Onderzoekers maken mobiele datainfrastructuur overbodig

Onderzoekers van een Zweedse universiteit hebben een methode ontwikkeld om communicatienetwerken robuuster te maken. Ook zou communicatie bij het uitvallen van de netwerkinfrastructuur mogelijk moeten blijven.

De door de Zweedse medewerkers van de Linköping-universiteit ontwikkelde techniek zou ingezet kunnen worden bij calamiteiten. Wanneer de communicatie-infrastructuur niet langer functioneert, zou een ad-hoc-netwerk nog voor communicatie kunnen zorgen. De Zweden wilden daarbij gebruik maken van mobiele telefoons, aangezien die altijd voldoende voorhanden zijn en hulpverleners en vrijwilligers bekend zijn met de werking ervan. De manier van communiceren die de onderzoekers voor ogen hebben, maakt geen gebruik van de audioverbinding, maar leunt op het versturen van korte berichten, vergelijkbaar met mailtjes of sms'jes, naar telefoons. Daarbij zou ip-netwerkverkeer moeten worden gebruikt, omdat dit goedkoop is en in de ad-hoc-modus geen infrastructuur vergt.

Bij het uitvallen van een infrastructuur, waaronder basisstations of gsm-masten, is de routering van berichten echter niet eenvoudig, omdat informatie over aantallen en locaties van de clients ontbreekt. Ook moet rekening worden gehouden met het energieverbruik dat radioverkeer op mobieltjes vergt en met fluctuerende signaalkwaliteit. Het communicatiesysteem dat de onderzoekers ontwikkelden en deze problemen het hoofd moet bieden, noemden de onderzoekers het Random Walk Gossip-algoritme. Om bandbreedte te besparen wordt hierbij met hashes bijgehouden welke knooppunten in het ad-hoc-netwerk een bericht al ontvingen.

De onderzoekers testten het algoritme zowel op een gesimuleerd netwerk met vrijwel oneindige bandbreedte en zeer korte tekstberichten, als op een realistischer netwerk met bandbreedtebeperkingen en langere berichten. Bij wijze van proof-of-concept hebben de Zweden ook een op Linux gebaseerd besturingssysteem voor mobieltjes gebouwd, dat onder meer de wifi-verbinding van mobiele telefoons in ad-hoc-modus schakelt.

Reacties (35)

[Jazco2nd]

Maar op welke frequentie is dit dan? Hopelijk niet 2.4GHz want dan is het bereik veel te klein... stel je hebt een brandweerwagen 3km verderop nodig...

[Nazanir]

Word zoiets niet ook al toegepast, in bijv. een Sahara woestijn? Toegegeven dat de toestellen niet vergelijkbaar zijn, want ze hebben een hele zware accu, maar ze dienen allemaal ook als relay point voor anderen. Zonder masten toch een netwerk, omdat alle toestellen zelf als mast fungeren.

De techniek zelf is eigenlijk niet nieuw, maar ik vraag met af of dit dan ook in druk bevolkte gebieden wel goed werkt, zeker met veel/hoge gebouwen en onderhevig zijn aan interferie van metalen.

Zweden is dan wat minder druk bevolkt en wat vlakker in de steden, waar dit misschien beter te testen is dan in een New York ofzo.

[Reactie gewijzigd door Nazanir op 27 juli 2024 06:34]

[Propheticus]

Ik denk dat in een uitgestrekt gebied als een Sahara met in geen velden of wegen (die er niet zijn) volk toch een satelliettelefoon de voorkeur geniet. Voor dit ad-hoc netwerk ben je afhankelijk van andere toestellen in de omgeving, die garantie heb je in stedelijk gebied maar in een woestijn...minder.

[Onoffon]

Maar je hebt dan ook geen brandweerwagen in de Sahara nodig...

[Propheticus]

Alhoewel een goed voorraadje water er nooit kwaad kan natuurlijk...

[Reactie gewijzigd door Propheticus op 27 juli 2024 06:34]

[Bartjezz]

Lijkt me geen punt in juist drukbevolkte gebieden!

Je moet het zien als een griepepidemie, je hebt 1 persoon die griep heeft en de rest aansteekt. Als je de griep hebt gehad, heb je tegelijkertijd toch al een hoop mensen aangestoken, tegen de tijd dat de juiste mensen de griep hebben, ben jij er al vanaf.

[To_Tall]

Zoals Prophectius ook heeft gezegd.
In gebieden waar geen data communicatie mogelijk is overland wordt gebruik gemaakt van satelliet verbindingen. Leger e.d. gebruiken low band frequenties deze hebben wel een grotere overbrugging dan FM en GSM netwerken.

Hoe meer data je wilt rondsturen dus betere kwaliteit staat geleid aan meer data. is een kortere afstand tot een basis station nodig.

[Verwijderd]

Gebruikt deze techniek dan juist niet de tussenliggende telefoons om deze afstand te overbruggen?

[mark184]

maar word dan de pingsnelheid niet enorm hoog???

[Wolfos]

Denk niet dat het uitmaakt als je een ping hebt van 10 seconden bij een kort bericht. Remember, het is voor noodgevallen.

[watercoolertje]

Hij wil blijkbaar gamen onder het wachten op die brandweer

[Annihlator]

Hierbij is snelheid niet relevant, het is een terugvaloptie wanneer het algemene telefoonnetwerk niet werkt. Dan is het relevanter dát het bericht aankomt dan de snelheid.

De titel is mogelijk wel misleidend in deze context. Want voor andere doeleinden is het waarschijnlijk niet echt geschikt.

[CAPSLOCK2000]

Het idee is dat je niet rechtstreeks met die brandweerwagen communiceert, maar dat berichtjes worden doorgestuurd van telefoon naar telefoon totdat het doel is bereikt.

[Verwijderd]

Ja maar hoe gaat dit dan te werk?

Als ik een bericht verstuur dan zou volgens jou mijn bericht in een soort van endless-loop terecht komen, waarin het oneindig doorgestuurd zou worden. Hoe kan een algoritme de snelste route berekenen?

[Joolee]

Dat is het hele idee van het algoritme. EEn voorbeeld dat genoemd wordt is dat er dmv een hash wordt bijgehouden welke telefoons het bericht al ontvangen hebben.

[joopv]

Dan zal er toch eerst een nieuw telefoon netwerk neergelegd moeten worden.

GSM/GPRS/UMTS telefoons kunnen helemaal niet direct met elkaar praten - er is altijd een basisstation nodig.

[humbug]

Wifi kan dat echter wel en er zijn genoeg telefoons met Wifi dat dit een interessante optie wordt. Natuurlijk we kijken nu naar een Proof of concept en geen complete kant en klare oplossing maar het is wel degelijk mogelijk om op zo'n manier toch nog een bericht uit een getroffen rampgebied weg te krijgen.

[Annihlator]

Je zal toch eerst een keer goed moeten lezen alvorens te reageren.
Er staat duidelijk dat deze oplossing geen aangelegd netwerk gebruikt.

Dit is niet afhankelijk van een netwerk, dit is een (afgezien van de andere apparaten die het dus als een soort rooksignaal/vuurtorensignaal verspreiden) stand-alone oplossing.

[kaas-schaaf]

Ad-hoc netwerken kunnen ook doorsturen. Zo kan je alsnog bij de brandweerwagen komen.

Je moet ad-hoc niet per definitie zien als een enkele verbinding tussen a en b. Het kan ook grootschaliger waarbij je hele andere topologieen kan krijgen.

[Reactie gewijzigd door kaas-schaaf op 27 juli 2024 06:34]

[Ruud v A]

Volgens mij was dat inderdaad het punt dat zo lastig was, en met dit algoritme aangepakt wordt, omdat je geen informatie hebt over welke telefoons zich nog meer in het netwerk bevinden.

[Maarten21]

Zou een netwerk niet kunnen worden ingericht op een manier dat afzonderlijke mobieltjes een 'node' worden in het netwerk?
De beschikbare bandbreedte wordt dan enorm, hoewel je wel een aantal obstakels hebt zoals routering en extra accuverbruik

edit: of is dit precies wat deze onderzoekers bedoelen, maar dan alleen voor hulpdiensten?

[Reactie gewijzigd door Maarten21 op 27 juli 2024 06:34]

[DropjesLover]

Ik hoop niet dat mn telefoon hier voor constant de WiFi aan zou moeten staan, nu doet ie al max 2 dagen zonder uberhaupt internet/gps te gebruiken. Met WiFi aan misschien max 5 uur. En aangezien het voor noodsituaties is, is dat ook niet erg handig.

Zit er in het ontwikkelde algoritme/protocol hiervoor misschien een soort sniffer die bij houdt hoeveel anderen in de buurt zijn, waardoor maar een klein deel van de telefoons echt aan moet staan (de WiFi in ieder geval)?

Of is het een soort ad-hoc gsm netwerk op basis van het IP protocol?

[Verwijderd]

Als ik me goed herinner is dit min of meer een kopie van de manier waarop je vroeger via BBS'n berichten over de hele wereld verstuurde.
Het ging via via naar main nodes, die het weer een stuk verder schopten totdat uiteindelijk het doel via kleine nodes werd bereikt.
Niet zo rap als email, en geen 100% garantie dat het aankwam, maar het werkte!

[ATS]

Op zich een interessante ontwikkeling: een netwerk dat niet gebruik maakt van een centrale infrastructuur, maar zichzelf organiseert. Een soort P2P maar dan op IP niveau. Maar, is dit niet ook erg kwetsbaar voor misbruik? Leuk dat de hulpdiensten dit zouden kunnen toepassen, of dat het zou kunnen werken in een rampgebied, maar hoe voorkom je dat het systeem misbruikt wordt door mensen met minder goede bedoelingen?

[Cio]

Ehr, het internet heeft ook geen centrale infrastructuur. Ja iedereen zit tegenwoordig achter NAT, maar ooit begon het ongeveer zo.

En ja, dat is dus erg kwetsbaar voor misbruik. Zo heeft de Chinese overheid al eens "valse" routing info uitgezonden om gegevens te kunnen onderscheppen (geloof dat ze pretendeerde dat de snelste route naar bepaalde .gov domeinen via hun servers liep).

Centraal beheerde systemen zijn net zo goed te misbruiken. Sterker nog: hiërarchische structuren zijn hier wellicht nog vatbaarder voor.

[Lg102]

Zou je niet overal op de limiet van het bereik, over de hele (relevante delen van de) wereld, een "mobiel" kunnen plaatsen? I.a.w. een soort relais zodat communicatie daar compleet over kan plaatsvinden?

[stephenskocpol]

Volgens mij wordt een dergelijk systeem ook gebruikt door het amerikaanse leger in minder ontwikkelde gebieden. Andere reacties zeggen het ook: Bestaat deze techniek niet al? Wat is het verschil met deze nieuwe techniek dan?

Wel mooi om te zien dat ze met dit soort dingen bezig zijn!

[bn326160]

Allemaal leuk en voor sommige doeleinden wel interessant..

Maar als de berichten via andere telefoons verlopen, wordt het dan niet eenvoudiger om berichten te onderscheppen?

[vodkahetvarken]

er bestaan bij mij weten meerdere netwerken die dit ondersteunen. Voornamelijk gebruikt in domotica, Zigbee en Z-Wave. het netwerk zelf lijkt me ook niet echt het probleem, ondervangt afluisteren met encryptie en is juist ontwikkeld voor ad-hoc netwerken met routing en laag energie verbruik.

Meer een probleem lijkt me, zouden fabrikanten dit willen inbouwen? het maakt het toestel duurder en tenzij dit een wettelijk verplicht systeem word zie ik dit niet zo snel gebeuren.

[FiVAL]

Met andere woorden: "Mesh_networking"
http://en.wikipedia.org/wiki/Mesh_networking

Volgens mij al een oud concept wat providers overbodig kan maken als we straks allemaal een brandstofcel in onze telefoons hebben!

[Cyberwizzard]

Volgens mij had BlackBerry al jaren geleden een dergelijk systeem: omdat de coverage in de US niet overal even goed is, konden BBs onderling SMS berichten doorsturen net zo lang tot een van de BBs wel bereik had.

Die BB fungeerde dan als een soort gateway voor alle tussenliggende telefoons die geen ontvangst hadden. Omdat de BBs daar al veel langer een rage zijn werkte dat systeem best goed.

[farlane]

O.a ZigBee gebruikt een dergelijke mesh topologie