Muligheter og utfordringer med mobilposisjonering

Transkript

1 Muligheter og utfordringer med mobilposisjonering Thomas Rau Østgulen Lars Marki Johannessen Anne-Katrine Wagnild Odd Rune Strømmen Lykkebø NTNU TDT4851 Gruppe april 2009 Sammendrag Denne rapporten er utarbeidet for å belyse et område i stor utvikling: bruken av mobiltelefon og mulighetene for å bestemme posisjonen til personer. Ved å se på forskjellige områder hvor kombinasjonen av mobilteknologi og posisjonering kan forekomme vil vi belyse muligheter, problemer, utfordringer og etiske sider ved disse teknologiene. 1

2 Innhold 1 Innledning 4 2 Posisjonert reklame: Posirek Beskrivelse av Posirek Moduler Funksjoner Posisjonsinformasjon Økonomiske betraktninger Profileringstjenesten Informasjonsinnhenting Moduler Tilbudte funksjoner Økonomiske betraktninger Barnepasseren Moduler Use-Cases Bygg og anleggstjenesten Problem Muligheter Mulige hinder Synergieffekter RFID Bruk av RFID på byggeplassen Teknisk Utfordringer Kombinasjon av GPS-logging og RFID Vil dette lønne seg? Bedre og mer effektiv materialflyt Mindre arbeidsintensivt Bedre arbeidsmiljø Kostnader Forsikringer Leie av utstyr Teknologiens sårbarhet Internett Lokasjonstjenester Tjenester og andre datakilder

3 7 Brukeres bevissthet og de etiske sider Etikk og moral Intervju som metode Bevissthet og kunnskap Utfordringer med ny teknologi Posirek Barnevakten Profileringstjenesten Byggeplassen Felles risikoer Konklusjon 36 3

4 1 Innledning Vi ønsker å takke Sune Jacobsson fra Telenor for oppgaven, samt støtte og tilbakemeldinger iløpet av prosjektet! Selv om ikke alle kjenner opphavet til Big Brother ser deg, har det blitt en frase de fleste har hørt og forstår meningen med. Vi lever i dag i et samfunn hvor fravær av overvåkning overrasker mer enn å bli det faktum at vi blir overvåket. Selve fenomenet overvåkning er ikke noe nytt fenomen. Uten å komme med en historisk avhandling kan vi dra frem Michel Foucaults tekst Panoptismen, fra boken Overvåkning og straff det moderne fengsels historie [6] hvor to ulike former for overvåkning nevnes. Teksten starter med å presentere et permanent registreringsapparat som vi, for ordens skyld, kan definere og omtale som den pestbefengte by. Dette var til bruk i kontrollering av pestspredning på slutten av det 17. århundre og bestod av flere trinn i en rapporteringsstige hvor de personene som utgjorde trinnene inspiserte og overvåket soner hvor beboerne skulle holde seg innenfor for å unngå spredning av pesten. Hvis noen bevegde seg uautorisert ute, skulle de skytes. Videre presenterer han Jeremy Benthams Panopticon, en overvåkningsidé presentert Panopticon var et forslag til en fengselsbygning som skulle være sirkelformet med glasstak og en ring av celler i alle etasjer, bare med en gitterdør mot midten, slik at det, teoretisk sett, skulle være mulig å bevokte alle fangene samtidig fra et tårn i midten av sirkelen [13]. I tillegg skulle lyssettingen i tårnet være satt på en slik måte at man, som et av individene i cellene, fikk et kontinuerlig inntrykk av å bli overvåket, til og med når dette ikke var tilfellet. Denne muligheten for å kanskje være under oppsyn, skapte en viss kontroll over massen - en følelse av overvåkning også uten at individet overvåkes. Som fenomen er altså ikke overvåkning av den teknologiske tidsalder, men det er i dag mer aktuelt enn noen gang før. Daglig gjør du ting som registrerer hvor du befinner deg og hvor du har vært i løpet av dagen. Når du betaler med bankkortet, når du drar kortet for å komme deg inn på treningssenteret og når du kjører gjennom bomringen på vei til jobb, lagres det informasjon om at du har vært der. Nesten over alt hvor vi beveger oss etterlater vi digitale spor som gir mulighet for overvåkning og kartlegging. Dagens samfunn har blitt en form for moderne panopticon, hvor du aldri helt vet om noen følger med på det du gjør. Vi lever i et informasjonssamfunn, men ikke bare mottar vi informasjon lengre, vi er også blitt informasjon på den måten at vi og våre handlinger er av interesse for andre. Facebook, et nettsamfunn som de siste årene har vunnet kraftig frem, er et godt eksempel på dette. Her kan venner og bekjente få med seg når forhold begynner og når forhold tar slutt, og de fleste følger ivrig med. Google lanserte nylig Google Latitude [7], en valgfri funksjon i Google 4

5 Maps for mobil, hvor dine venner og familiemedlemmer får muligheten til å vite hvor du befinner deg. I følge pressemeldingen som ble sendt ut er det ikke snakk om en eksakt posisjonering, men det gir allikevel et godt inntrykk av hvor dine venner befinner seg på et bestemt tidspunkt [8]. Denne tjenesten er knyttet opp mot mobiltelefonen din, men hva om det også kunne gått motsatt vei? George Orwell ga i 1949 ut boken 1984 hvor handlingen utspiller seg i et mørkt og dystert London hvor storebror ser deg til enhver tid og Tankepolitiet har innbyggerne under stadig overvåkning. Denne boken har i senere tid blitt brukt som en klisje på den retning samfunnet er i ferd med å utvikle seg og også i forhold til de farene som har oppstått med informasjonssamfunnet. Så hvordan ville det være om vi levde i et samfunn hvor en kunne vite hvor du befant deg til enhver tid? Hvor langt kan strikken tøyes og hvilke tjenester kan man se for seg knyttet opp mot dette og utfordringer i forhold til realisering av dem? Av naturlige årsaker som fagets omfang og tid har vi ikke gått like mye inn i dybden på ting som vi kunne ha gjort, men vi har i denne teksten sett nærmere på etiske, tekniske og økonomiske aspekter ved fire fiktive tjenester som kan knyttes opp mot mobil og samlokaliseringstjenester. Problemstillingene vi da velger å ta opp er som følger: Hvilke kombinasjoner av datakilder er interessante å kombinere med posisjonsinformasjon for å skape nye tjenester? Hvordan vil disse teknologiene påvirke privatlivet og samfunnet, teknisk, etisk og økonomisk? 5

6 2 Posisjonert reklame: Posirek Vi starter denne seksjonen og rapporten med å se nærmere på en, teknisk sett svært vellykket, datakildekombinasjon i forbindelse med reklame: Google AdSense. AdSense er en av de inntektsmessige hjørnesteinene til Google og tjenesten er svært populær. AdSense gir eiere av websider en enkel måte å tilby treffende annonser på sine nettsider. Akkurat hvordan algoritmene for å finne «treff» er designet er vanskelig å si siden kilden er lukket, men det er ikke vanskelig å se hvor dataene kommer fra. Søker du for eksempel etter CPUer Trondheim med Google vil AdSense-systemet rimelig sikkert presentere en annonse fra en av Trondheims mange dataforretninger blandt dine søkeresultater. Google bruker med andre ord AdSense selv. Dersom du kun søker etter CPU-er på Googles norske side på en datamaskin i Trondheim, vil AdSense kunne matche din posisjon (utifra din IP-addresse) mot søkeordet og likevel presentere Trondheimsspesifikke treff. Også uten brukergenerert inndata (som søkeord) vil AdSense gjøre sitt beste for å presentere treffende annonser. For eksempel dersom man benytter seg av Gmail vil man ofte oppleve å se annonser som referer direkte til nøkkelord i eposten ved siden av eposten. Google har mange tjenester, og det er naturlig å tro at alle dataene de lagrer er lagret på en slik måte at det ikke er vanskelig å kombinere dem på svært mange vis. For eksempel ved å sammenligne hvilke søk du har utført med Froogle, nøkkelord fra eposten din til to av markedets største serverleverandører, din vane med å søke på grønne teknologier med Google og de ulike bloggene, RSS-feedene og nyhetskildene du leser (for eksempel blant annet OS-news, CIO Magazine og Slashdot) du leser gjennom din personaliserte Google-fremside og din posisjon i Trondheim skulle man kunne få laget rimelig spesialsierte annonser. Posisjonsinformasjon, både grovkornet og finkornet vil kunne kombineres med reklamesystemer. Reklamebyråene kan bruke sine data kombinert med posisjonsinformasjon til å gi svært nøyaktige annonser. 6

7 2.1 Beskrivelse av Posirek Posirek er et system for posisjonert reklame. Med posisjonert reklame mener vi reklame som er kontekstsensitiv med hensyn på sin egen lokasjon. Systemet består overordnet sett av følgende funksjoner, sett fra et reklamespot sitt synspunkt. Merk at et reklamested ikke nødvendigvis er en visuell enhet. Det er i prinsippet bare en lokasjon der en av reklameenhetene kan installeres, og kan være en enkel datamaskin som sender meldinger via Bluetooth eller gigantiske reklameskilt. Grensesnittet mot distribusjonssentralen er generelt og utvidbart, og lar mange ulike enheter motta og sende informasjon Moduler Vi deler opp systemet i 3 logiske deler: Deteksjonsenhet. Vi definerer en enhet som detektert i det man har funnet en unik identifikator for en håndholdt eller bærbar enhet og lokalisert enheten til et geografisk område av varierende størrelse i et bestemt tidsrom. Uavhengig av kilden vil deteksjonsenheten sende fra seg en liste over 3-tuppel (id, posisjon, tid), som brukes av de andre modulene i systemet. Det er to typer enheter som detekteres, mobiltelefoner og bærbare, og dette skjer på ulike måter, diskutert i den følgende underseksjonen. Reklamepunktene er der reklamen spres. Reklamepunktene kan enten være fysiske, som for eksempel en storskjerm i et buss-skur, en gigantisk reklame på toppen av en bygning, eller logiske, som for eksempel en blåtannenhet som distribuerer reklame. Reklamepunktene er «naive» og mottar data fra reklamesentralen om hva de skal vise eller sende, og utfører dette. 7

8 Reklamesentralen er hjertet i systemet. Input består først og fremst av lister over 3-tupler fra deteksjonsmodulen, men også andre informasjonsskilder som er interessante å betrakte i forbindelse med lokalisert reklame. Spesielt er systemet interessert i informasjon som inneholder koblingen (navn, kjøpsvaner), men koblingen (navn, besøkte nettsider) og annen slik informasjon er interessant å kombinere med (navn, posisjon) Funksjoner Deteksjonsenheten sin oppgave er som nevnt over å servere informasjon til reklamesentralen for videre prosessering. Datakildene for deteksjonsenheten kan være som følger. Mobiltelefoner i GSM-nettet. En avtale utarbeides med en mobilleverandør som muliggjør uthenting av lister over mobilklienter for spesifikke basestasjoner med kjent posisjon. Hvert element i listen blir assosiert med lokasjonen til den aktuelle GSM-basestasjonen. For økt nøyaktighet er det mulig å triangluere enheter detektert i flere områder samtidig. Fordelen med GSM-nettet er at koblingen mellom navn og mobiltelefonnummer er ofte offentlig tilgjengelig via telefonkatalogen men siden man allerede har avtale med mobilleverandøren som eier basestasjonene så sitter de naturlig nok på denne informasjonen også. Mobiltelefoner som distribuerer sin posisjon. Via kjente nettsamfunn og tjenester tilbys det allerede muligheter for at privatpersoner kan dele sin posisjon med andre. Google Latitude er et eksempel på dette. Informasjonen som da blir delt, inneholder alt vi trenger for å oppdage en enhet. Bærbare datamaskiner ( klienter). Lister over klienter i et gitt geografisk område kan utarbeides ved å spørre basestasjoner på kjente lokasjoner over hvilke enheter som er assosiert med dem. Dersom det er snakk om åpne trådløsnett vil man ikke kunne binde opp de detekterte enhetene mot noe kjent navn, slik man kan i GSMnett. Hvordan man løser dette er et åpent spørsmål. For trådløsnett der man må logge inn på et vis, som for eksempel Trådløse Trondheim, så er ikke dette noe problem. Når reklamesentralen mottar data fra deteksjonsenheten kan den utføre følgende opereasjoner: Kobling mot navn Som nevnt over, matching av navn mot kjøpsdata innhentet fra blant annet kjøpskort for å finne passende produkter for et gitt navn. Dersom man sørger for å vaske dataene godt før de blir satt inn i databasen er ikke dette noen teknisk utfordring (joins i en relasjonsbase) 8

9 utover å faktisk skaffe dataene. Når det gjelder kjøpskortinformasjon var ingen av de nåværende kjedene som benytter slike veldig interessert i denne tjenesten (Coop, Trumf) men etter hvert som disse blir enda vanligere vil nok denne barrieren gå ned. Befolkningsanalyse for større geografiske områder. Vi tenker her på muligheten for å samle opp informasjon om en stor folkemengde, og bruke informasjonen herifra til å se på hvilke demografier som befinner seg i området. Metoden kan kombineres med posisjonsinformasjon fra alle de tre overnevnte kildene. For alle slike 3-tupler man henter ut forsøker man å skape et bilde av populasjonen ved å matche de mot andre kjente databaser. Alder og kjønn er spesielt enkelt å hente frem fra offentlige kilder, men ved innhenting av skattetall og bosted vil man kunne danne seg et godt bilde av menneskene i området. Distribuere reklame basert på disse to funksjonene. Reklamesentralen må skille mellom de ulike typene reklamepunkt, som det i hovedsak finnes 4 av: Store tavler. Store tavler er reklametavler som er store nok til å dekke et stort geografisk område, som for eksempel tavlen til Trondheim Torg Tavlen dekker et stort offentlig rom og når mange samtidig. Dette er en åpenbar kandidat for demografisk reklame, som nevnt over. Små tavler. De små tavlene finner du spredt rundtomkring i byer, for eksempel i busskur. Disse tavlene observeres ikke av så mange samtidig, og er en kandidat for nøyaktig personalisert reklame, muligens med navn innlemmet i reklamen, dersom slikt er mulig å oppdrive. For de større skjermene, er det mer saklig å bruke demografisk reklame. Dette er også svært avhengig av hvilke posisjonskilder man bruker for at det skal være saklig å bruke en personlisert busskur-reklame må man ha poisjon med (minst) GPS-nøyaktighet, altså +/- 5 meter. Det gir tildels lite mening å skrive Hei Petter på en reklameplakat, dersom Petter er på andre siden av vegen. Sendere av ymse sort. Her kan man innlemme reklame i datastrømmen (f.eks. inn i websider) til enheter som bruker trådløsnett. Det er også mulig å utplassere sendere som distribuerer reklamemeldinger til enheter som har sagt seg villig til å motta slike Posisjonsinformasjon Posisjon er en svært nyttig og potent datakilde som lett kan kombineres med andre, mer manuelle metoder. Vi har allerede demonstrert egnetheten i forbindelse med Posirek, men det finnes mange andre muligheter. Den 9

10 nevnte abbonnementstjenesten som er nevnt kan kombineres med overvåkning av et bosted for å finne ut når det er ubebodd, men med en såkalt utro tjener på innsiden av et Posirek-system kan man distribuere posisjonen til svært mange enheter på samme tid. Et tomt bosted er et ubevoktet bosted. 2.2 Økonomiske betraktninger AdSense er mye av grunnen til at Google har blitt så store som de er nå. Muligheten for å kunne tilby reklame som er tilpasset hver forbruker gjør reklamen mer målrettet, og dermed også mer effektiv. Marketing Management påpeker at målet med reklame ikke er å selge, men "identifying and meeting human and social needs" [10]. Når det er sagt, det vil naturlig nok være enklere å gjøre kunden oppmerksom på at han har et behov hvis man vet hvilke emner kunden interesserer seg for. Med Posirek er dette en mulighet da man kan skaffe seg en viss idé om hvem kunden er. Reklame i henhold til posisjonen din er svært interessant for mange bedrifter. En reklame for en butikk du akkurat er på vei forbi og uansett kan ta en svipptur innom, vil ha større mulighet for å føre til et salg enn hvis du hadde sett en lignende reklame for samme produkt fra sofaen hjemme. Dette kan føre til at bedrifter som tenker framover og er raskt ute med å ta i bruk posisjonert reklame vil kunne få et forsprang på konkurrenter som kan være forskjellen på om bedriften er lønnsom eller ikke. Når det gjelder tjenesten Posirek, må man regne med at dette ikke vil være den eneste tjenestetilbyderen på markedet. Dette kommer av at teknologien er relativt enkel å implementere, og informasjon om hva forskjellige befolkningsgrupper foretrekker er også lett tilgjengelig. Det er godt mulig at en eller noen få bedrifter vil utmerke seg og dermed ta en lederposisjon i en variant av et oligopol, men det vil da mest sannsynlig komme av andre faktorer en teknologien i seg selv. 10

11 3 Profileringstjenesten I et marked der en person blir holdt rede på av svært mange ulike instanser er det store muligheter for å kunne systematisk profilere mennesker, for å vurdere deres egnethet i forbindelse med ulike scenarier, for eksempel i forbindelse med huskjøp, jobb, forsikring, etc. Siden svært mange benytter seg av ulike tjenester på internett og andre tjenester som etterlater elektroniske spor gir dette mulighet for å lage en systematisk profileringstjeneste. 3.1 Informasjonsinnhenting Moduler Systemet består av tre deler: En automatisk enhet, crawler, som setter sammen ulike kilder mekanisk, og som i beste fall setter sammen en grov profil. Den andre biten er et grensesnitt for operatører slik at de kan effektivt benytte ulike kilder for å danne et helhetlig bilde over en person. Den siste delen er en sentral database som opprettholder informasjon om et individ som profileres. Crawleren. Systemet startes ved at en person blir lagt til i databsen over profileringer. I databasen ligger en liste over ulike informasjonsskilder som crawleren skal gå gjennom i jakt på informasjon om en person. Crawleren benytter seg av blant annet ordinære søkemotorer, men har et grensesnitt som gjør det mulig å hente inn informajon fra svært ulike kilder. En av hovedfunksjonalitetene er at den håndterer registreringer med dummy-kontoer hos tjenester som krever dette for å få tilgang til andres informasjon. Dette er i prinsippet offentlig informasjon, siden det er mulig å automatisere prosessen med å hente inn informasjonen. Siden en person kan ha ulike brukernavn i ulike tjenester, jobber Crawleren rekursivt på diverse brukernavn som den plukker opp og assosierer med personen for å koble kilder. Crawleren sørger også for å undersøke eventuelle nye kilder som blir lagt til for informasjon, og oppdaterer gamle periodisk. Manuelt grensesnitt. Dette grensesnittet er et polert grensesnitt for at en operatorer (dvs. et menneske) skal kunne sette sammen informasjon fra de ulike kildene. Crawleren tar seg med andre ord av grovjobbingen med å hente inn informasjon som presenteres i dette grensesnittet. Som en kuriositet kan det nevnes at denne jobben ble først evaluert som en mulig AI-jobb, men man kom frem til at det ville være for komplekst å forsøke å lage en korrekt profil uten menneskelig vurderingsevne. Databasen sørger for å lagre koblingene mellom data som operatørene setter opp. Denne kan lett implementeres i en relasjonsdatabase. 11

12 3.1.2 Tilbudte funksjoner En use-case for systemet sett under ett er: 1. Et firma ønsker å få informasjon om Ola Nordmann. 2. Navnet legges inn i crawler-databasen og det startes en gravejobb. 3. Crawleren gjør en grov innsamling av kildene den har tilgjengelig. 4. En operatør får opp i et GUI det crawleren finner, og kan manuelt opprette linker mellom kildene for en person. Disse linkene blir lagret i en database. 5. Crawleren vil hver natt iterere over alle personer og alle kilder for å sjekke etter oppdaterte data. 3.2 Økonomiske betraktninger Mulighetene for økonomisk fortjeneste her er legio for driftige personer eller bedrifter. For et forsikringsselskap, vil det muliggjøre forsikringer som er bedre tilpasset kundene og mer korrekt priset i forhold til risikoen de forskjellige kundene utgjør. Dette vil kunne minske risikoen av utbetalingene fra selskapet, da de kan ta høyere premier fra høyrisikokunder, og samtidig tilby konkurransedyktige priser til andre kunder. Hvis vi for eksempel ser på bilforsikringer, er allerede her forsikringspremiene differensiert på alder, kjønn, bosted og hva slags type bil du har. I tillegg har det også vært snakk om å utstyre biler med teknologi som viser når på døgnet de er i bruk, og så ta betalt etter når på døgnet du bruker bilen. Sjansen for å komme i ulykker er størst i rushtida, og de som kjører mye da vil måtte betale mer for å forsikre seg enn de som kjører i stillere perioder. I dag har forsikringsselskaper vanligvis en ordning der du får billigere bilforsikring hvis du har kjørt skadefritt over flere år. Med en profileringstjeneste vil det være mulig å tilby denne rabatten allerede fra det tidspunktet bilforskringen er tegnet. Det er ikke vanskelig å tenke seg at et forsikringsselskap som kan tilby disse mer skreddersydde forsikringspakkene vil få et konkurransemessig overtak på konkurrentene, og at disse snart vil følge etter bjellesauen. Litt mer generelt vil en profileringstjeneste som beskrevet over kunne være nyttig for en stor andel av vanlige bedrifter som er rettet mot forbrukerne. Har du en oversikt over nåværende og kanskje også eventuelle framtidige kunder, vil du ha bedre mulighet til å predikere behov og ønsker som disse har og kan få i framtida. Dette kan til slutt avgjøre hvilke firmaer som overlever og hvilke som går under. Som Terje Aurdal uttalte i forbindelse med siste episode av Skaperen på TV2: Normalt er en god innovasjon en forbedring eller oppfinnelse som gjør at et produkt eller en tjeneste får en ny egenskap som enten skaper nye behov, dekker et behov som hittil ikke har vært dekket og eller forbedrer behovsdekningen på et område [9] 12

13 4 Barnepasseren Barnepasseren er tenkt som en tjeneste hvor foresatte skal ha mulighet til å se hvor deres barn er. For å få til dette trenger man en GPS-mottaker plassert i umiddelbar nærhet av barnet. Denne mottakeren må også han en form for sender som sender posisjonsinformasjon om barnet tilbake til foresatte. Systemet kan også tenkes brukt til å følge med bevegelser til personer med pshykiske sykdommer som gjør at de kan være utilregnelig eller lett forsvinner. Politiet kan også ha bruk for et slik system ved overvåkning av fanger som er ute på permisjon fra fengsel, personer med husarrest og for å opprettholde besøksforbud eller andre restriksjoner. Utviklingen av utstyr som bruker GPS har modnet bra siden det amerikanske forsvaret muliggjorde kommersiell bruk av teknologien. Tjenesten vår vil derfor kunne bygge på eksisterende teknologier. Blant annet har mange av dagens mobiler innebygget GPS-mottaker, noe Google Latitude benytter i sin tjeneste Barnepasseren vil benytte seg av mobiler med mulighet for GPS-posisjonering og mulighet for å innstallere tredjeparts programvare (third party software). Det eneste de som skal overvåke en person trenger å gjøre da, er å innstallere programvaren på mobilen og aktivere denne. Videre vil de foresatte ha to muligheter til å sjekke posisjonen, en internettside hvor man har en bruker man kan logge seg på og få vite posisjonen til den overvåkede. I tillegg vil man kunne innstallere en liten applikasjon på mobilen som også gir deg posisjonen på samme måte som internettsiden. 4.1 Moduler Klienter «Klientene» i dette systemet består av fire typer enheter: 13

14 1. Mobiltelefoner i GSM-nettet. 2. Mobiltelefoner med klientapplikasjon og GPS. 3. Enheter i nett. 4. Spesialtilpassede enheter med GPS. (Fotlenker). For 1) kreves det et mobilnummer for å kunne lokalisere enheten i en celle. Posisjoneringen er ikke ekstremt nøyaktig, men holder for bruksområdet til denne tjenesten, men tjenesten krever en avatale med mobilleverandører for å få tilgang til deres sporingstjenester. Klientapplikasjonen som kjører på 2) er en enkel portabel sak som kun oppretter en tilkobling mot «oppasseren» (presenteres under) og sender sin posisjon utifra GPS-en til mobilen. Dersom GPS-signal ikke er tilgjengelig ekstrapoleres dataene utifra tidligere data, og det legges ved et «usikkerhetsflagg» i transmisjonen til server. Denne varianten krever ingen kommunikasjon med mobilleverandøren heller. For å kunne overvåke enhetene i nettet (3) er det nødvendig å ha en avtale med eierene av basestasjonene for å kunne sjekke assosierte enheter. Klientapplikasjonen i 2) kan også brukes her, men det fordrer at lokasjonen til basestasjonen man er assosiert med er kjent. Altså, en bærbar datamaskin som kjører applikasjonen sender en unik identifikatorstreng til oppassermodulen, som må vite koblingen (basestasjon, lokasjon) for å kunne gjøre noe med informasjonen. Den siste typen er en spesialtilpasset enhet som fungerer omtrent som (2), men med ekstra funksjonalitet for audiovisuelle alarmer dersom enheten forlater et gitt område. Enheten har to operasjonsmuligheter. En der den sender sin GPS-posisjon til oppasseren, og en der enheten har en liste over «lovlige» geografiske områder. Webgrensesnitt Grensesnitttet mot internett er den «synlige» biten av tjenesten for brukerene av den. Grensesnittet gir brukerene av tjenesten muligheten til å sette opp detaljerte planer for hvordan de ønsker å bli informert om en enhets bevegelser. Foresatte har her følgende muligheter: Registrere en enhet som «overvåket». For mobiltelefoner er det her nok å gi mobilnummer. For enhetene i nettet og GPS-baserte løsninger må man generere en unik identifikasjonsnøkkel som legges inn i klientapplikasjonen, som brukes for å spore enheten. Registere en «timeplan» for «hvor man har lov til å være hvor». Timeplanen er en enkel liste over 2-tuper som sier (tidsintervall, sted). Opprette varslinger for brudd på timeplaner eller avtaging av «lenker» og lignende. 14

15 Oppasseren Den sentrale komponenten i systemet er «oppasseren» som er en logisk enhet bestående av en webserver og en tjenesteserver. Webserveren tilbyr webgrensesnittet diskutert over. Oppassermodulen mottar data fra webgrensesnittet og sørger for å lage varslingslister i et internet format utifra dataene der. Modulen jobber både passivt og aktivt. Den viktigste funksjonen til oppasseren er å sammenligne timeplanene som brukerene har opprettet med web-grensesnittet mot lokasjoner til enheter. For mobiltelefoner i GSM-nettet er den en aktiv tjeneste som regelmessig iterer gjennom sin liste over overvåkede telefoner og sjekker om noen av de befinner seg utenfor timeplanen som er aktiv for enheten i øyeblikket. For enheter med klientapplikasjonen er det disse enhetene som selv er den aktive komponenten, som nevnt over oppretter de en tilkobling mot oppasseren og skriver sin posisjon til databasen. 4.2 Use-Cases For å illustrere hvordan tjenesten fungerer presenterer vi her noen tekstlige use-cases for å gjøre det hele mer konkret. Scenariet her er det klassiske «barnepasserscenariet» der en forelder ønsker å vite at barnet ikke forsvinner fra lekeplassen de har sagt de skal oppholde seg på. Barnet har mobiltelefon med GPS og klientapplikasjonen installert. Nummer Steg 1 Logger inn på tjenesten 2 Registrerer en tidsslot for mobilen, 15:00 til 20:00 og markerer en region på et kart som blir oversatt til en mengde bredde/lengde-grader, samt en varslingsmetode (SMS) 3 Ungen forlater området 4 Forelderen mottar en SMS om hendelsen og kan foreta seg ting. 15

16 5 Bygg og anleggstjenesten 5.1 Problem Vi vil her prøve å belyse de mulighetene posisjonerings- og mobilteknologi gir innenfor bygg-, eiendoms- og anleggssektoren. Det vi her i hovedsak tenker på, er mulige bruksområder, de tekniske utfordringene og eventuelle nytteverdier av slik bruk. 5.2 Muligheter Det første området vi vil se på er selve byggeplassen eller anleggsområdet. Her er det ofte hektisk, mye aktivitet, og materialer og utstyr flyttes rundt på et veldig begrenset område. Til tross for at man prøver og holde byggeplassen så ryddig og oversiktlig som mulig, er det svært vanskelig å vite hvor forskjellige materialer ligger til enhver tid. Problemet på mange byggeplasser er at det ofte er svært begrenset lagringsplass til materialer. Dette fører til at byggematerialer (hovedsaklig armeringsjern og betongelementer) blir levert kort tid før det skal brukes. Det kan være snakk om timer eller dager. Armeringsjern blir levert etter bøyelister - lister som forteller lengde, dimensjon og fasong på jernene og med en referanse til byggetegningene. Jernene som kommer er altså skreddersydde og passer bare der det er planlagt plassert av prosjekterende ingeniører. Av denne grunn vil alt jern som kommer være nummeret med ett nummer, som forteller hvor de i den endelige konstruksjonen skal være. Erfaringsmessig fører dette til at det brukes mye tid på å lete etter riktige armeringsjern. Dersom det hadde eksistert ett system som kunne frigitt denne tiden, kunne entreprenøren spart en del kostnader. Dette vil vi se nærmere på i de neste avsnittene. Det vi her tar for oss er i hovedsak større byggeplasser og anleggsområder. Alle byggeplasser har en eller annen form for kran. Dette er som regel en tårnkran som står en lengre periode fast eller på skinner. E.D. Knutsen Maskin AS [11] er en av de store aktørene på markedet i forhold til utleie av anleggsutstyr. Noe av informasjonen brukt videre i teksten om tårnkraner er ervervet gjennom samtaler med personer herfra. Tårnkraner har forskjellige størrelser og rekkevidder, men skinner kan forbedre denne rekkevidden. Ved å plassere en eller flere GPS-sendere på tårnkranen vil det til en hver tid være mulig å vite eksakt hvor kroken på kranen er, gjennom å benytte den innebygde datamaskinen som er i kranførerhuset. Denne datamaskinen brukes allerede til å holde styr på bevegelsene til kranen, og ved å installere relativt enkel software kan denne også brukes til å beregne løftekrokens eksakte posisjon. Dette skjer gjennom å benytte de koordinater GPS-sensoren avgir, og man kan slik i sanntid vite med stor nøyaktighet hvor kroken befinner seg. Slik kan man lette samarbeidet mel- 16

17 lom kranfører og arbeideren på bakken som skal finne de nødvendige materialene. Arbeideren, som losser av armeringsjernet sammen med kranføreren, kan logge bøyelistenummeret til det armeringsjernet som skal plasseres på lagringsområdet. Den eksakte posisjonen til listenummeret kan så, enkelt og greit, lagres med et par tastetrykk. Når så dette armeringsjernet senere skal brukes kan man enkelt og greit finne et kart hvor posisjonen til dette jernet oppgis. Slik kan kranfører, sammen med arbeideren nede på bakken, enkelt og greit finne jernet, slik at mindre tid går med til leting og venting. 5.3 Mulige hinder På store og tette byggeplasser, som gjerne kan ha både to og tre kraner, er alle kranene utstyrt med GPS og kommunikasjonsutstyr. Dette gjør at kranføreren i én kran til enhver tid vet hvor andre kraner befinner seg, både i hvilken retning og høyde, og slik forhindres kollisjoner. Når nytt jern kommer til byggeplassen, skal det lastes av lastebilen så fort som mulig, noe som kan være en utfordring når nummeret skal avleses. Det kan være mulig å opprette et slags strekkodesystem, men dette gjør det ikke lettere å finne lappen med nummeret. Prosessen kan trolig automatiseres en hel del og gi en mer strømlinjeformet byggeprosess. En mulighet er som kan tenkes er bruk av RFID brikker, dette er diskutert senere i kapittelet. Om det benyttes GPS-teknologi hvor posisjonen til materialet er knyttet opp mot posisjonen til kranen, kan denne arbeidsprosessen gjøres lettere. Når armeringsjern, eller andre materialer som er registrert lagret, skal brukes, kan kranføreren benytte programvare som finner frem til dette på kart, og slik finne ut hvor armeringsjernet ligger. 5.4 Synergieffekter Kontroll på lageret vil til enhver tid gjøre at man vet hvilke armeringsjern man har inne, og hvor mye. Slik vil man frigjøre arbeidstid som tidligere ble brukt av arbeidere til å lete etter, og vente på materialer. Videre gir det en god mulighet til å holde et godt øye med økonomiske aspekter som lagerbeholdningen, lageromsetningstid, fremdriften av prosjektet og man kan muligens redusere behovet for lagringsplass. Ved å redusere sistnevnte vil man frigjøre plass til andre ting, samt gi et mer oversiktlig, ryddigere og sikrere anleggsområde. 5.5 RFID Store norske leksikon forklarer RFID som: RFID, radiofrekvensbasert identifikasjon, digitalt merkesystem, en metode for automatisk verifikasjon av 17

18 identitet basert på lagring av identitetsopplysninger i små enheter, RFIDbrikker, vil etter hvert erstatte strekkoder. Informasjonen kan avleses kontaktløst ved hjelp av radiobølger. Avlesning skjer fra mottaksenheter, RFID-baser, som må befinne seg i nærheten av RFID-brikken. Det er utviklet to typer RFID-brikker, aktive, som er avhengig av egen kraftforsyning, og passive. Teknologien finnes i mange ulike formater og brukes i forbindelse med autopassbrikker, parkeringskort, betalingskort, adgangskontroll, merking av utstyr, tyverisikring osv. [15] Bruk av RFID på byggeplassen Bruk av RFID-brikker på en byggeplass kan være et nyttig hjelpemiddel. Brikkene kan brukes til å holde styr på hvor utstyr og maskiner er, og hva som er i bruk. Dersom de kan plasseres på det meste av utstyr kan man, ved å bruke et system av sendere, til enhver tid vite hva som er inne på byggeplassen av utstyr og maskiner. Ved bruk av aktive brikker kan man også aktivt overvåke forskjellige hendelsesforløp og på den måten utføre et bedre vedlikehold, noe som kan forlenge forventet levetid. 5.6 Teknisk I utarbeidelsen av et RFID-system må man først vite hvilke grad av nøyaktighet som er interessant. Enkelte ganger kan det være mer enn nok å vite om utstyr og maskiner er innenfor gjerdene til byggeplassen eller om de er tatt ut. Det kan være i forbindelse med tyveri, leie av utstyr, antall maskiner og lastebiler inne, osv. Det kan også være interessant å vite noe om hvilke typer utstyr som er i bruk og eventuelt hvor de er i bruk, og til hvilke tid eller hva som er av materialer på området. Ved å vite hvilke utstyr som er i bruk og hvor det ligger når det ikke brukes, er det lettere for dem som eventuelt også skulle trengt det samme utstyret å vite hvor de skal henvende seg og man slipper å gå rundt å lete. Gjennomføring av et slikt system, krever RFID-brikker på alt utstyr. Disse er billige og kan plasseres stort sett over alt. Som oftest er de passive; de gir ikke signal fra seg, uten å bli bedt om det. En del sensorer/sendere må plasseres strategisk rundt på byggeplassen for å dekke det ønskede området tilstrekkelig. Dette vil være en utfordring om man vil ha en detaljert oversikt over området. Det vil da være nødvendig med ganske mange sensorer som kan sende ut signaler og høre på svarene fra de forskjellige RFID brikkene slik at de kan registrere hvor utstyret er. Bygg- og anleggsområder som oftest er midlertidige og i konstant forandring. Dette gjør det svært viktig å tenke igjennom hvor sensorer plasseres slik at disse må flyttes minst mulig i løpet av arbeidsprosessen. De må ikke 18

19 være i veien for arbeidet og de må ha kjente plasseringer som kan plottes på et kart. Plasseringen til sensorene er lett å finne ut av ved hjelp av GPS eller stikningsarbeid, og det trenger ikke ta mer enn noen minutter per måling. Ved plassering av slike sensorer kommer tårnkranen også her godt med. I og med at de allerede er plassert på byggeplassen, har en god utstrekning og må være der, er det et godt utgangspunkt å feste én eller flere sensorer på den, avhengig av om de er retningsorientert eller hvilken grad av nøyaktighet man ønsker. Andre alternativer, som gjerne er mer realistisk i innføringsfasen av RFID, vil være å kun ha et par sensorer ved inngangene til anleggsområdet og dermed bruke RFID på samme måte som dagligvarebutikker bruker RFID for å hindre tyveri, eller å bruke brikker med stor rekkevidde for å ha én sensor som kan dekke hele området. Dette vil redusere kostnadene og fremdeles gi en grei oversikt over hvilke utstyr som er på området. Velger man aktive sensoer kan man vite om utstyre er i bruk eller ikke. Bruker man RFID på en slik måte vil en ha oversikt over utstyr som eventuelt tas ut av området utenfor "åpningstiden"og systemet kan da varsle om hendelsen. Med en aktiv RFID brikke, så kan gjenstanden som blir tatt ut begynne å sende informasjon om sin posisjon slik at det er lett for politi eller andre å finne tilbake til stjålet utstyr. På dyrere utstyr, som anleggsmaskiner og lignende, er dette noe som allerede eksisterer, men i dyrere versjoner Utfordringer Å la hele maskinparken og alt verktøyet ligge lagret i en database skaper utfordringer med datamaskiner og kommunikasjon. Ikke alle ansatte er nødvendigvis datavante, og kan også i enkelte tilfeller være noe negativt innstilt. Det vil være utfordrende å holde styr på dataene som kommer inn og også å samle disse på en måte som gjør at de kan brukes raskt, enkelt og av alle som har behov for dem. Samtidig er det viktig å passe på sikkerheten rundt, slik at utenforstående ikke kan snappe opp dataene. Personer som vil stjele verdifullt utstyr og materiale kan, dersom de får tilgang til listene med alt materiale, utstyr og maskiner, lett få vite akkurat hvilke konteiner som er mest verdifull og dermed verdt å stjele. Datasikkerhet må derfor være et viktig vurderingskriterie for slike systemer. Som nevnt er det ikke naturgitt at alle ansatte er datavante eller positivt innstilt til nye systemer. Opplæring og jevnlig bruk er derfor essensielt ved en innføring av et nytt system. Som så mye annet som er nytt, vil det være en startfase som hvor nytteverdien gjerne er mindre enn summen av problemer, uforutsette hendelser, kommunikasjonssvikt og dårlig moral. Når brukerne blir vant med systemet og startproblemene løser seg vil det hele gå mer av seg selv. Utfordringen blir altså å holde motivasjonen til brukerne oppe slik at de gjennomfører innføringsprosessen. 19

20 5.7 Kombinasjon av GPS-logging og RFID Ved å kombinere GPS-logging av materialer og RFID kan man raskere og mer effektivt registrere hvilke listenummer som blir heist opp av kranen og hvor de ender opp. Dersom arbeideren på bakken, som skal hooke materialene på kranen, har med seg en skanner som har et virkeområde på 10-20cm, vil den raskt og lett skanne en RFID-brikke plassert på materialet, man trenger ikke lengre bruke lang tid på å lete etter lappen hvor listenummeret er skrevet, det holder at skanneren er innenfor rekkevidden på 10-20cm. Dette blir så sendt opp til kranen, og datamaskinen i kranen vet dermed nøyaktig hva som løftes; størrelse, vekt, hvor det skal i bygget i BIM- modeller(3dmodeller), osv. Når materialene senere skal hentes tilbake fra det midlertidige lageret kan kranføreren plotte inn listenummerene og dermed vite eksakt hvor han skal lete. Ved å innføre BIM-modeller, RFID og GPS vil en kranfører få opp et bilde på skjermen av det ferdige bygget, og slik vite nøyaktig hvor bestanddelen skal være. Blir man bedt om å løfte på plass en stor bjelke, skanner arbeideren på bakken nummeret og kranføreren får alle nødvendige mål og data om bjelken opp på skjermen. Videre vil det komme opp et bilde som viser hvor bjelken skal plasseres i bygget, og en kan forberede seg på hva som må til for at løftet skal gå så sikkert og knirkefritt som mulig. En annen behjelpelighet med BIM- modeller og RFID er at arbeidere kan gå inn i en 3D-modell og se hvordan detaljer og vanskelige punkter er utformet for så å gjøre det i praksis. Noe som ofte kan være lettere å forstå i en 3D-modell enn ved å se det på todimensjonale tegninger. Som tidligere er det utfordringer knyttet til innføring, opplæring og bruk av nye systemer. Koblinger mellom systemer gir også ekstra store problemer når man krever at flere systemer samarbeider og snakker med hverandre. 5.8 Vil dette lønne seg? Alle vanlige byggprosjekter har en økonomisk løsning der man har noen inntekter/finansiering. Vanligvis er det en entrepenør som står for finansiering, mens det i for eksempel ved leilighetsprosjekter kan det være de som skal flytte inn i de nye leilighetene som står for finansieringen. Da vil ofte byggfirmaet først bygge leilighetene for oppsparte midler, eller ved hjelp av lån, som så blir tilbakebetalt når de får betalt fra de som kjøper boligene. Disse innbetalingene skal helst både dekke kostnadene til utbyggefirmaet, og i tillegg gi en liten gevinst. Ved utbygging vil det naturlig nok påbeløpe en del kostnader. Det finnes mange forskjellige kostnader, men størstedelen vil vanligvis komme fra kostnader for arbeidskraft, materialkostnader og kostnader i forbindelse med bruk av utstyr. 20