Universitetet i Oslo Institutt for informatikk Endelig rapport for bluetooth gruppa i inf5261 Mili Orucevic, Morten Bakken og Sander Johansen 8. mai 2007
Innhold 1 Innledning 4 1.1 Problemstilling............................ 4 1.2 Avgrensning.............................. 4 1.3 Gruppesammensetning........................ 4 2 Wearable og Ubiquitous computing 5 3 Noen scenario 6 4 Eksisterende teknologier relatert til distribuering av musikk og bluetooth 7 4.1 Blip Systems[2]............................ 7 4.2 Location Based Systems....................... 7 4.3 Distribuering av musikk....................... 8 5 Sikkerhet 8 6 Personvern 9 7 Teknologier/Plattformer 9 8 Bluetooth 10 8.1 Rekkevidde/strømforbruk...................... 10 8.2 Båndbredde.............................. 10 9 Bruk av Wap Push 11 9.1 Wap Push[4]............................. 11 10 Bluetooth spam server 11 11 Use Case 12 12 Evaluering 15 12.1 Brukerundersøkelse.......................... 15 13 Fremtidige Planer 18 2
14 Referanser 19 3
1 Innledning Dette prosjektet tar for seg en ny og annerledes måte å distribuere musikk på. Nemlig er det snakk om distribuering av musikk over bluetooth. Vi ønsker å distribuere musikk fra en bluetooth-enhet som fungerer som en server, over til nærliggende mobil telefoner. Hovedidéen bygger på at brukeren kommer innenfor en sone som en bluetooth server dekker, da vil brukeren få forespørsel om å laste ned en liten java applikasjon. Etter brukeren har godtatt og startet applikasjonen vil han få opp en liste av sanger som finnes på denne serveren. Brukeren kan da lett velge mellom en hel rekke tilgjengelige sanger. Et klikk på sangen han ønsker, og den blir lastet ned til mobiltelefonen. 1.1 Problemstilling 1. Hvordan distribuere musikk til mobil telefon via bluetooth? 1.2 Avgrensning Vi har valgt å begrense oss til å distribuere mp3 lydfiler. I første omgang fokuserer vi på distribusjon av et fåtall promotionalsnutter via bluetooth object push. Vi vil prøve å utvikle dette senere til å bli en mer omfattende tjeneste der endebrukeren kan velge via et java program hvilken musikk de vil laste ned. Underveis i idemyldringsprossesen har vi kommet på en del gode ideer om hva vi kan formidle via bluetooth, men valget har falt på musikk, siden gruppen er sterkt opptatt av både musikk som en passiv lytter, og en aktiv musiker. Målgruppen som vi sikter til med denne ideen er først og fremst ungdom, som idag er utrolig opptatt og interresert i mobil markedet, og musikkbransjen. Man skal alltid ha det hippeste og kuleste, og denne tjenesten kan tilby nettopp det. 1.3 Gruppesammensetning Gruppen består av 3 medlemer som alle er masterstudenter, disse tre er Sander M. Johansen, Morten H. Bakken og Mili Orucevic. Vi kjenner alle hverandre ganske godt, og har ved flere anledninger samarbeidet både privat og på 4
universitetet. Etter bare positive erfaringer fra de tidligere prosjektene, ser vi ikke noe annet utfall i dette prosjektet heller. Kontakt informasjon: 1. Sander M. Johansen (sanderj AT ifi.uio.no) 2. Morten H. Bakken (mortehn AT ifi.uio.no) 3. Mili Orucevic (milio AT ifi.uio.no) 2 Wearable og Ubiquitous computing Når det gjelder artiklene som utgjør pensum er det spesielt en som fanget vår interesse og som er svært aktuell i henhold til vår problemstilling, artikkelen Wearable Computing Meets Ubiquitous Computing: Reaping the best of both worlds, skrevet av Bradley J. Rhodes, Nelson Minar og Josh Weaver ved MIT sin Media Lab[1]. I korte trekk beskriver den fordeler og ulemper ved wearable og ubiquitous computing og hvordan man kan kombinere disse to teknologiene for å fjerne ulempene ved de og kun sitte igjen med fordelene. Systemet vi ser for oss å lage og har laget en prototype på er nettopp en slik kombinasjon av wearable og ubiquitous computing hvor vi har en mobil enhet som er en slags wearable computer som fungerer i samspill med en fastmontert bluetooth enhet som er en ubiquitous computer, altså en maskin som tilbyr en tjeneste, men forøvrig oppleves som helt usynlig. Ulempene med wearable computing ifølge artikkelen er at man ikke har tilgang til lokalisert informasjon eller kontroll over ressursbruk, ulempene med ubiquitous er at man kan ha problemer med personvern og personalisering av data. I vårt system får vi bekjempet disse problemene ved at det som har med lokalisert informasjon å gjøre ligger i bluetooth senderen. Altså innholdet den sender ut kan forandres avhengig av hvor den monteres. F.eks kan sanger av en gitt artist sendes ut om den monteres på en konsert med denne artisten, eller i en reklameplakat for en artist. Ressurshåndtering er også tatt hånd om i bluetooth senderen ved at den hele tiden har oversikt over hvilke enheter som er koblet til seg og fordeler sine ressurser på en effektiv måte. Når det gjelder personvern ligger de sensitive dataene kun lagret på de mobile enhetene og det er ikke behov for å overføre noen av disse til bluetooth senderen. Det eneste er 5
at mobilenhtenes MAC addresse må utveksles med bluetooth senderen, men det er ikke noe spesielt sensitiv data. Personalisering av data kan man oppnå ved at brukeren legger inn sine preferanser i den mobile enheten, evt. får velge hvilket materiale han vil få oversendt av senderen ved hjelp av en java applikasjon som sendes over fra bluetooth senderen før noe media blir sendt. Artikkelforfatterne har utviklet ett testsystem for å belyse fordelene av å kombinere wearable og ubiquitous computing. På dette systemet kjører de mange forskjellige applikasjoner for å vise scenarioer for bruk av slike systemer. Systemet de har utviklet er ett peer-to-peer system i motsetning til vårt system hvor wearable enhetene er klienter og ubiquitous enheten er en tjener, altså vi har en mer tradisjonell klient-tjener modell. Klient-tjener modellen er igrunn det mest fornuftige valget for vårt system da det er de mobile enhetene som henter data/blir betjent av bluetooth senderen. En fin analogi på slike kombinasjons systemer er den Jo Herstad nevnte på en forelesning. At man anser datamaskiner som vannbeholdere og at man kan kan helle innhold fra en enhet til en annen. I vårt system fungerer det slik at brukerne går rundt med sine mobile enheter og når de får tilbud om en sang fra en bluetooth enhet kan de rett og slett helle den sangen ned i mobilen, (forhåpentligvis) uten mye tekniske komplikasjoner. 3 Noen scenario Nedenfor er det nevnt et par scenarioer som kan beskrive og gi litt innsyn i hvordan denne tjenesten kan bidra positivt i en persons hverdag. Et scenario kan være at man står og venter på bussen, man er kanskje tidlig ute eller man har mistet bussen slik at man har litt tid til overs, og alle de mp3 filene på mobilen har blitt kjedelige, siden man har hørt på dem dag inn og dag ut. Plutselig dukker det opp en liten forespørsel på mobilen, om å laste ned litt ny musikk. Siden man har lest i avisen og andre steder om denne tjenesten er man ikke i det minste skeptisk, og man tar den i bruk. Man ser over listen, og merker fort et par nye sanger man har lyst å laste ned og høre på, og bestemmer seg for å laste de over. Man gjør så det, litt magikk, og puffde er i musikk mappen på mobilen. Man setter dem på avspilling, etterfulgt av et bredt og fornøyd smil, 6
og plutselig er bussen der. Et annet et kan være at man sitter alene på en café, og kjæresten eller vennene er sent ute. Man pleier som regel å ty til mobilen når man er litt ensom. Da tar man i bruk java-programmet, og sjekker ut listen over alle de nye og hippe sangene. Kanskje et par promo snutter som har kommet ut, der hvor artisten ikke har gitt ut albumet enda. Man tar og laster over par av sangene og underholder seg selv i de minuttene som man venter. En annen ting man kunne hatt på cafèene er, hvilken sang som spiller akkurat nå på cafèen. Mange cafèer har lav musikk i bakgrunnen, og man hører en låt som man finner ut at man liker, skrur på bluetoothen og får dette også sendt over med listen av sanger. Dette er selvfølgelig tilleggs ting man kan gjøre og utvide produktet med senere. Dette er et par av mange scenarioer, og man ser fort at denne lille tjenesten kan gjøre buss ventingen, eller annen venting, om til noe gøyalt, hvertfall få tiden til å gå litt fortere. Man kunne selvsagt bruke dette til en milion andre ting, det er nok bare fantasien som setter grenser her. 4 Eksisterende teknologier relatert til distribuering av musikk og bluetooth 4.1 Blip Systems[2] Dette produktet er nok det som kommer ut som den største konkurenten. Blip Systems har et produkt som baserer seg på bluetooth overføring. De har også utviklet en applikasjon som man har på mobilen slik at man via den kommuniserer med bluetooth sererne, såkalt hot-spots. Blip Systems har satt ut over 400 hot-spots i København. De har litt forskjellige formål, noen er utplassert på shopping sentre der hvor de gir ut informasjon om forskjellige tilbud, andre er utplassert på museer, stor arrangemaner og det siste de har kommet med er mobile brosjyerer. Alt i alt er det mest markedsførings agendaer. 4.2 Location Based Systems Det finnes andre LBS (Location Based Systems) som er brukbare, men ingen av dem, i noen grad, tilbyr distribusjon av musikk eller bluetooth overføring, siden 7
de er basert på andre teknologier, og omfatter andre interresseområder. 4.3 Distribuering av musikk Her finnes det en rekke forskjellige måter å få ut musikk til forbrukerne på, helt fra LP plater, kasetter, CDer bare for å nevne noen. I dag så er tidene forandret og man vil helst ha mange sanger tilgjengelig uten at man skal drive og skifte en CD f.eks. for å høre på en annen artist etc. Man vil ha enkelte sanger lett tilgjengelig, gjerne mikset spilleliste etter sitt eget behov. Med trådløs teknologi blir alt endel lettere. Vi har nettmusikk butikker som fungerer med mobiler. Noen av problemene er komplekse systemer, tiden det tar å laste ned en låt til mobilen og billig er det heller ikke. Ved hjelp av bluetooth teknologien blir tilgjengeligheten endel bedre. Når brukeren beveger seg inn i en bluetooth sone blir han nesten tvungettil å høre på en låt. På den måten vil han bli mer opmerksom enn om det står en reklameplakat med en webadresse som brukeren ikke orker å gå inn på uansett. 5 Sikkerhet Det har vært lite fokus på sikkerhetsproblemer med bluetooth. Men som med alt annet eksisterer det såklart hull og sårbarheter som kan utnyttes av folk med onde hensikter. Det ligger blant annet eksempler ute på nettet for hvordan man kan lage ett såkalt DoS (denial of service) angrep rettet mot bluetooth enheter. Man gjør da en såkalt obex push i en evig løkke, rettet mot en eller flere spesifikke MAC addresser. Dette vil føre til at bluetooth enheten blir oversvømt med forespørsler om å ta imot en fil og han har ikke noe annet valg enn å skru enheten av og komme seg ut av rekkevidde for den enheten som sender ukontrollert. Det finnes også diverse buffer overflow sårbarheter med bluetooth. Det har bl.a vært mulig å sende en fil med navn over 255 byte, de overflødige bytene vil da overskrive visse registre i mottakeren. Med litt innblikk kan man da fort gjøre stor skade. Disse sårbarhetene vil sannsynligvis tettes igjen fortløpende med software oppdateringer. Alt i alt tror vi ikke at sikkerhet er noen stor utfordring når det gjelder 8
bluetooth, siden all kommunikasjon med en bluetooth enhet krever at man oppholder seg svært nær den, noe som sannsynligvis vil avskrekke de fleste. Kjennskapen til de forskjellige svakhetene er generelt sett heller ikke så stor og utifra medieomtale virker det heller ikke som det er noe utbredt problem. 6 Personvern Kommunikasjonen mellom vår bluetooth enhet og brukere er i utgangspunktet anonym, men MAC addressene må utveksles. De kan i teorien brukes til å spore opp eieren av bluetooth enheten med den spesifikke MAC addressen. Det gjør jo at lagring av MAC addresser kan være et personvern problem, men med tanke på hvor mye som skal til for at man faktisk skal finne ut hvem eieren er så er det nok godt innenfor lovens rammeverk. Lagring av MAC addresser kan jo også brukes til en del nyttig funksjonalitet, f.eks å kunne skreddersy hva som tilbys den enkelte bruker utfra oppgitte preferanser og tidligere bruk. 7 Teknologier/Plattformer Vi bruker foreløbig en linux maskin med pybluez installert til å sende ut filer med obex protokollen over bluetooth. De fleste nye mobiler nå til dags har støtte for bluetooth/obex. Vi har senere tenkt til å porte applikasjonen til en Nokia 770 for å lettere kunne ta med oss bluetooth serveren ut til endebrukeren. Nokia 770 kjører debian linux med en armel prosessor. Debian er kjent for å ha et stort open source utvikler miljø, noe som har bidratt til nettstedet http://maemo.org, som spesifikt retter seg inn mot nokia sine debian linux mobile tablet s Ettersom Nokia 770 kjører debian med et fullt utstyrt pakke håndterings system kan man lage.deb pakker til enheten som er veldig lett å installere. Alt man trenger for å installere en pakke er å trykke på den i web browseren. Alternativt kan man også laste ned pakker via debian pakkesystemet. 9
# Maks strøm brukt Rekkevidde 1 100 mw (20 dbm) 100 meter 2 2.5 mw (4 dbm) 10 meter 3 1 mw (0 dbm) 1 meter Tabell 1: Bluetooth rekkevidde og strømforbruk 8 Bluetooth Bluetooth[3] er en trådløs radio kommunikasjons protokoll som lar devicer kommunisere med hverandre. I tilkoblings prosessen vil klienten få beskjed om hvilkne bluetooth tjenester tjeneren har tilgjengelig. De forskjellige tjenestene gjør det mulig å feks koble til et trådløst håndsett til mobilen, eller sende en fil over nettverket. OBEX (som vi skal bruke) er en mye brukt slik tjeneste som tillater å motta/sende en fil over bluetooth. 8.1 Rekkevidde/strømforbruk En viktig ting man tok hensyn til ved design av bluetooth protokollen var strømforbruk og rekkevidde. Avhengig av hvor mye strøm enheten har råd til å bruke til kommunikasjonen, og hvor lang rekkevidde som er nødvendig, vil enheten ha en av tre forskjellige typer bluetooth mircochips: Enheter som er stasjonære og har tilgang til strøm hele tiden bruker klasse 1 microchips, mens relativt strømkrevende mobile enheter bruker klasse 2. Andre lavstrøms produkter bruker klasse 3. 8.2 Båndbredde De to mest brukte bluetooth versonene er 1.2 og den endel mer optimaliserte 2.0 versonen. Bluetooth verson 1.2 gir en teoretisk maks båndbredde på 721 kbps. Dette er i minste laget for å overføre lyd og bilde over bluetooth. Derfor ble verson 2.0 utviklet. Den gir tre ganger så høy båndbredde, opptil 2.1 Mbit/s. Bedre feilretting og strømsparing ble også lagt til i spesifikasjonen. 10
9 Bruk av Wap Push Etter forslag vi fikk under presentasjonen vår og fra peer-reviewen har vi valgt å kikke på mulighetene for å bruke wap push i systemet vårt. Her følger en kort beskrivelse av hvordan wap push teknologi kan implementeres i vårt system: 9.1 Wap Push[4] Bluetooth kan også brukes til å aktivere en wap push melding. Når man da er i nærheten av bluetooth serveren vil den finne mobil nummeret til denne bluetooth enheten via et oppslag til tele operatøren. Deretter vil en wap push melding bli sendt til mobilen. Dette er en helt vanlig sms med en link til hvor feks musikken kan lastes ned fra. Brukeren vil da få valget om å laste ned innholdet eller ikke. En fordel med bluetooth aktivert wap push er at brukeren slipper å vente innenfor det området som bluetooth serveren har dekning i og hvis brukeren har en mobil med støtte for nyere mobilnett teknologi kan han få mye raskere overføringshastighet. Selve musikken vil bli overført over telenettet, og derfor er det mobiloperatøren som belaster brukeren for denne trafikk kostnaden, slik at vi slipper å tenke på å implentere betalingsløsning hvis det skulle være aktuelt. Mobiloperatøren vil dog beholde en prosentandel av inntektene. Denne måten å koble sammen wap push og bluetooth er en god mulighet å målrette reklame mot mobiltelefoner. Dette gjør at brukeren som befinner seg i et spesielt område er mer mottagelig for reklamen. 10 Bluetooth spam server Vi har laget en bluetooth server som spammer ut et gitt antall filer over bluetooth. Den husker at en fil er sendt ut, slik at ikke mottageren får tilsendt den samme filen om igjen. Verson 1.1.0 er et prosjekt som er videreutviklet for inf5261 fra et tidligere prosjekt, kildekoden er vedlagt innleveringen. For øyeblikket har vi kun testet å sende ut mp3 filer direkte til brukeren. Dette innebærer at brukeren ikke kan velge hvilken låt han mottar. Det gjenstår å lage en java applikasjon som kan tilby denne tjenesten. Da vil man istedet for å motta en mp3 fil, motta et java program som lar brukeren velge hvilken låt som skal lastes ned. 11
Figur 1: Use Case diagram Figur 2: Use Case 1 11 Use Case 12
Figur 3: Use Case 2 Figur 4: Use Case 3 13
Figur 5: Use Case 4 Figur 6: Use Case 5 14
12 Evaluering For å evaluere prosjektet vil vi fokusere på å få testet det med reelle brukere. Når vi har en brukbar prototype oppe å gå, vil vi la ett utvalg mennesker prøve tjenesten. Når de har prøvd vil vi snakke med dem og evt. la de fylle ut ett spørreskjema. Slik kan vi få nyttige tilbakemeldinger på hva som er bra og hva som kan gjøres bedre. Den neste delen viser hvordan vi ville ha utformet en spørreundersøkelse. Dessverre har vi ikke fått utført noen spørreunedrsøkelse pga. praktiske hindringer. 12.1 Brukerundersøkelse Hvor gammel er du? 1. 15-18 2. 19-22 3. 23-26 4. 27+ Hvor ofte bruker du PCen? 1. Daglig 2. Ukentlig 3. Månedlig 4. Aldri Hvor erfaren PC bruker vil du si du er, på skala fra 1-6, hvor 1 er det dårligste og 6 er det beste:? 1. Karakter: 15
Laster du ned musikk fra internett på PCen? 1. Ja 2. Nei Hvis ja, hvor mange sanger laster du ned i måneden? 1. 0-10 2. 11-20 3. 21-40 4. 41++ På skala fra 1-6, hvor erfaren mobil bruker vil du si du er (bruk av mms,surfing,ir,bluetooth, andre tjenester)? 1. Karakter: Har du prøvd å laste ned musikk via mobiltelefon? 1. Ja 2. Nei Hvis ja, ranger følgende kriterier for mobil-nedlastning på skala fra 1 til 6, hvor 1 er det dårligste og 6 er det beste: 1. Navigering Karakter: 2. Kostnader for en sang/album (1 = dyrt, 6 = billig) Karakter: 3. Søkemotor (finne sangen/sanger du ønsker deg) Karakter: 16
4. Oversikt over alle sanger Karakter: 5. Nedlastningshastighet Karakter: Hvis nei, hvorfor har du ikke prøvd nedlastning av musikk via mobilen? 1. Tidskrevende 2. Høye kostnader 3. Usikkerhet mtp. betaling 4. Usikkerhet mtp. ny teknologi 5. Tidligere dårlig erfaring fra liknende tjenester Har du prøvd mobile internett tjenester som i kjøpe kino billetter, sjekke busstider eller sjekke bank kontoen din. 1. Ja 2. Nei Hvis ja, hvilke av disse tjenestene har du brukt og din erfaring med dem? Hvor ofte bruker du mobilen din til å surfe på internett? 1. Daglig 2. Ukentlig 3. Månedlig 4. Aldri Har du kjennskap til hva bluetooth er? 17
1. Ja 2. Nei Har du prøvd å overføre bilder/musikk mellom din egen mobil og en kamerats mobil med bluetooth? 1. Ja 2. Nei Kunne du tenkt deg å prøve en gratis tjeneste hvor du får små musikk snutter til mobilen via bluetooth? 1. Ja 2. Nei Hva ville du lagt størst vekt på hvis du hadde lastet ned musikk til mobilen din via bluetooth? 1. Hastighet på nedlastning 2. Kvalitet på sangen 3. Kostnader(hvis noen) 13 Fremtidige Planer Mulighetene videre for dette prosjektet kan være flere. Bl.a kan det være aktuelt å lage en kommersiell løsning med en integrert betalingsløsning. Man kan da enten betale over mobilregning, med kredittkort, eller kanskje også med myntinnkast. Slik kan det bli aktuelt for plateselskaper eller andre aktører å ta i bruk løsningen. Musikk på mobil er en næring i stor vekst, ser man f.eks på omsetningstallene for ringetoner som var på 6.6 millarder USD i 2006[5] på verdensbasis skjønner man at det er noe folk vil ha. Det burde derfor helt klart være ett markedsgrunnlag for andre former for musikk på mobiltelefon. 18
Det kan også være aktuelt å utvikle en java applikasjon som sendes til brukeren, slik at det blir mulig å ha en to veis kommunikasjon. Brukeren kan da gå gjennom en avansert katalog over forskjellige filer og velge selv hvilker sanger han vil ha overført. 14 Referanser [1] Wearable Computing Meets Ubiquitous Computing: Reaping the best of both worlds Bradley J. Rhodes, Nelson Minar and Josh Weaver MIT Media Lab [2] http://www.blipsystems.com [3] http://en.wikipedia.org/wiki/bluetooth [4] http://www.ihub.com/wap[5] http://www.theregister.co.uk/2007/01/08/steve gordon ringtones/ 19