@inproceedings {INPROC-2004-86, author = {Christian Becker and Marcus Handte and Gregor Schiele and Kurt Rothermel}, title = {{PCOM - A Component System for Pervasive Computing}}, booktitle = {Proceedings of the Second IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications}, publisher = {IEEE Computer Society}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, pages = {67--77}, type = {Conference Paper}, month = {March}, year = {2004}, keywords = {pervasive computing; ubiquitous computing; system software; component system; 3PC}, language = {German}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Applications in the Pervasive Computing domain are challenged by the dynamism in which their execution environment changes, e.g. due to user mobility. As a result, applications have to adapt to changes regarding their required resources. In this paper we present PCOM, a component system for Pervasive Computing. PCOM offers application programmers a high-level programming abstraction which captures the dependencies between components using contracts. The resulting application architecture is a tree formed by components and their dependencies. PCOM supports automatic adaptation in cases where the execution environment changes to the better or to the worse. User supplied as well as system provided strategies take users out of the control loop while offering flexible adaptation control.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-86&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-59, author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Christian Becker and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n}, title = {{Consistent Context Management in Mobile Ad Hoc Networks}}, booktitle = {Informatik 2004 - Informatik verbindet. Vol. 1}, editor = {Peter Dadam and Manfred Reichert}, publisher = {Gesellschaft f{\"u}r Informatik}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, series = {Lecture Notes in Informatics}, volume = {51}, pages = {308--313}, type = {Conference Paper}, month = {September}, year = {2004}, language = {English}, cr-category = {H.1 Models and Principles}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-59/INPROC-2004-59.pdf}, contact = {J{\"o}rg H{\"a}hner joerg.haehner@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {John entered his office. John left his office. The order of these updates to a context-aware system is important to reflect the state in the real world. Context information obtained by sensor systems requires consistency concepts which reflect the chronological ordering in which context information has been captured. This paper introduces a consistency concept which allows to express the ordering of events which happened outside of a computer system.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-59&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-54, author = {Kay R{\"o}mer and Christian Frank and Pedro Marr{\'o}n and Christian Becker}, title = {{Generic Role Assignment for Wireless Sensor Networks}}, booktitle = {Proceedings of the 11th ACM SIGOPS European Workshop}, address = {Leuven, Belgium}, publisher = {self-publisher}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, pages = {7--12}, type = {Conference Paper}, month = {September}, year = {2004}, keywords = {sensor network; self-configuration; role assignment}, language = {English}, cr-category = {C.2.2 Network Protocols, C.2.3 Network Operations, D.3.2 Programming Language Classifications}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-54/INPROC-2004-54.pdf}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Wireless ad hoc networks of sensor nodes are envisioned to be deployed in the physical environment to monitor a wide variety of real-world phenomena. Almost any sensor network application requires some form of selfconfiguration, where sensor nodes take on specific functions or roles in the network without manual intervention. These roles may be based on varying sensor node properties (e.g., available sensors, location, network neighbors) and may be used to support applications requiring heterogeneous node functionality (e.g., clustering, data aggregation). In this paper we argue that the assignment of user-defined roles is a fundamental part of a wide range of sensor network applications. Consequently, a framework for assignment of roles to sensor nodes in an application-specific manner could significantly ease sensor network programming. We outline the general structure of such a framework and present a first approach to its realization. We demonstrate its utility and feasibility using a number of concrete examples.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-54&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-53, author = {Kurt Rothermel and Frank D{\"u}rr}, title = {{Location-based Services: Auf dem Weg zu kontextbezogenen Informations- und Kommunikationssystemen}}, booktitle = {Zukunft durch Informationstechnik - Schnell-Mobil-Intelligent -- Jubil{\"a}umsfachtagung 50 Jahre ITG}, editor = {VDE}, address = {Frankfurt, Germany}, publisher = {VDE Verlag GmbH}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {121--128}, type = {Conference Paper}, month = {April}, year = {2004}, isbn = {3-8007-2825-7}, keywords = {Location-based Services; Geocast; Hoarding; Context-aware Systems; Context-aware Computing}, language = {German}, cr-category = {H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software, C.2.2 Network Protocols, H.2.8 Database Applications}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-53/INPROC-2004-53.pdf}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Die rasant fortschreitende Entwicklung von drahtloser Kommunikation, Positionierungssystemen und Rechnertechnologie sowie deren Integration in multifunktionale Endger{\"a}te unterst{\"u}tzt die vielversprechende neue Anwendungsklasse der ortsbezogenen Systeme. Ortsinformation kann von solchen Anwendungen genutzt werden, um ihr Verhalten dem aktuellen Standort der Benutzer oder auch anderer Objekte anzupassen. Heute schon bieten Netzbetreiber so genannte ``Location-based Services'' an, die prim{\"a}r Navigationsfunktionen und eine ortsbezogene Selektion von Informationen unterst{\"u}tzen. Ortsinformation kann aber auch auf der Systemebene gewinnbringend verwendet werden, etwa zur Bereitstellung neuer ortsbezogener Kommunikationskonzepte oder zur Optimierung der Kommunikation. In diesem Beitrag wird der Begriff der ortsbezogene Anwendungen erl{\"a}utert und Anwendungen dieser Art am Beispiel existierender Systeme kurz skizziert. Au{\ss}erdem werden zwei Beispiele f{\"u}r die Nutzung von Ortsinformation auf Systemebene gegeben, die Geocast-Kommunikation und ein Hoarding-Verfahren.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-53&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-52, author = {Pedro Marr{\'o}n and Andreas Lachenmann and Daniel Minder and J{\"o}rg H{\"a}hner and Kurt Rothermel and Christian Becker}, title = {{Adaptation and Cross-Layer Issues in Sensor Networks}}, booktitle = {Proceedings of the 2004 Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing Conference : ISSNIP '04 ; Melbourne, December 14-17, 2004}, publisher = {self-publisher}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {623--628}, type = {Conference Paper}, month = {December}, year = {2004}, isbn = {0-7803-8894-1}, keywords = {sensor network; system architecture; adaptation; framework; code distribution; cross-layer}, language = {English}, cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design, C.2.2 Network Protocols, D.4.7 Operating Systems Organization and Design}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-52/INPROC-2004-52.pdf}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {An intrinsic characteristic of current projects in the area of sensor networks is the heterogeneity of hardware and application requirements. In addition, the requirements of current applications are expected to change over time. This makes developing, deploying, and optimizing sensor network applications an extremely difficult task. In this paper, we present the architecture of TinyCubus, a flexible and adaptive crosslayer framework for TinyOS-based sensor networks that aims at providing the necessary infrastructure to cope with the complexity of such systems. TinyCubus consists of three parts: a data management framework that selects and adapts both system and data management components, a cross-layer framework that enables optimizations through cross-layer interactions, and a configuration engine that installs components dynamically. We show the feasibility of our architecture by describing and evaluating a code distribution algorithm that optimizes its behavior by using application knowledge about the sensor topology.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-52&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-38, author = {Christian Becker and Daniela Nicklas}, title = {{Where do spatial context-models end and where do ontologies start? A proposal of a combined approach}}, booktitle = {Proceedings of the First International Workshop on Advanced Context Modelling, Reasoning and Management in conjunction with UbiComp 2004}, editor = {Jadwiga Indulska and David De Roure}, address = {Nottingham, England}, publisher = {University of Southhampton}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {48--53}, type = {Conference Paper}, month = {September}, year = {2004}, isbn = {854328130}, keywords = {Context-Models, Adaptation, Infrastructures for Context-Aware Computing, Ubiquitous Computing}, language = {German}, cr-category = {H.2.1 Database Management Logical Design}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-38/INPROC-2004-38.pdf}, contact = {christian.becker@informatik.uni-stuttgart.de, daniela.nicklas@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems; University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Applications of Parallel and Distributed Systems}, abstract = {Context-aware applications adapt their behavior depending on the state of the physical world along with other information representing context. This requires context management, i.e., the efficient management of context information and feasible context representations in order to allow reasoning. This paper discusses two common approaches, spatial context models and contextual ontologies, and argues for a combined approach providing the efficiency of context management through context models combined with the semantic expressiveness of ontologies.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-38&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-29, author = {Frank D{\"u}rr and Nicola H{\"o}nle and Daniela Nicklas and Christian Becker and Kurt Rothermel}, title = {{Nexus--A Platform for Context-Aware Applications}}, booktitle = {1. GI/ITG Fachgespr{\"a}ch Ortsbezogene Anwendungen und Dienste.}, editor = {J{\"o}rg Roth}, address = {Hagen}, publisher = {FernUniversit{\"a}t in Hagen}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, series = {Informatik-Berichte der FernUniversit{\"a}t in Hagen}, volume = {317}, pages = {15--18}, type = {Conference Paper}, month = {June}, year = {2004}, keywords = {Location-based Service; Context-aware System; Platform; Geocast}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems, H.2.4 Database Management Systems, H.2.8 Database Applications, H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software, C.2.2 Network Protocols}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-29/INPROC-2004-29.pdf}, contact = {Senden Sie eine E-Mail an frank.duerr@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems; University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Applications of Parallel and Distributed Systems}, abstract = {In this paper we present the Nexus Platform for context-aware applications. This platform allows to share the effort of setting up a global and detailed context model between different providers by federating their partial models. Applications can query data directly, use push-based communication through an event service, or use value-added services like a navigation or map service for special tasks. Additional context-aware services like hoarding or geocast can be implemented on basis of the platform. For the latter we present different approaches for addressing and efficient message forwarding based on the Nexus Platform.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-29&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-28, author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Kurt Rothermel and Christian Becker}, title = {{Update-Linearizability: A Consistency Concept for the Chronological Ordering of Events in MANETs}}, booktitle = {Proceedings of the First IEEE International Conference on Mobile Ad Hoc and Sensor Systems}, publisher = {IEEE Press}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {1--10}, type = {Conference Paper}, month = {October}, year = {2004}, language = {English}, cr-category = {H.2 Database Management, C.2 Computer-Communication Networks}, contact = {J{\"o}rg H{\"a}hner haehner@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Mobile ad hoc networks (MANETs) are used in situations where networks need to be deployed immediately but no network infrastructure is available. If MANET nodes have sensing capabilities, they can capture and communicate the state of their surroundings, including environmental conditions or objects in their proximity. If the sensed state information is propagated to a database to build a consistent model of the real world, a variety of promising context-aware applications becomes possible. In this paper, we introduce a novel consistency concept that preserves the chronological ordering of sensed state transition events. Based on this concept, we propose a data replication algorithm for MANETs that guarantees the consistency concept without relying on synchronized clocks and show its correctness. Our simulation experiments show that replicated copies are updated regularly even if the network load in the system is high.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-28&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-27, author = {Gregor Schiele and Christian Becker and Kurt Rothermel}, title = {{Energy-Efficient Cluster-based Service Discovery}}, booktitle = {Proceedings of the 11th ACM SIGOPS European Workshop (SIGOPSEW04); Leuven, Belgium, September 20-22, 2004}, publisher = {ACM SIGOPS}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, pages = {75--79}, type = {Conference Paper}, month = {September}, year = {2004}, keywords = {SANDMAN; service discovery; energy-efficient; energy-aware}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems}, contact = {gregor.schiele@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Service discovery in Ubiquitous Computing is a task which has to be done frequently due to dynamically changing environments. The limited battery power of mobile devices requires us to optimize frequent and energy costly tasks, especially the ones incurring in communication activities. In this paper we present a novel service discovery algorithm based on node clustering. Nodes within a cluster may sleep to save energy when idle. A clusterhead node is always active and answers discovery requests on behalf of other nodes to achieve low discovery latencies. Simulation experiments show energy savings of up to 66\% compared to an approach where all nodes are permanently active while the discovery latencies were not increased.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-27&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-26, author = {Daniel Herrscher and Steffen Maier and Jing Tian and Kurt Rothermel}, title = {{A Novel Approach to Evaluating Implementations of Location-Based Software}}, booktitle = {Proceedings of the 2004 International Symposium on Performance Evaluation of Computer and Telecommunication Systems (SPECTS 2004), San Jose, CA, USA, July 26-29, 2004.}, publisher = {SCS}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {484--490}, type = {Conference Paper}, month = {July}, year = {2004}, isbn = {1-56555-284-9}, keywords = {performance analysis; network emulation; location-based software; positioning devices; mobile ad hoc networks}, language = {English}, cr-category = {D.4.4 Operating Systems Communications Management, I.6.3 Simulation and Modeling Applications}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-26/INPROC-2004-26.pdf, http://net.informatik.uni-stuttgart.de/}, contact = {herrscher@informatik.uni-stuttgart.de, maier@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {There are two main approaches to measuring the performance of location-based software for mobile ad hoc networks: live testing and measurements in an emulation testbed. The former is problematic because of high resource costs and low reproducibility. The latter offers the advantage of reproducible network conditions in the laboratory. In addition, location-based software has to be provided with appropriate location information. We develop virtual devices that mimic the interface and functionality of actual positioning devices, and integrate these into an existing network emulation testbed. The combination of mobile network emulation and positioning device emulation facilitates the evaluation of location-based software in different scenarios. We provide sample measurements using an existing location-based adhoc routing protocol implementation for inter-vehicle communication in a scenario with 50 emulated cars. The results are in good agreement with the available simulations.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-26&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-24, author = {Tobias Drosdol and Thomas Schwarz and Martin Bauer and Matthias Gro{\ss}mann and Nicola H{\"o}nle and Daniela Nicklas}, title = {{Keeping Track of ``Flying Elephants'': Challenges in Large-Scale Management of Complex Mobile Objects}}, booktitle = {Proceedings of INFORMATIK 2004 - the Thirty-Fourth Annual Conference of the Gesellschaft f{\"u}r Informatik e.V.(GI); Ulm, Germany, September 20-24, 2004. Vol. 1}, editor = {Peter Dadam and Manfred Reichert}, address = {Bonn}, publisher = {K{\"o}llen Druck+Verlag GmbH}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, series = {Lecture Notes in Informatics}, volume = {P-50}, pages = {288--292}, type = {Conference Paper}, month = {September}, year = {2004}, isbn = {3-88579-379-2}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems, H.2.4 Database Management Systems, H.2.8 Database Applications, H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software}, contact = {Tobias Drosdol Tobias.Drosdol@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Applications of Parallel and Distributed Systems; University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {The management of mobile objects like cars, persons, or workpieces in a factory is an important task in many context-aware environments. So far, most solutions can either cope with many small objects (few properties) or with a limited number of complex objects in a centralized way. In this paper, we face the challenge of managing a large number of bulky mobile objects (flying elephants). We state requirements, propose basic components, and discuss alternative architectures based on the main influencing factors like mobility and update rate.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-24&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-18, author = {Martin Bauer and Lamine Jendoubi and Oliver Siemoneit}, title = {{Smart Factory – Mobile Computing in Production Environments}}, booktitle = {Proceedings of the MobiSys 2004 Workshop on Applications of Mobile Embedded Systems (WAMES 2004)}, publisher = {WWW}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, type = {Conference Paper}, month = {June}, year = {2004}, keywords = {Smart Factory, Production Environment, Mobile Computing, Context-aware Applications}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems, H.2.4 Database Management Systems, H.3.3 Information Search and Retrieval, J.1 Administration Data Processing}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-18/INPROC-2004-18.pdf, http://lcawww.epfl.ch/luo/WAMES%202004.htm, http://lcawww.epfl.ch/luo/WAMES%202004_files/Smart%20Factory.pdf}, contact = {Martin Bauer Martin.Bauer@informatik.uni-stuttgart.de Lamine Jendoubi LAJ@iff.uni-stuttgart.de Oliver Siemoneit Oliver.Siemoneit@philo.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems; Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Philosophie, Abteilung f{\"u}r Wissenschaftstheorie und Technikphilosophie (IP/WTTP); Universit{\"a}t Stuttgart, Institut f{\"u}r Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF)}, abstract = {Companies want to provide their customers with highly individualized products so as to gain sustainable advantages over their competitors. The high degree of individualization has also deep effects on the production: it demands a vast amount of highly specialized tools for certain steps in the production process and a frequent changing of machinery settings and tools. As a result, the management of production resources and their coordination become quite dynamic and complex, so that existing resource management systems are too static to handle them. This paper shows how the use of pervasive and mobile computing can help companies to address the resulting problems. It derives the requirements and identifies resulting research challenges, especially pertaining to the mobility and dynamic state of the tools. Finally, the Nexus platform is presented and it is shown how some of the identified challenges are addressed.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-18&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-16, author = {Martin Bauer and Kurt Rothermel}, title = {{How to Observe Real-World Events through a Distributed World Model}}, booktitle = {Proceedings of the Tenth International Conference on Parallel and Distributed Systems 2004 (ICPADS 2004);Newport Beach, California, July 7-9, 2004}, publisher = {IEEE Computer Society}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {467--476}, type = {Conference Paper}, month = {July}, year = {2004}, keywords = {distributed systems; event systems; event observation; real-world events; world model; distributed world model; occurrence probability}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems, H.3.3 Information Search and Retrieval, H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software}, ee = {www.nexus.uni-stuttgart.de}, contact = {Martin Bauer Martin.Bauer@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {The observation of events is important in application areas where large amounts of dynamic data are created all the time and the user just wants to be notified when this data indicates that an event of interest has occurred. Typically, these are real-world events, but are observed through a model providing the relevant data about the state of the physical world. An example are spatial events, i.e. events that occur when a user enters a certain spatial relationship with other users or his environment. If the model consists of local models that together form a large, but distributed, global model, a number of issues have to be dealt with to allow the observation of events. To the best of our knowledge, this paper is the first to propose a uniform approach for observing real-world events through a distributed world model. The state of the world is only available with limited accuracy in both the value and time dimension, which is due to sensor inaccuracy and the properties of the distributed system. Therefore, it is not always possible to determine for certain, if an event has occurred. We propose a uniform approach to this problem based on calculating the probability with which an event has occurred. The event is considered to have occurred when the calculated probability is above a threshold probability specified by the user. To realize this approach, we show which system parameters influence the observation, how update protocols provide the data to the observer model, on which the event is actually observed, and how the probability that an event has occurred can be calculated based on this model.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-16&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-07, author = {Michael Kinateder and Kurt Rothermel}, title = {{Bringing Confidence to the Web - Combining the Power of SET and Reputation Systems}}, booktitle = {Proceedings of the 2004 IEEE Consumer Communications \& Networking Conference: CCNC 2004; Las Vegas, Nevada, USA, January 5-8, 2004}, address = {Las Vegas, Nevada, USA}, publisher = {IEEE Communications Society}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, pages = {545--550}, type = {Conference Paper}, month = {January}, year = {2004}, isbn = {0-7803-8145-9}, keywords = {trust; reputation; reputation system; recommendation; recommendation system; payment; payment system; SET; secure electronic transaction}, language = {English}, cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General, C.2.4 Distributed Systems, K.4.4 Electronic Commerce, K.6.5 Security and Protection}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-07/INPROC-2004-07.pdf, http://unitec.informatik.uni-stuttgart.de/, http://www.ccnc2004.org}, contact = {Michael Kinateder kinateder@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Reputation systems suffer from easy copying of recommendations and recommenders attaching themselves to trustworthy recommenders to benefit from their good reputation. Electronic commerce in general and electronic payment systems in particular suffer from the uncertainty of potential customers about the reputation of online merchants and the quality of the offered goods or services. In this paper we address these issues to a certain degree by creating an originality statement in the payment process that is included in recommendations to prove, that a particular recommendation is indeed linked to a real world transaction. We present the initial protocol and two variations and discuss their distinct features. Although the protocol is described working in conjunction with the SET payment scheme, it is easily applicable to other payment systems with the features outlined in this paper.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-07&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-06, author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Dominique Dudkowski and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n and Christian Becker}, title = {{Partitioning in Mobile Ad Hoc Networks}}, booktitle = {2. GI/ITG KuVS-Fachgespr{\"a}ch ``Drahtlose Sensornetzwerke''}, address = {Karlsruhe, Germany}, publisher = { }, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, type = {Conference Paper}, month = {February}, year = {2004}, language = {English}, cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design, D.2.8 Software Engineering Metrics}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {The performance of distributed algorithms in mobile ad hoc networks is strongly influenced by the connectivity of the network. In cases where the connectivity is low, network partitioning occurs. The mobility and density of network nodes, i.e. the movement of nodes and the number of nodes per unit area, are fundamental properties that have a large impact on the partitioning behavior, so that a detailed characterization of this behavior may be applied to improve the performance of distributed algorithms. In this paper we introduce a set of metrics that describe characteristics regarding partitioning in mobile ad hoc networks. We have conducted an extensive set of simulation studies for a wide range of network scenarios to show the impact of node mobility and density on the proposed metrics. We present results for the number of partitions, their size over time, and the frequency of partition changes. From the perspective of individual nodes, we introduce metrics that describe the time periods in which pairs of nodes are located in different partitions, and the number of nodes that are in the partition of an individual node over time. The results obtained in this paper will allow distributed data management algorithm designers to characterize those types of network scenarios where partitioning must be explicitly considered. Especially algorithms in areas such as replication, data storage, and query processing, may be inspired by the results at hand. Finally, the optimization of strategies for replica placement, update frequency, spatial scoping of data, and even more advanced techniques for data exchange between nodes in frequently partitioned networks will also benefit from our results.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-06&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-05, author = {J{\"o}rg H{\"a}hner and Dominique Dudkowski and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n}, title = {{A Quantitative Analysis of Partitioning in Mobile Ad Hoc Networks}}, booktitle = {Accepted for Poster at the Joint International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems : Sigmetrics - Performance 2004}, publisher = { ACM}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, type = {Conference Paper}, month = {June}, year = {2004}, keywords = {mobile ad hoc networks, network topology, partition metrics}, language = {English}, cr-category = {C.2.1 Network Architecture and Design, D.2.8 Software Engineering Metrics}, contact = {Please send an email to joerg.haehner@informatik.uni-stuttgart.de or dominique.dudkowski@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {The performance of distributed algorithms in mobile ad hoc networks is strongly influenced by the connectivity of the network. In cases where the connectivity is low, network partitioning occurs. The mobility and density of network nodes, i.e. the movement of nodes and the number of nodes per unit area, are fundamental properties that have a large impact on the partitioning behavior, so that a detailed characterization of this behavior may be applied to improve the performance of distributed algorithms. In this paper we introduce a set of metrics that describe characteristics regarding partitioning in mobile ad hoc networks. We have conducted an extensive set of simulation studies for a wide range of network scenarios to show the impact of node mobility and density on the proposed metrics. We present results for the number of partitions, their size over time, and the frequency of partition changes. From the perspective of individual nodes, we introduce metrics that describe the time periods in which pairs of nodes are located in different partitions, and the number of nodes that are in the partition of an individual node over time. The results obtained in this paper will allow distributed data management algorithm designers to characterize those types of network scenarios where partitioning must be explicitly considered. Especially algorithms in areas such as replication, data storage, and query processing, may be inspired by the results at hand. Finally, the optimization of strategies for replica placement, update frequency, spatial scoping of data, and even more advanced techniques for data exchange between nodes in frequently partitioned networks will also benefit from our results.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-05&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-04, author = {Arno Wacker and Timo Heiber and Holger Cermann and Pedro Marron}, title = {{A fault-tolerant Key-Distribution Scheme for Securing Wireless Ad-Hoc Networks}}, booktitle = {Proceedings of the Second International Conference on Pervasive Computing}, address = {Vienna, Austria}, publisher = {Springer-Verlag}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, type = {Conference Paper}, month = {April}, year = {2004}, keywords = {wireless, ad-hoc networks, security, key-distribution, fault tolerance}, language = {English}, cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General, C.2.1 Network Architecture and Design, C.2.2 Network Protocols, C.3 Special-Purpose and Application-Based Systems, G.2.2 Discrete Mathematics Graph Theory}, ee = {http://www.pervasive2004.org}, contact = {Arno Wacker Arno.Wacker@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {We propose a novel solution for securing wireless ad-hoc networks. Our goal is to provide secure key exchange in the presence of device failures and denial-of-service attacks. The proposed solution relies solely on symmetric cryptography and therefore is applicable for highly resource-limited devices. In order to avoid a single point of trust, no master device or base station is used. We achieve this by enhancing our previously published approach with redundancy and algorithms for recovery on device failures.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-04&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-03, author = {Arno Wacker and Timo Heiber and Holger Cermann}, title = {{A Key-Distribution Scheme for Wireless Home Automation Networks}}, booktitle = {Proceedings of the first IEEE Consumer Communications and Networking Conference: CCNC04; January 5-8, 2004}, address = {Las Vegas, Nevada, USA}, publisher = {IEEE Communications Society}, institution = {University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Germany}, type = {Conference Paper}, month = {January}, year = {2004}, isbn = {0-7803-8145-9}, keywords = {wireless, ad-hoc networks, security, key-distribution}, language = {English}, cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General, C.2.1 Network Architecture and Design, C.2.2 Network Protocols, C.3 Special-Purpose and Application-Based Systems, G.2.2 Discrete Mathematics Graph Theory}, ee = {ftp://ftp.informatik.uni-stuttgart.de/pub/library/ncstrl.ustuttgart_fi/INPROC-2004-03/INPROC-2004-03.pdf, http://www.ccnc2004.org}, contact = {Arno Wacker Arno.Wacker@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Wireless home automation networks are one example of how wireless technologies may soon become part of our daily life, yet security in existing products is woefully inadequate. An important problem in this area is the question of secure key distribution. In this paper we present a key-distribution scheme geared towards home automation networks, but applicable to other networks with related properties as well. Our approach uses a decentralized scheme that is designed to work on resource-poor devices, allows easy addition and removal of devices and limits the workload on the end user while guaranteeing the secrecy of the exchanged keys even in the presence of subverted nodes.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-03&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-02, author = {Othmar Lehmann and Martin Bauer and Christian Becker and Daniela Nicklas}, title = {{From Home to World - Supporting Context-aware Applications through World Models}}, booktitle = {Proceedings of the Second IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications}, publisher = {IEEE Computer Society}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {297--306}, type = {Conference Paper}, month = {March}, year = {2004}, keywords = {context; context-awareness; pervasive computing; ubiquitous computing; world model; Nexus}, language = {English}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems, H.2.1 Database Management Logical Design, H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software}, ee = {http://www.percom.org/, http://www.nexus.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems; University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Applications of Parallel and Distributed Systems}, abstract = {In the vision of pervasive computing smart everyday objects communicate and cooperate to provide services and information to users. Interoperability between devices and applications not only requires common protocols but also common context management. In this paper we discuss requirements on the context management based on the Georgia Tech's Aware Home environment and the global context management perspective of the Nexus project. Our experiences with integrating the Aware Home Spatial Service into the Nexus platform show how federation concepts and a common context model can provide applications with uniform context information in different administrative and application domains.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-02&engl=1} } @inproceedings {INPROC-2004-01, author = {Susanne B{\"u}rklen and Pedro Jos{\'e} Marr{\'o}n and Kurt Rothermel}, title = {{An Enhanced Hoarding Approach Based on Graph Analysis}}, booktitle = {Proceedings of the 5th IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM 2004); Berkeley, California, USA; January 19-22, 2004}, address = {Los Alamitos}, publisher = {IEEE Computer Society}, institution = {University of Stuttgart : Collaborative Research Center SFB 627 (Nexus: World Models for Mobile Context-Based Systems), Germany}, pages = {358--369}, type = {Conference Paper}, month = {January}, year = {2004}, language = {English}, cr-category = {H.3.4 Information Storage and Retrieval Systems and Software, I.5.3 Pattern Recognition Clustering}, ee = {http://www.nexus.uni-stuttgart.de/}, contact = {buerklse@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {The proliferation of mobile devices has led to the creation of hoarding algorithms that attempt to mitigate the problems related with disconnected operation or with the operation in areas where bandwidth is either scarce or very expensive. Traditional hoarding approaches use probability access tables to determine what information needs to be sent to the mobile device, but fail to take the structured nature of data into account. In this paper, we present an enhanced hoarding approach for semistructured information that relies on the analysis of graphs to determine the information that needs to be hoarded. We show by means of experimental evaluations on webpages that our approach outperforms other hoarding algorithms that treat information as the combination of unrelated items.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INPROC-2004-01&engl=1} } @inbook {INBOOK-2004-09, author = {Uwe Kubach and Christian Becker and Illya Stepanov and Jing Tian}, title = {{Simulation Model and Tool for Mobile Location Dependent Information Access}}, series = {Mobile Computing Handbook}, address = {New York}, publisher = {CRC Press}, type = {Article in Book}, month = {June}, year = {2004}, isbn = {0849319714}, language = {English}, cr-category = {C.2.0 Computer-Communication Networks, General, C.2.1 Network Architecture and Design, C.2.4 Distributed Systems, C.4 Performance of Systems, I.6.3 Simulation and Modeling Applications, H.2 Database Management}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INBOOK-2004-09&engl=1} } @inbook {INBOOK-2004-01, author = {Silke Behling and Cora Burger and Martin Fromm and Melanie Schneider}, title = {{Grid-Interviews mit Notebook-Unterst{\"u}tzung}}, series = {Didaktik der Notebook-Universit{\"a}t}, address = {M{\"u}nster}, publisher = {Waxmann Verlag GmbH}, series = {Medien in der Wissenschaft}, type = {Article in Book}, month = {March}, year = {2004}, keywords = {Notebook University; Didaktik; Grid-Interview; CSCL}, language = {German}, cr-category = {K.3.1 Computer Uses in Education}, ee = {http://www.campus-online.uni-stuttgart.de/nuss/}, contact = {arno.wacker@informatik.uni-stuttgart.de}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Anhand des didaktischen Dreiecks, das alle Beziehungen zwischen Dozent - Studierenden - Material darstellt, erl{\"a}utert der Beitrag die Erfahrungen, die im Rahmen von Seminaren zur Grid-Interview-Technik in der Lehre zur P{\"a}dagogik gemacht wurden. Speziell hervorgehoben wird dabei der Bedarf am Online-Tutoring, bei dem Lehrende die Rechner von Lernenden fernsteuern und auf diesem Weg Probleme beheben und Fragen kl{\"a}ren. W{\"a}hrend eine solche M{\"o}glichkeit f{\"u}r fest vernetzte Rechner innerhalb eines Raumes bereits kommerziell zur Verf{\"u}gung steht, stellt die Notebook-University mit ihren beliebig verteilten Ger{\"a}ten hier neue Anforderungen, die erst durch neuere Forschungsergebnisse ad{\"a}quat zu behandeln sind.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=INBOOK-2004-01&engl=1} } @book {BOOK-2004-04, author = {Christian Robert Becker}, title = {{System Support for Context-Aware Computing}}, address = {Stuttgart}, publisher = {Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Universit{\"a}t Stuttgart}, series = {Habilitationsschrift}, pages = {245}, type = {Book}, month = {November}, year = {2004}, language = {German}, cr-category = {C.2.4 Distributed Systems}, department = {University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems}, abstract = {Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r kontextbezogene Anwendungen Zusammenfassung der Arbeit System Support For Context-Aware Computing Habilitationsschrift zur Erlangung der Venia Legendi in Informatik Angenommen von der Fakult{\"a}t Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik Universit{\"a}t Stuttgart vorgelegt von Dr. phil. nat. Christian Robert Becker aus Hanau Institut f{\"u}r Parallele und Verteilte Systeme Abteilung Verteilte Systeme Universit{\"a}t Stuttgart November 2004 Einleitung Die fortschreitende technologische Entwicklung im Bereich der Sensortechnologie, der Miniaturisierung von eingebetteten Systemen und deren Integration mit Sensorik und Kommunikationsf{\"a}higkeit erlauben das Erfassen von Zust{\"a}nden der physischen Welt und deren Kommunikation. Der Einbezug solcher Informationen in Softwaresysteme f{\"u}hrt zu kontextbezogenen Systemen, die ihre Ausf{\"u}hrung auf Basis von Kontextinformationen adaptieren k{\"o}nnen. Beispiele solcher Anwendungen sind: * Navigationswendungen: auf Basis von dynamischen Informationen, wie Verkehrsinformationen, k{\"o}nnen bereits heutige Navigationssysteme dynamische Anpassung von Routen vornehmen. Weitere Parameter, durch die Navigationsanwendungen ihr Verhalten in Bezug auf den Anwender ver{\"a}ndern k{\"o}nnen, sind Pr{\"a}ferenzen – beispielsweise f{\"u}r die Auswahl eines Restaurants – die Aktivit{\"a}t eines Anwenders, um ma{\ss}geschneiderte Benutzerschnittstellen f{\"u}r Fu{\ss}g{\"a}nger, Benutzer {\"o}ffentlicher Verkehrsmittel oder Autofahrer anzubieten. Dar{\"u}ber hinaus k{\"o}nnen spezialisierte Navigationssysteme, wie Touristenf{\"u}hrer oder die Unterst{\"u}tzung sehbehinderter Menschen, von aktuellen Informationen der physischen Welt profitieren. * Instrumentierte R{\"a}ume: diese Klasse von kontextbezogenen Anwendungen bietet durch die Integration von eingebetteten Systemen und entsprechender Sensorik Unterst{\"u}tzung f{\"u}r ma{\ss}geschneiderte Anwendungen. Ein Produktionsplanungssystem in einer Fabrik kann beispielsweise die Position und den Wartungszustand von Werkzeugen erfassen und somit sicherstellen, dass immer die ben{\"o}tigten Werkzeuge f{\"u}r den Produktionsplanungsprozess vorgehalten werden. Weitere Beispiele in dieser Klasse finden sich im Bereich so genannter „Smart Environments“, in der R{\"a}ume auf bestimmte Anwendungsklassen ausgerichtet werden. Beispiele sind die Unterst{\"u}tzung von Besprechungen und Lehrveranstaltungen bei denen Anwendungen auf installierte Ger{\"a}te, wie Projektoren, Besprechungstische mit Anzeige, und dynamisch in solche Umgebungen eingebrachte Ger{\"a}te, wie mobile Enger{\"a}te von Anwendern, beispielsweise Notebooks, verteilt werden. Dabei werden die Dienste und Informationen, die sich aus der dynamischen Konstellation der installierten und eingebrachten Ger{\"a}te ergeben, f{\"u}r die Ausf{\"u}hrung von Anwendungen einbezogen. * Annotationen: im Gegensatz zu den vorangegangenen Beispielen, bei denen Anwendungen auf die {\"A}nderungen der physischen Welt, beispielsweise durch Verkehrsinformationen oder die {\"A}nderung in der Ausf{\"u}hrungsumgebung, reagieren, kann auch Information mit Objekten der physischen Welt verkn{\"u}pft werden (d.h. diese Objekte werden annotiert) und Anwender k{\"o}nnen so mit Informationen bedient werden. Beispiele sind hier ortsbezogene Dienste, bei denen Geb{\"a}ude oder andere Orte mit zus{\"a}tzlichen Informationen verkn{\"u}pft werden, die Anwender abrufen k{\"o}nnen. Aus den oben genannten Beispielen ist ersichtlich, dass sich diese Anwendungen von herk{\"o}mmlichen Anwendungen dadurch unterscheiden, dass sie ihre Ausf{\"u}hrung in Abh{\"a}ngigkeit der physischen Welt ver{\"a}ndern. Dies dr{\"u}ckt sich in den folgenden beiden Definitionen aus: Definition Kontext Kontext ist die Information, die zur Charakterisierung der Situation einer Entit{\"a}t herangezogen werden kann. Entit{\"a}ten sind Personen, Orte oder Objekte, welche f{\"u}r das Verhalten von Anwendungen als relevant erachtet werden. Dabei wird eine Entit{\"a}t selbst als Teil ihres Kontexts betrachtet. Definition kontextbezogene Anwendungen Eine Anwendung ist kontextbezogen, wenn ihr Verhalten durch Kontextinformationen beeinflusst wird. Dabei k{\"o}nnen vier Klassen von kontextbezogenen Anwendungen unterschieden werden: * Kontextbezogene Selektion: die Auswahl von Diensten oder Informationen geschieht in Abh{\"a}ngigkeit des Kontexts, beispielsweise die Selektion des n{\"a}chsten Druckers bezogen auf einen Anwender. * Kontextbezogene Pr{\"a}sentation: die Darstellung einer Anwendung {\"a}ndert sich abh{\"a}ngig vom Kontext, beispielsweise kann bei einer lauten Umgebung eine Audioausgabe auf eine graphische Benutzeroberfl{\"a}che umschalten. * Kontextbezogene Aktion: in Abh{\"a}ngigkeit von Kontextinformationen, wie dem Betreten eines Raums durch einen Benutzer, wird eine Aktion, etwa das Einschalten des Lichts, ausgel{\"o}st. * Annotation von Kontext: diese Klasse von Anwendungen erlaubt die Verkn{\"u}pfung von Informationen mit Kontext, wie Orten oder Geb{\"a}uden, und den sp{\"a}teren Zugriff auf diese Informationen {\"u}ber den Kontext. Klassifikation der Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r kontextbezogene Systeme Die Klassifikation von Systemunterst{\"u}tzung kontextbezogener Systeme soll anhand von zwei Dimensionen geschehen. Die erste Dimension kennzeichnet das zugrunde liegende Systemmodell. Dabei sind die m{\"o}glichen Auspr{\"a}gungen Infrastruktur oder ad hoc Systemmodelle. Anwendungen in Infrastrukturbasierten Systemmodellen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Zugriff auf Dienste und Informationen in der Infrastruktur haben bzw. Vorkehrungen, wie das Vorabladen von Daten, existieren, um Verbindungsabbr{\"u}che zur Infrastruktur abzufedern. Im Gegensatz dazu sind ad hoc Systemmodelle dadurch gekennzeichnet, dass sie durch die spontane Vernetzung mobiler Endger{\"a}te durch drahtlose Kommunikation gebildet werden. H{\"a}ufige Partitionierungen des Netzwerkes und damit einhergehende wechselnde Sichten auf die Informationen und Dienste, die einer Anwendung zur Verf{\"u}gung stehen, sind Eigenschaften dieses Systemmodells. Die zweite Dimension betrachtet die Unterst{\"u}tzung von Anwendungsadaptation. Dabei kann hier unter Adaptation durch das System und Adaption durch die Anwendung unterschieden werden. Abbildung 1: Anpassung durch das System Bei Adaption durch das System wird eine Anwendung in Form von nicht-adaptiven Bl{\"o}cken spezifiziert und das System konfiguriert die Anwendung bei einem Kontextwechsel entsprechend um (Abbildung 1). Im Gegensatz dazu, trifft bei Adaption durch die Anwendung das Systems keine Entscheidung bez{\"u}glich der Anwendungsadaption. Anwendungen greifen auf den Kontext typischerweise {\"u}ber einen Dienst zu, der ein Kontextmodell verwaltet, und treffen ihre Adaptationsentscheidungen (Abbildung 2) ohne Systemunterst{\"u}tzung, was mit einem entsprechenden Mehraufwand bei der Konzeption und Programmierung der Anwendungen verbunden ist. Abbildung 2: Anpassung durch die Anwendung Zusammenfassung der Beitr{\"a}ge Die Beitr{\"a}ge der vorliegenden Arbeit sollen im Folgenden den Klassen der Systemunterst{\"u}tzung kontextbezogener System zugeordnet und diskutiert werden. Die Einordnung geschieht hier entlang der Dimension der Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r die Anwendungsadaptation. Adaption durch die Anwendung In dieser Klasse von Systemunterst{\"u}tzung finden sich Dienste, die Kontextinformationen verwalten und Anwendungen durch geeignete Schnittstellen verf{\"u}gbar machen. Die Ortsbezogenheit von Kontextinformationen macht eine Organisation von Kontextinformationen in Bezug auf ihre r{\"a}umliche Struktur notwendig. Kapitel 3 der vorliegenden Arbeit diskutiert zun{\"a}chst Eigenschaften von Koordinaten, wie sie von Positionierungssystemen unterst{\"u}tzt werden. Aufgrund einer Analyse von kontextbezogenen Anwendungen werden Anfragen nach Position, dem n{\"a}chsten Nachbar und Objekten in einem Gebiet motiviert. Der Hauptbeitrag dieses Kapitels liegt in der Klassifikation m{\"o}glicher Lokationsmodelle f{\"u}r symbolische Koordinaten und eine Bewertung dieser Modelle in Hinblick auf ihre Eignung f{\"u}r die o.g. Anfragen sowie des damit einhergehenden Modellierungsaufwands. Symbolische Koordinaten zeichnen sich dadurch aus, dass sie – im Gegensatz zu geometrischen Koordinaten - keine r{\"a}umlichen Bez{\"u}ge zwischen einzelnen Koordinaten, wie eine Distanz, besitzen. Lokationsmodelle bilden r{\"a}umliche Beziehungen zwischen symbolische Koordinaten ab und erlauben somit die Bearbeitung von r{\"a}umlichen Anfragen. Der Beitrag dieses Kapitels kommt sowohl infrastrukturbasierten wie auch ad hoc Systemen zu Gute. Kapitel 4 und 5 widmen sich der Kontextverwaltung in ad hoc Systemen. In Kapitel 4 wird die Usenet-on-the-Fly Anwendung als ein Beispiel f{\"u}r eine kontextbezogene Anwendung in ad hoc Systemen vorgestellt. Diese Anwendung erlaubt es Benutzern, {\"a}hnlich wie die Usenet-Anwendung im Internet, bestimmte Informationskan{\"a}le zu abonnieren, Nachrichten zu lesen und zu schreiben. Die Verteilung der Nachrichten zwischen den mobilen Endger{\"a}ten in dem ad hoc Netzwerk geschieht {\"u}ber ein dreiphasiges Protokoll, in dem zun{\"a}chst nur Informationen {\"u}ber eine Kennung von einem Knoten seinen Nachbarknoten angeboten werden. Nach einer Nachfrage, werden diese Daten dann {\"u}bermittelt. Dies erlaubt die Verteilung von Informationen in einem ad hoc Netzwerk, das sich durch h{\"a}ufige Topologie{\"a}nderungen auszeichnet. Eine Analyse des Protokolls durch Simulationen zeigt die Tragf{\"a}higkeit des Ansatzes. Kapitel 5 beschreibt eine Modifikation dieses Protokolls, um den Nachrichtenaustausch in ad hoc Netzwerken mit h{\"a}ufigerer Netzwerk-partitionierung zu unterst{\"u}tzen. Die Zustellung von Informationen {\"u}ber Partitionsgrenzen hinweg bedeutet, dass Knoten diese Informationen lokal vorhalten und wiederkehrend anbieten. Bei einer gr{\"o}{\ss}eren Menge an Informationen bedeutet dies aber, dass die Gr{\"o}{\ss}e der Anbieternachrichten steigt. Um diesem Problem zu begegnen wurde eine Dreiteilung der Anbieternachrichten in Klassen eingef{\"u}hrt. Die erste Klasse enth{\"a}lt Nachrichten bis zu einem gewissen Alter, das durch einen Schwellwert bestimmt ist. Diese Nachrichten werden immer angeboten, da diese als aktuell und somit f{\"u}r andere Knoten interessant erachtet werden. Der verbleibende Platz in der Anbieternachricht wird f{\"u}r das Anbieten {\"a}lterer Nachrichten verwendet. Die zweite Klasse beinhaltet {\"a}ltere Nachrichten, die aber von Knoten h{\"a}ufiger nachgefragt werden und somit eine hohe Popularit{\"a}t besitzen. In der letzten Klasse werden – nach unterschiedlichen Strategien, wie Round-Robin oder Zufall - {\"a}ltere Nachrichten angeboten, um sicherzustellen, dass auch diese Partitionsgrenzen {\"u}berwinden k{\"o}nnen. Wird eine Nachricht der letzten Klasse nachgefragt, steigt deren Popularit{\"a}t und diese wechselt in die zweite Klasse {\"u}ber. Die Leistungsf{\"a}higkeit des Protokolls wurde wiederum durch Simulationsergebnisse gezeigt. Die Unterst{\"u}tzung durch Kontextinformationen f{\"u}r Anwendungen, damit diese ihre Adaptionsentscheidung treffen k{\"o}nnen, setzt voraus, dass Kontextinformationen in einem Dienst geeignet verwaltet und zugreifbar gemacht werden. Die unterschiedlichen Ans{\"a}tze solche Dienste zu realisieren und die Kontextinformationen zu strukturieren bedeuten allerdings, dass Anwendungen hinsichtlich der verwendeten Kontextinformationen auf kompatible Dienstanbieter beschr{\"a}nkt werden. Daher ist es w{\"u}nschenswert, dass Zusammenschl{\"u}sse von unterschiedlichen Kontextanbietern in eine einheitliche Struktur geschaffen werden, die Anwendungen einen einheitlichen Zugriff und eine einheitliche Modellierung bieten. In Kapitel 6 wird {\"u}ber die Erfahrungen einer Integration zweier Kontextmodelle, die als infrastrukturbasierte Dienste realisiert sind, berichtet. Ausgehend von zwei Kontextdienste, der Nexus-Plattform der Universit{\"a}t Stuttgart, und einem Kontextdienst f{\"u}r das „Aware Home“ Projekt am Georgia Institute for Technology werden die konzeptionellen Schritte f{\"u}r die Integration und die resultierende Implementierung beschrieben. Der Aware Home Spatial Server (AHSS) des Aware Home Projekts wurde aufgrund einer Analyse der Bed{\"u}rfnisse von Anwendungen in diesem Projekt hin entworfen. Bedingt durch die organisatorische Struktur des Projekts wurde die Festlegung einer einheitlichen Semantik der im AHSS verwalteten Kontextinformationen verworfen. Die Abstimmung der Entwickler erfolgt im Wesentlichen durch engen, pers{\"o}nlichen Kontakt. Die Struktur der Kontextinformationen wurde auf Basis eines baumbasierten Lokationsmodells vorgenommen, das f{\"u}r die Unterst{\"u}tzung von Nachbarschaftsanfragen weitere Beziehungen zwischen Lokationen erlaubt. Die Speicherung erfolgte in einer Datenbank mit Erweiterung f{\"u}r r{\"a}umliche Zugriffe und Anwendungen wurde eine Schnittstelle {\"u}ber CORBA und das zugrunde liegende Internet Inter ORB Protokoll (IIOP) angeboten. Im Gegensatz dazu hat das Nexus-Projekt eine offene Plattform als Ziel, bei dem Kontextanbieter ihre Informationen frei integrieren k{\"o}nnen. Eine F{\"o}deration bietet Klienten eine einheitliche Sicht auf die in der Plattform verwalteten Kontextdienste. Die Integration beliebiger Kontextdienste erfolgt auf Basis einer einheitlichen Modellierung von Kontextinformation durch ein erweiterbares Klassenschema, das die Spezialisierung von einer gro{\ss}en Anzahl von Basisklassen erlaubt. Eine XML-basierte Anfragesprache dient zur Integration der Kontextdienste in die F{\"o}deration wie auch zur Anfragebearbeitung von Klientenanfragen. Die Integration des AHSS in die Nexus-Plattform erforderte die Einbettung der Kontextinformationen in das von der Nexus-Plattform vorgegebene Klassenschema und die Umsetzung der Nexus-Anfragesprache auf die Anfragebearbeitung des AHSS. Die Erfahrungen, die aus dieser Einbettung gewonnen wurden, sind positiv. W{\"a}hrend Anwendungen im Aware Home weiterhin die Kontextinformationen {\"u}ber den AHSS nutzen k{\"o}nnen, sind diese {\"u}ber die Einbettungen f{\"u}r die Nexus-Anwendungen verf{\"u}gbar. Die Einbettung in das Nexus-Klassenschema hat keine {\"A}nderung dieses Schemas erfordert, was als Best{\"a}tigung der gew{\"a}hlten Klassenstruktur zu werten ist. Weiterhin ist durch die Einbettungen es nun auch Nexus-Anwendungen m{\"o}glich auf die im AHSS gespeicherten Kontextinformationen zuzugreifen. Die systematische Untersuchung der Integration von Kontextinformationen und der Einbettung von Kontextdiensten, wie dem AHSS, in die Nexus-Plattform hat eine {\"u}ber diese beiden Projekte hinausgehende Bedeutung, da sie eine Untersuchung der Aufgaben und Probleme der Dienst- und Informationsintegration im Bereich der kontextbezogenen System darstellt und somit dem gesamten Bereich zu Gute kommt. Adaption durch das System Bislang wurde die Klasse von Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r kontextbezogenen Anwendungen betrachtet, die auf Basis von Kontextinformationen ihr Verhalten adaptieren. Kapitel 7 bis 10 der vorliegenden Arbeit widmen sich der Klasse der vom Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r vom System adaptierten kontextbezogenen Anwendungen. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der Unterst{\"u}tzung von Anwendungen basierend auf ad hoc Netzen. Solche Systeme finden sich im Bereich des Peer-to-Peer Pervasive Computing, bei dem Anwendungen auf Funktionalit{\"a}t, die in dem ad hoc Netz verf{\"u}gbar ist, zur{\"u}ckgreifen k{\"o}nnen. Die Relevanz der Informationen und Dienste in einem ad hoc Netz wird durch die N{\"a}he bestimmt, was letztlich dazu f{\"u}hrt, dass nur Dienste und Information mit wenigen Zwischenknoten Entfernung in Betracht gezogen werden. Durch die Charakteristika des zugrunde liegenden ad hoc Netzes fluktuieren die einer Anwendung zur Verf{\"u}gung stehenden Dienste und Informationen. Um dieser Dynamik zu begegnen ist die Unterst{\"u}tzung von Anwendungsprogrammierern durch geeignete Systemsoftware notwendig. Abbildung 3: Systemunterst{\"u}tzung in Peer-to-Peer Pervasive Computing In Kapitel 7 werden die Anforderungen an Systemunterst{\"u}tzung in dem Gebiet des Peer-to-Peer Pervasive Computing abgeleitet. Im wesentlichen zerfallen die Anforderungen in einen anwendungsunabh{\"a}ngigen Bereich, der f{\"u}r die Etablierung eines spontan vernetzten Funktionsverbunds in dem ad hoc Netzwerk zust{\"a}ndig ist, und einem anwendungsabh{\"a}ngigen Bereich, der die Unterst{\"u}tzung der Adaption von Anwendungen durch das System beinhaltet. Abbildung 3 zeigt die in Kapitel 8 und 9 beschriebene Systemunterst{\"u}tzung dieser beiden Bereiche. Die Verteilungsinfrastruktur „BASE“, die in Kapitel 8 beschrieben wird, erlaubt die automatische Etablierung spontaner Funktionsverb{\"u}nde durch geeignete Dienstfindungsmechanismen und die flexible Nutzung von Transport- und Interoperabilit{\"a}tsprotokollen. BASE beruht auf einem Mikrokern-Entwurf und kann so selbst auf ressourcenarmen Ger{\"a}ten zur Ausf{\"u}hrung gebracht werden. Die Nutzung von Ressourcen auf gr{\"o}{\ss}eren Ger{\"a}ten wird durch die Erweiterbarkeit des Mikrokerns sichergestellt. Im Gegensatz zu bereits existierenden Verteilungsinfrastrukturen erlaubt BASE die Trennung der Kommunikationsmodelle von Anwendung und Interoperabilit{\"a}tsschicht. Dies erlaubt BASE, die Interoperabilit{\"a}tsprotokolle w{\"a}hrend der Interaktion mit entfernten Diensten zu wechseln und somit f{\"u}r die Anwendung transparent die Kommunikation zu adaptieren. Ein Beispiel, wo dieses zum Einsatz kommt ist ein Verbindungsabbruch beim Aussenden eines Dienstauftrages {\"u}ber eine Infrarotschnittstelle. Steht allerdings noch eine Verbindung, beispielsweise {\"u}ber eine Funkverbindung zur Verf{\"u}gung, wird diese von BASE f{\"u}r die Zustellung des Ergebnisses benutzt. BASE stellt keine Anforderungen an die Struktur von Anwendungen und bietet nur eine einfache Signalisierungsschnittstelle an, bei denen Anwendungen die Verf{\"u}gbarkeit und Unverf{\"u}gbarkeit von Ressourcen signalisiert bekommen. Das in Kapitel 9 vorgestellte Komponentensystem PCOM basiert auf einem kontraktbasierten Anwendungsmodell. Kontrakte dienen zu vollst{\"a}ndigen Beschreibung der Abh{\"a}ngigkeiten von Komponenten an andere Komponenten aber auch an die zugrunde liegende Ausf{\"u}hrungsumgebung, beispielsweise Speicher oder CPU Bedarf. Anwendungen werden als B{\"a}ume beschrieben, deren Knoten Komponenten sind, die den Baum durch ihre Abh{\"a}ngigkeiten aufspannen. Aufgrund dieser Informationen kann das Laufzeitsystem eine Anwendung starten (was einem Sonderfall der Adaption gleichkommt) oder adaptieren, sollten Komponenten vorliegen, die einen Kontrakt besser erf{\"u}llen, oder aber genutzte Komponenten unverf{\"u}gbar werden. Das Laufzeitsystem von PCOM basiert auf BASE und kann somit andere Laufzeitsysteme in dem spontanen Funktionsverbund auffinden und die lokal verf{\"u}gbaren Komponenten austauschen. Komponenten in PCOM m{\"u}ssen nicht adaptiv in Bezug auf Kontextinformationen sein. PCOM f{\"a}llt in die Klasse der Systemunterst{\"u}tzung f{\"u}r vom System adaptierten Anwendungen. Kapitel 10 berichtet von den Erfahrungen, die bei der Portierung von BASE auf ein eingebettetes System und die Nutzung von BASE als Basis von PCOM entstanden sind.}, url = {http://www2.informatik.uni-stuttgart.de/cgi-bin/NCSTRL/NCSTRL_view.pl?id=BOOK-2004-04&engl=1} }