaisen verkon avulla yhdelläpalveluntarjoajalla on mahdollisuustarjota palveluitaan usean operaatto-rin verkossa. Viestireititin tarjoaa myösyhteyden operaattoreiden laskutusjär-jestelmiin ja mahdollistaa transaktio-pohjaisen laskutuksen. Esimerkiksiyhdestä seitsemään viestiä sisältävil-le EMS –viesteille voidaan määritelläkiinteä hinta, viestien lukumäärästäriippumatta. Reititin mahdollistaa vies-tien reitityksen, muuttamisen ja suo-dattamisen niiden sisällön perusteella,jolloin palveluiden liiketoimintamallejavoidaan tukea erittäin monipuolisesti.Käytännössä reitittimen toimintaa oh-jataan First Hopin kehittämällä skrip-tauskielellä, jonka nimi on Rulez. Ru-lezin avulla reititin voidaan sovittaapienellä vaivalla lähes mihin tahansa.

Messaging Manager on tuoteviestireitittimen reitityslogiikan hallin-taan, ja se tarjoaa operaattorille työ-kalun hallita suurta määrää ulkoisiapalveluita, palveluntarjoajia sekä lop-pukäyttäjätietoja. Koska reititysskrip-tien ja sääntöjen kirjoittamisen tarvekasvaisi tällaisessa ympäristössä muu-ten liian suureksi, yleisimmät liiketoi-mintamallit on tunnistettu ja mallitettukäytettäväksi ja määriteltäviksi suo-raan web-liittymän kautta. Näin ollenmyös palveluntarjoajat pääsevätmuokkaamaan ja valitsemaan itselleensopivia tehtäviä viestireitittimelle, jatoisaalta loppukäyttäjille tarjotaanweb-liittymä henkilökohtaisten tietojenhallintaan. Loppukäyttäjä voi valita,mille palveluntarjoajalle hänen henki-lökohtaisia, esim. harrastuksia koske-via tietojaan saa lähettää. Toisaaltahallintatyökalu tarjoaa suoraan proses-sin uuden palvelun liittämiseksi. Ensinpalvelua testataan järjestelmään kuu-luvien viestikeskussimulaattoreidenkanssa, minkä jälkeen operaattori voiantaa luvan tarjota palvelua pienellepilottiryhmälle. Mikäli palvelu läpaisee

tämänkin vaiheen ongelmitta, se teh-dään julkiseksi kaikille. MessagingManager tarjoaa operaattoreille ra-portointityökalut palveluiden ja palve-luntarjoajien seurantaan. Mikäli palve-lu ei tuota tarpeeksi, se kannattaapoistaa järjestelmästä. Näin operaat-tori pystyy luomaan aidon kilpailutilan-teen palveluntarjoajien keskuuteen:innovatiiviset palvelut menestyvät jahuonot häviävät. Mikäli operaattoripoistaa jatkuvasti huonot palvelut jalisää uusia ehdokkaita, prosessi onanaloginen luonnonvalinnalle ja teho-kas optimointimenetelmä. Näin ope-raattorin palveluportfolion tuotto mak-simoituu ajan kuluessa.

Koska langattomat palvelut tuot-tavat jo merkittävän osan operaatto-reiden liikevaihdosta, järjestelmien tu-lee vastata perinteisiin tietoliikennealanvaatimuksiin. Korkea käytettävyys, elijärjestelmän kyky toimia kaikissa olo-suhteissa, on ehdoton vaatimus. Käy-tännössä järjestelmien tulee skaalautuarajattomasti, olla vikasietoisia siten,ettei yhtäkään viestiä häviä laite- taiohjelmistovian sattuessa. Vikasietoi-suus on rakennettava järjestelmiinalusta asti.

Yhteenveto

Langattoman viestinnän merki-tys operaattoreille kasvaa nopeasti, japian kuluttajia houkutellaan suurellamäärällä erilaisia viestitekniikoita.Palveluiden käyttö vaihtelee tekniikas-ta riippuen, ja todennäköisesti kaikkitekniikat ovat käytössä muutamanvuoden kuluttua. Merkittäviä tässäkehityksessä ovat GPRS ja Java -pu-helimet.

Operaattoreilla on hallussaansuuri määrä erilaista asiakastietoa, jotahyödyntämällä palveluntarjoajat voisi-vat tarjota loppukäyttäjille huomatta-vasti arvokkaampia palveluita. Tätä

tietoa voidaan ja sitä tulisi antaa pal-veluntarjoajille kontrolloidusti, mahdol-listaen räätälöidyt langatomat palva-lue mahdollistaen. Jotta palveluntar-jonta olisi liiketoimintana kannattavaaja mahdollistaisi kaupallisen menestyk-sen kaikille osapuolille, operaattorei-den tulee toimia yhteistyössä ja hyö-dyntää ulkoisten palveluntarjoajien in-novatiivisuutta. Toisaalta kynnys lan-gattomien palveluiden tekniseen to-teuttamiseen on madaltunut hyvin no-peasti: First Hopin viestituotteidenavulla SMS -palveluita voidaan liittääosaksi operaattorin palveluntarjontaamuutamassa minuutissa.

Operaattorit tarvitsevat uuden-laisia työkaluja palveluntarjoajien, eriviestiformaattien käytön ja asiakkai-den henkilökohtaisen tiedon hallintaan.Hallintatyökalu Messaging Manageron kehitetty nimenomaan tähän tar-peeseen. Operaattorit voivat ottaakäyttöön myös uudenlaisen palvelulii-ketoimintalogiikan: jatkuvasti kierrät-tämällä palveluita löydetään menesty-vät palvelut ja huonojen palveluidentuki voidaan lopettaa nopeasti. Näinkokonaisportfolio paranee jatkuvasti,ja sen hyöty kuluttajille kasvaa.

Langattomien palveluiden käy-tön yleistyminen riippuu sekä puheli-mien saatavuudesta että palveluidenhinnasta. Tällä hetkellä on nähtävissämerkkejä siitä, että hinnoittelu tuleeolemaan kohtuullista ja esimerkit ke-hittyneistä SMS -maista kuten Filip-piineiltä ja Suomesta osoittavat, ettälangattomia palveluita käytetään silloinkun ne ovat edullisia ja helppokäyttö-isiä.

TkT Juha Koponen,Director, Technology,First Hop Oy,http://www.firsthop.com,[email protected]


Jarkko Närväinen jaKimmo Vierimaa,SysOpen Oyj

Symbianin historia voidaan kat-soa alkaneeksi 24. kesäkuuta 1998,jolloin EPOC-käyttöjärjestelmää ke-hittänyt Psion ja neljä suurta matka-puhelinvalmistajaa perustivat yhtiönnimeltä Symbian. Yhdistymisen taus-talla oli Psionin strategia saada käyt-töjärjestelmä lisensoitua tulevaisuudenmatkapuhelinten käyttöjärjestelmäksi.Psionin lupaava käyttöjärjestelmä sopimyös matkapuhelinvalmistajille, jotkanäkivät oman käyttöjärjestelmän ke-hittämisen jonkinasteisena riskinä.

Tänä päivänä Symbian on Mat-suhitan, Motorolan, Nokian, Psionin,Siemensin ja Sony Ericssonin omista-ma yritys, jonka tavoitteena on kehit-tää ohjelmistoalusta seuraavien suku-polvien matkapuhelimiin.

Käyttöjärjestelmä

Symbian OS:n kehittämisen ta-voite on langattomille päätelaitteillesoveltuva käyttöjärjestelmä. Laitteidenominaisuudet sekä käyttötapa ja -ym-päristö vaativat paljon käyttöjärjestel-mältä. Sen tulee olla tehokas suoritus-kyvyltään ja resurssienkäytöltään.sekä vikasietoinen niin sovellusten kuintietoliikenneyhteyksien virhetoiminnoil-le. Sovelluskehittäjille käyttöjärjestel-män tulee tarjota monipuolinen ja avoinkehitysympäristö.

Symbian OS on nykyaikainenmoniajokäyttöjärjestelmä. Se on alus-ta lähtien oliopohjaisesti suunniteltu jatoteutus on tehty lähes kokonaanC++:lla. Rakenteeltaan käyttöjärjestel-

Symbian OSsovelluskehitysympäristönä

mä on mikroydin (microkernel). Tä-män ratkaisun etuna on sopeutumis-kyky muuttuviin laiteympäristöihin jaominaisuuksiin. Uudet ominaisuudettai olemassa olevien päivittäminenvoidaan tehdä koskematta ytimen koo-diin. Haittapuolena on mm. heikompisuorituskyky. Symbian OS tarjoaamm. tehonkulutuksen, resurssien japoikkeustilanteiden hallintaa. Lisäksikäyttöjärjestelmä tukee useita tietolii-kenneprotokollia ja tarjoaa kehittyneenikkunoinninhallinnan, runsaastikäyttöliittymäkomponentteja sekä jou-kon valmiita sovellusmoottoreita.Erityisesti puhelinlaitteiden kannaltatärkeää on integroidut puhelunhallin-taominaisuudet.

Perinteisen käyttöjärjestelmänperuspalveluiden lisäksi Symbian OSsisältää runsaasti sovelluksia ja palve-luita. Näitä ovat mm. relaatio-tietokanta, jota hyödyntävät esim. kon-takti-, tiedonhallinta-, toimisto- jaPIM-sovellukset. Usein myös sovel-lukset sisältävät moduuleita, jotka ovatsovelluskehittäjän käytettävissä.

Arkkitehtuuri

Symbian OS v.7 tarjoaa kolmelaiteperhettä (device category).Kommunikaattorilaitteissa (näp-päimistöohjattu Crystal ja kynäohjattuQuartz) tiedonsiirto ja -käsittely ovatpääosassa ja puhelinominaisuudetovat mahdollisia. Älypuhelimissa (ky-näohjattu Pearl) tiedonkäsittely onmahdollista, mutta puhelinominaisuu-det ovat pääosassa.

Kullakin laiteperheellä on omaviitetoteutus (reference design), jokamäärittää mm. laitteen näytön koon,käyttöliittymäkirjastot ja tuetut palve-lut. Esimerkiksi Quartz-viitetoteutuk-sen mukaisessa laitteessa on puhelin-, viestintä-, sähköposti- ja interneto-minaisuudet. Laitteessa on ¼ VGA–kokoinen kynäohjattu näyttö ja käsi-alantunnistus. Laitteen käyttäjälle nä-kyy laitevalmistajan tekemä ulkoasuLAF (look & feel), joka pohjautuulaiteperheen viitetoteutukseen. Laite-valmistaja voi tiettyjen sääntöjen mu-kaan muokata komponenteista halu-amansa näköisiä.

Kuva 1: Sovellusarkkitehtuuri


Kaikille laiteperheille on yhteistäniissä käytetty yleinen teknologia (ge-neric technology), jonka osuus kom-ponenteista on n. 80%. Hyvin suunni-teltu sovellus, jossa käyttöliittymä jasovelluslogiikka ovat toisista erillään,on melko pienellä työllä siirrettävissätoisen laiteperheen laitteeseen.

Kuvassa on Symbian OS:n kom-ponenttiarkkitehtuuri. Sovelluskehittä-jälle hyödyllisin osa on Sovelluspalve-lut. Se sisältää mm. ääni-, tietokanta-ja tiedostopalvelimen, langattomat pro-tokollat ja kirjasin- ja bittikarttapalve-limen.

Käyttöliittymä

Laiteperhe ja laitevalmistajanmodifioimat käyttöliittymäkomponentitmääräävät käyttöliittymän ulkoasun.Kuvassa alimpana kerroksena käyt-

töliittymäkehyksessä on käyttöliitty-män ohjausympäristö Cone (controlenvironment) ja sovelluksen peruspal-velut AppArc (application architec-ture). Ohjausympäristön tehtävänä onvälittää sekä käyttäjän ettäkäyttöjärjestelmän komennot sovelluk-selle. Sovelluksen peruspalveluita ovatmm. sovellusprosessin ympäristönasettamisen ja käynnissä olevien so-vellusten listan hallinta.

Seuraavassa kerroksessa ovatyleiskäyttöiset elementit käyttöliit-tymän tekemiseen (Uikon). Uikoninohjelmointirajapinta on sama kaikissaviitekehysmalleissa. Seuraavalla tasol-la ovat laiteperheelle ominaisetkäyttöliittymäkomponentit (QuartzissaQikon). Lopullisen käyttäytymisen jakäyttöliittymäkomponenttien ulkoasunmäärää laitevalmistajakohtainen plug-in –moduuli LAF.

Sovelluskehitys

Sovelluskehitys Symbian-käyttö-järjestelmälle jakautuu seuraaviin vai-heisiin:

• Sovelluksen kehittäminenSDK:lla

• Sovelluksen testaaminen kohde-laitteessa

• Sovelluksen komponenttien (fon-tit, kuvat, äänet) muokkaaminen/kääntäminen Symbian OS -for-maatteihin

• Asennuspaketin luominen

Kehitysympäristöt

Sovelluskehitykseen tarvitaanSDK (software development kit).Symbian tekee omansa, jotka sisältä-vät käyttöjärjestelmän binääriosat,Symbian-ympäristön emulaattorin MSWindows -ympäristöön, osan lähde-koodista ja työkalut sovellusten teke-miseen. Kullekin laiteperheelle ja oh-jelmointikielelle on oma kehitysympä-ristö. Laitevalmistajat tekevät lisäksituotteelle SDK:n, jossa on lisänä lai-tekohtaisia ominaisuuksia. SDK:nmukana tulee ohjeita ja useita esi-merkkisovelluksia.

C++ -ohjelmistokehitys Symbi-an-ympäristöön tehdään MicrosoftVisual C++ -ympäristössä, johon osakehitystyökaluista integroituu. Näitätyökaluja voidaan ajaa myös komen-toriviltä. Kun sovellus on käännetty jalinkitetty, sitä voidaan ajaa emulaatto-rissa. Kun sovellus halutaan siirtääpäätelaitteeseen, käännös tehdäänSDK-pakettiin sisältyvällä GCC-kään-täjällä. Kääntäjä on optimoitu tuotta-maan kohdelaitteeseen soveltuvaakoodia. Java- sovellus on suoraan siir-rettävissä laitteeseen.

Suurimat erot emulaattorin ja to-dellisen laitteen välillä ovat suoritus-kyky ja muistinhallinta. Jos tätä ei huo-

Kuva 2: Uiarkkitehtuuri


mioida, sovellusta päätelaitteeseensiirrettäessä voi tulla ongelmia. Kos-ka Windows suorittaa emulaattoriayhdessä prosessissa ja Symbian OS–prosessit kuvataan säikeinä, on pro-sessien välinen kommunikointi emu-laattorissa huomattavasti nopeampaakuin itse laitteessa. Muistinhallinnas-sa tämä voi aiheuttaa vakavampiaongelmia. Esimerkiksi staattistenmuuttujien käyttö tai muistiviittauksetsovellusten muistialueiden välillä toi-mivat emulaattorissa, mutta eivät lait-teessa.

Ohjelmointikielet

Ohjelmointikieli on käytännös-sä C++ tai Java. Käytännössä kaikkisovellukset voidaan kirjoittaa C++:lla.Javan kohdalla rajoitteeksi tulee pal-veluiden rajapinnat: jos tarvittavallapalvelulla on ainoastaan natiivi C++ -rajapinta, niin sovelluksen toteuttami-nen Javalla ei ole suositeltavaa. Na-tiivien rajapintojen kutsuminen Javas-ta vaatii sovelluksen kääntämistä na-tiiviksi (JNI). Tällöin menetetään oh-jelman siirrettävyys laitteiden välillä.Jos kaikki tarvittavat palvelut ovatkäytettävissä ja on tehtävä valinta, niinse voidaan tehdä esimerkiksi sovelluk-sen tyypin mukaan. Symbian OS -so-vellukset voidaan jakaa esimerkiksisovellusarkkitehtuurin näkökulmasta:

• Käyttöliittymät• Sovellusmoottorit• Palvelut• Laitteistoajurit

Jako voidaan tehdä myös sovel-lustyypin mukaan. Kullekin esitettä-välle sovellustyypille on ‘optimaalinen’kehitysympäristö ja –kieli. Jako sovel-lustyyppien mukaan voisi olla esimer-kiksi:

• Web-clientit• Puhelin-, kalenteri-, kontakti- ja

viestintäsovellukset (JavaPhone)

• Muut sovellukset• Pelit

Käyttöliittymät, jotka tarvitsevatainoastaan käyttöjärjestelmän perus-palveluja voidaan ohjelmoida Javallaja C++:lla. Sovellusmoottorien toteu-tuksesta saadaan tehokkaampi C++kielellä. Myös nämä voidaan kirjoit-taa Javalla, mutta tässä pätevät edel-lä mainitut rajoitukset. Laitteistoajuritja sovellukset, joiden on oltava nopei-ta tai suoritettava paljon laskentaa, onkäytännössä kirjoitettava C++:lla.Web-clientit ohjelmoidaan Javalla(MIDP) tai HTML-kielellä. Esimer-kiksi Puhelin-, kalenteri-, kontakti- javiestintäsovelluksille on olemassa Ja-vaPhone- ohjelmointirajapinta.

C++

Symbian OS 7:n C++ -sovellus-kehitysympäristö on Microsoft VisualStudio 6. Symbian OS 7:sta lähtiensovelluskehitystä voi tehdä Metro-werks Code Warrior DevelopmentTools for Symbian OS -kehitystyöka-lulla. Seuraavissa Symbian-versioissatuki MS Visual Studiolle loppuu. CodeWarrior -kehitysympäristö tukee Sym-bianin sovelluskehitysprosessia. IDE-käyttöliittymä integroi kaikki sovellus-kehityksen työkalut.

Symbian OS -ydin on kirjoitettualusta alkaen C++ -kielellä. Tämänvuoksi C++ soveltuu hyvin sovellus-kehitykseen: kieli on laiteläheistä jamahdollistaa tehokkaiden sovellustenkehittämisen. Tämän mainoslauseenjälkeen voidaan palata arkeen. Kiele-nä C++ on vaativa ja Symbian OS tuotähän oman lisänsä rajoitteiden, omi-en tietotyyppien ja ohjelmointimallienmuodossa. C++:lla ohjelmoitaessamuistinhallinta, virheistä toipuminen jatehokkaan sovelluksen toteuttaminenon sovelluskehittäjän vastuulla.

Useimmissa tilanteissa käyte-tään asiakas-palvelinmallia ja MVC-suunnittelumallia. Kaikkia käyttöjär-jestelmän palveluita käytetään asia-kasrajapinnan kautta. Palvelinkompo-nentti muodostaa kullekin kytkeytyväl-le asiakkaalle istunnon ja jakaa palve-luresurssejaan tälle asiakkaalle. MVC-malli määrittelee sovelluksen jakami-sen itsenäisiin ja toisistaan riippumat-tomiin osiin. Näiden lisäksi raskaidensäikeiden sijaan käytetään aktiivisiaolioita (active object) ja teksti- ja bi-näärimuotoisen datan käsittelyyn käy-tetään deskriptoreita. Virhetilanteidenhallintaan on kaksivaiheinen luonti (2-phase construction), poikkeuksenheitto (leave), siivouspino (cleanup-stack) ja poikkeuksen kiinniottaminen(trap).

Sovellusten peruspalvelut mää-rittelee sovelluksen käyttöliittymänrakenteen ja tarjoaa sovelluksen pe-rusluokat. Sovelluskehittäjä perii omatluokkansa näistä ja toteuttaa halu-amansa toiminnallisuuden. Käyttöliit-tymän ulkoasu - käyttöliittymävalikot,dialogit ja käytettävät merkkijonot -kirjoitetaan ajonaikana luettavaan re-surssitiedostoon. Sovelluksen toimin-nallisuus kirjoitetaan erilliseen sovel-lusmoottoriin, jonka toteutus on va-paampaa.

Symbian OS määrittelee nimeä-miskäytännöt luokille, funktioille ja jä-senmuuttujille. Nimeämiskäytännönnoudattaminen on tärkeää, koska ni-meämisen avulla tunnistetaan luokki-en rooli, funktioiden käyttäytyminenvirhetilanteessa ja jäsenmuuttujiennäkyvyys. Nimeämiskäytäntöä ei val-vota automaattisesti, mutta sen nou-dattaminen on suositeltavaa. Esimer-kiksi funktion nimen loppuun lisättäväL (esim. DoThingL() ) tarkoittaa, ettäfunktio voi virhetilanteessa jättää(Leave). Nimestä sovelluskehittäjä tie-tää, että funktion kutsu täytyy tehdätrap harness:n sisällä ja mahdollinenvirhetilanne hoitaa hallitusti.


Java

Tuki Javalla kehitetyille sovelluk-sille lisättiin Symbian järjestelmäänversioon 5. Symbian OS Release 6myötä tuki laajentui Java 2 Micro Edi-tioniin (J2ME) ja Javasta liitettiin mu-kaan kevennetty, kannettaville laitteillesuunnattu versio Personal Java, jokaperustuu Javan versioon 1.1.6. Per-sonal Java –toteutusta lisäksi laajen-nettiin toteuttamalla JavaPhone ohjel-mointirajapinnat. JavaPhonen avullapäästään käsiksi kannettaville laitteil-le oleellisiin rajapintoihin, kuten puhe-lintoimintoihin, muistioihin, puhelinluet-teloihin ja virrankäyttötoimintoihin.J2ME:n sisältämä MIDP on luonnolli-nen valinta seuraavana laajentajana jase tulee virallisesti mukaan Symbia-nin versiosta 7 alkaen. MIDP-sovel-luksia on mahdollista tehdä jo Nokia9210 kommunikaattorille, sillä jo ole-massa oleva Personal Java –toteutusvoidaan laajentaa MIDP-laitteeksiNokian Developer-sivustolta imuroi-tavissa olevan MIDP-paketin avulla.

Uusin Symbian-versio 7 tulee siissisältämään Java-implementaatiostakaksi konfiguraatiota, älypuhelin jakommunikaattori. Älypuhelinkonfigu-raatio on näistä kevyempi ja pitää si-sällään MIDP:n version 1.0 toteutuk-sen sekä CLDC-profiilin (ConnectedLimited Device Configuration). Pro-fiili määrittää periaatteessa vaatimuk-set Java-virtuaalikoneelle, jota kutsu-taan KVM:ksi (Kilo Virtual Machine).KVM on erittäin karsittu versioJVM:stä, jonka nimikin jo viestii vä-häisestä muistinkulutuksesta. Ajoym-päristö tulee toimeen 128 kilon muis-tillla. Kommunikaattorit jatkavat edel-leen Personal Javan ja JavaPhonenkanssa, mutta myös MIDP v1.0 jaCLDC on lisätty laajentamaan omi-naisuuksia.

Tosiasiat, jotka usein tuodaanesiin vertaillessa C++ ja Java-kieliätoisiinsa, pätevät myös Symbian-ym-

päristössä. Kuten jo aikaisemmin ontodettu, Symbian-järjestelmää ajelevatlaitteet ovat ”käynnissä” 24 tuntiavuorokaudessa ja 7 päivää viikossa.Oikein koodattu Java-sovellus on va-kaa, ja automaattinen roskienkeruupätee Symbian-alustallakin, jotenmuistivuodon mahdollisuus on lähesolematon. Osoittimien puuttuminenvähentää mahdollisuuksia tehdä useinvaikeasti paikallistettavia virheitä.Yhtä lähelle rautaa kuin C++:lla eipelkkää Javaa käyttämällä päästä,mutta JNI:n avulla natiivienkin toi-mintojen käyttäminen onnistuu.

Java on yksi suosituimpia ohjel-mointikieliä tällä hetkellä ja ammatti-taitoisia Java-koodaajia on valtavajoukko. Javalle löytyy valmiina sovel-luskehittimiä, jotka ovat yhteensopiviaSymbian-sovelluskehityspakettienkanssa, kuten aikaisemmin mainittuMetrowerks:n Code Warrior Deve-lopment Tools for Symbian OS . Al-kuun pääsee toki tekstieditorin ja Ja-vaa tukevan Symbian-SDK:n kanssa.

Visual Basic

Visual Basicin ystäville on saa-tavilla beta-versio AppForgen App-Forge Mobile Application Develop-ment Software –ohjelmistosta, jokaintegroituu Visual Basic 6.0 –ympä-ristöön. Työkalulla kirjoitettuja sovel-luksia voidaan Symbian OS:n lisäksiajaa Palm OS, Pocket PC ja WindowsCE –käyttöjärjestelmissä. Laitteessatäytyy olla AppForge Booster -tulkkiVisual Basic-ohjelmille.

Testaaminen

Ohjelmistokehityksen tueksi eiole tarjolla referenssilaitteita. Sovel-luksen testaaminen laitteessa tapah-tuu jollain kehitysympäristön kanssayhteensopivalla, useimmiten jo tuotan-nossa olevalla laitteella. EsimerkiksiSDK-versiolla 6.0 kehitetyn sovelluk-sen testaaminen laitteella voidaan teh-

dä Nokia 9210 –puhelimella, samoinkäyttöjärjestelmän version 6.1 laitetes-taus voidaan tehdä Nokia 7650 -pu-helimella ja version 7.0 Sony Erics-son P800 -puhelimilla.

Testaaminen oikealla laitteistol-la ei ole kuitenkaan kehitysprosessinolennainen osa, vaan pikemminkin osasovelluksen testausta ja sen oikeantoiminnan varmistamista. Emulaatto-rit jäljittelevät hyvin tarkasti sovelluk-sen toimintaa oikeassa laitteessa. Joi-tain oleellisia eroja kuitenkin on janämä tulisi huomioida jo suunnittelu-vaiheessa.

Sovellusten asennuspaketti jaasentaminen

Kun sovellus valmis, se pitääasentaa päätelaitteeseen. Ohjelmistonasennuspaketti tehdään samalla taval-la riippumatta ohjelmistokehitykseenkäytetystä kielestä. Tähän SymbianSDK tarjoaa kaksi työkalua: File Ge-nerator asennuspaketin tekemiseen jaCertificate Generator asennuspaket-tien digitaaliseen allekirjoittamiseen.

Asennuspaketti sisältää asennet-tavat tiedostot, niiden sijainnin laittees-sa ja tiedostojen riippuvuudet. Näidenlisäksi asennuspakettiin voi sisällyttääasennuksen aikana näytettävän lisens-sisopimuksen sekä luotetun (authen-tic) asennuksen tarvitsemien yksityi-sen avaimen (private key) ja sertifi-kaattitiedostojen sijainnin.

Jotta kokonaisuus olisi täydelli-nen, asennuspakettiin sisällytetäänsovelluksen kuvakkeet ja resurssit.Kuvakkeista kannattaa tehdä useitaeri kokoja, Symbian OS:n zoomaus-toiminnon vuoksi; muutettaessa käyt-töliittymän mittakaavaa sovelluksellaon joka tilanteessa oma ikoninsa.Asennuksen resurssitiedostossa ker-rotaan sovelluksen ikonien määrä, so-velluksen UID ja sovelluksen otsikko,jonka voi esittää usealla kielellä.


Sovelluksen asennusohjelma voi-daan joko ladata laitteeseen ja käyn-nistää siellä tai laite voidaan kytkeäPC-koneeseen, josta ohjelma asenne-taan.

Lopuksi

Kehittäminen Symbian-käyttöjärjestelmälle on haastavaa jahyvin erilaista esim. Windows-ohjelmointiin verrattuna. Sovelluske-hittäjän on huomioitava laitteiston aset-tamat rajoitukset ja resurssien käyttö.Koska Symbian OS -laitteet on suun-nattu massamarkkinoille, sovellustenvirheettömän toiminnan varmistami-nen on yksi sovelluskehittäjän tärkeim-piä tehtäviä. Erityisesti tämä koskeelaitteiden mukana tulevia ohjelmia, nii-den päivittäminen ei yleensä onnistumuuten kuin käyttämällä laitetta huol-lossa. Yhtään helpommaksi kehittäjänelämää ei tee käyttöjärjestelmän no-pea kehitysvauhti. Järjestelmäkompo-

nenttien ja palveluiden määrä kasvaaja kehittäjälle tulee jatkuvasti opetel-tavaksi uusia rajapintoja. Tämän lisäk-si uusia laitteita tulee vuosittain usei-ta.

Toistaiseksi materiaalia sovellus-kehityksen tueksi on kohtalaisen vä-hän. Laadukkaan dokumentaationpuute vaikeuttaa käyttöjärjestelmän jasen tarjoamien palveluiden tehokastahyödyntämistä. Ehdoton hankintaSymbian sovelluskehitystä aloittaval-le tai tekevälle on ”Professional Sym-bian Programming”. Suomenkielisen,kattavan ja varmasti tuoreimman kat-sauksen Symbian OS –ohjelmointiinsaa artikkelisarjasta “Symbian OS -ohjelmointi”.

Lähdeluettelo

www.symbian.com, Symbian 6.0/6.1C++/Java SDK.

Tasker Martin et al., ProfessionalSymbian Programming, Wrox PressLtd. 2000.

Savikko Vesa.Pekka, EPOC-sovellus-ten rakentaminen. VTT, VTT Tiedot-teita – Meddelanden – Researh No-tes 2046, 2000.

forum.nokia.com, Nokia Series 60SDK.

Artikkelisarja: ”Symbian OS –ohjel-mointi”, Prosessori 1-4/2002www.appforge .com/symbian-programming.html

Jarkko Närväinen jaKimmo Vierimaa,SysOpen Oyj,Kuopion alueyksikkö

Muistathan käydä tutustumassaSysteemityöyhdistys SYTYKE ry:n kotisivuihin:

wwwwwwwwwwwwwww.pcuf.pcuf.pcuf.pcuf.pcuf.fi/sytyke.fi/sytyke.fi/sytyke.fi/sytyke.fi/sytyke


Virtuaalinen Web-toimikuntaeli miten tietoverkoissa neuvotellaan ja

kehitellään tietoa

Sytyke ry:n verkkopalvelu koki1.3.2002 uuden vaiheen - saimme si-vuston ylläpidon teknisestikin hajau-tettua. Vuoden alussa on toimikuntam-me täydentynyt uusilla osaajilla ja nytvoisimme siis oikeasti aloittaa verkko-palvelumme hajautetun kehittämisen.Mutta mihin suuntaan?

Etusivullamme on ollut syksystäsaakka kysymys: Mikä olisi mielestä-si hyödyllisintä tietoa tietopankissam-me? Olemme hyvin selvästi tiedosta-neet sen, että vain yhdistyksen ker-hojen ja jäsenten osallistumisen kaut-ta voimme kehittää sivustoistammeaktiivisen keskustelu- ja tiedon-kehittämisfoorumin. Mutta mistä niis-sä keskustelufoorumeissa oikein onkysymys? Millaisia niitä on ja mitä niis-sä voi tehdä? Ja mikä olisi sytyke-väelle hyvä? Tämän selvittämiseksipäätti Web-toimikunta käynnistääomakohtaisen kokeilun.

Emme tehneet tekniikasta estet-tä, vaan perustimme toimikunnalle ryh-mätyöohjelmien kokeilua varten kes-kusteluyhteisön kahdelle tuntemallem-me yleistä keskustelutilaa tarjoavallealustalle. Samalla huomasimme, ettäkokeileminen edellyttää myös keskus-

telua. Niinpä käynnistimme BSCW:ssämielipiteenvaihdon verkkopalveluunliittyvistä asioista: tarvitaanko omadomain, miten sivustoa teknisesti olisikehitettävä, millaista tietopalvelua tuo-tamme ja miten, millaisia viihdykkeitäjäsenistö haluaa. Communityzerossavaihdamme kokemuksia virtuaalises-ta toiminnasta ylipäänsä ja ajatuksis-sa (ainakin kirjoittajan) on kokeilla siel-lä myös virtuaalikokouksen pitämistächat -tekniikalla. Kokemukset ovattoistaiseksi lähinnä sisäänkirjautumi-siin liittyviä (EKI: Jee, täällä tullaan!JP: Jostakin syystä en päässyt pi-demmälle.), joten niistä lisää myöhem-min.

Tiedontuottamisyhteisön onnistu-neen toiminnan edellytyksenä ei olepelkkä hyvän teknisen alustan valin-ta, tarvitaan myös siirtymistä ryhmä-keskeisiin työtapoihin, joihin liittyyasiaoppimista ja toimintaoppimista.Tiedontuottamisyhteistyössä molem-piin tarvitaan ryhmäkeskeisiä taitoja.

Riitta Kuusinen ( 2001) on to-dennut väitöskirjassaan , että asiaop-pimista edustaa substanssiaiheenkäsittely ja siinä ryhmäkeskeinen tai-to on tietämyksen ryhmäkäsittely.Jokaisen olisi esiteltävä omaa tietä-mystään, perehdyttävä muiden tietä-mykseen ja ryhmäjäsenenä osallistut-tava yhteisen tietämyksen konstruoi-miseen. Toimintaoppimisessa tär-kein ryhmäkeskeinen taito on yhtei-sen toiminnan yhteinen arviointi ja sää-tely. Se edustaa yhteistyöprosessin yl-

läpitämistä ja huoltoa. Ryhmäkeskei-set taidot ovat siten laaja-alaisempiataitoja kuin vuorovaikutustaito, jota ar-kiajattelun mukaan pidetään tärkeim-pänä yhteistyötaitona.

Kuusisen mukaan koulussa opi-tut sosiaalisen tiedonkäsittelyn itsekes-keiset mallit aiheuttavat työelämässäpaljon haittaa ja ylimääräistä vaivaa,kun yritetään siirtyä ryhmäkeskeisiintyöskentelytapoihin. Kaikkea uutta voionneksi oppia ;-) ja tälle ryhmätyötai-tojen kartuttamisen tielle olemmeastuneet. Mikäli Sinäkin haluat liittyävirtuaaliseen Web-toimikuntaamme,ota meihin yhteyttä. Olet tervetullutmukaan!

Web-toimikunnan puolestaHelena Venäläinen,[email protected]

Lähde:

Riitta Kuusinen, Ongelmana yhteis-työkyvyttömyys? Teoreettisen ym-märryksen etsintää web-avusteiselletiedontuottamisyhteistyölle. Väitöskir-ja, Helmikuu 2001.

Helsingin yliopisto, Opettajankoulutus-laitos, Kasvatuspsykologian tutkimus-yksikkö, Kasvatustieteellinen tiedekun-ta ja Tampereen yliopisto, Työelämäntutkimuskeskus.

Verkossa: http://www.conet.org/


Jälleen tulossa

SYTYKKEEN PERINTEINEN LAIVARISTEILY

3.-5.9.2002

Teemana:Testaus ja laatu

Tarkempia tietoja ohjelmasta ja järjestelyistä tiedotetaanjäsenistölle alkusyksystä.

Muistathan merkitä kalenteriin!


Oikein hyvää ja aurinkoista kesää kaikillejäsenille!

T: Sytyke-hallitus jalehden toimitus

kenkäpuhelin ja sähköaivo · yrityksen myynti-, huolto- ja logis- ... sähköaivoihin kytketty...

Documents