Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Integration of sensor nodes with IMS
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT), Communication Systems, CoS. (CCSlab)
2008 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The number of users adopting cellular system technologies over the past years has been enormous. This rapid adoption is not comparable in any other technology. Additionally, this has meant that these users have (at least some of the time) the possibility of connectivity to others and to remote services (advanced data and voice services, such as video conferences, mobile TV, navigation, and location services). Increasingly there is no longer a clear boundary between the wide area cellular network and Internet services, as the wide area cellular network is evolving from circuit switched based technologies to an IP based system; hence these wide area cellular systems are simply becoming part of the Internet. This evolution has become a challenge for the telecommunication operators, who have been used to completely controlling their network services and billing. In an attempt to maintain this traditional role for telecommunication operators, telecommunication vendors have introduced the IP Multimedia Subsystem (IMS). A system designed to enable telecommunication operators to be able to bill the user for all of the different services accessed through the wide area cellular network. The goal of such a system is to prevent the telecommunication operators from becoming a "bit pipe" (i.e., simply providing "commodity priced" connectivity). Another relevant change that has direct impact upon this project is the role of mobile handsets as gateways between sensor networks and other networks (especially the wide area cellular networks or Internet). This has lead to integrated solutions, such as the smart house concept, mobile health monitoring, and others.

This thesis project is a collaboration between Ericsson Research and SUUNTO, in which we have implemented a system for monitoring a user’s heart rate via IMS. The system (has a special focus on sports activities, but it could easily be adapted for health care) is based on internetworking sensor networks, specifically a heart rate belt that transmits data wirelessly, with the IMS network through a mobile phone or a PC. The implemented service runs on top of the SIP Presence service. This project examines two alternatives. The first is a mobile scenario, in which a person is jogging outdoors, in this setting the sensor node communicates via the person’s mobile phone, through the IMS network to a monitoring application. The second scenario is more fixed; such as a gym environment, where the sensor node communicates with a personal computer which in turn publishes the data via IMS. Once the data has been published to the Presence and group management sever, an application server subscribed to the athlete’s Presence service will be notified. The people interested in viewing this data will be able to see it through any web-browser. It will even be possible to archive, and download the data for later use by other applications.

The system is not optimized yet for a truly real-time communication, as the Presence service does not offer this as other technologies (RTP, SRTP or XMPP) do. There is a big delay difference between the mobile and the fixed solution. We can say that the fixed solution is almost a real-time system for transmitting low frequency data as heart rate information. This project is a first approach to a final high performance system.

Abstract [sv]

Antalet användare som har fått tillgång till mobiltelefon under de senaste åren har varit enorm. Detta snabbt antagande är inte jämförbar med någon annan teknik. Dessutom innebär också detta att dessa användare har (åtminstone ibland) möjligheten till anslutning till andra och till avlägsna tjänster (avancerad data-och taltjänster, t.ex. videokonferenser, mobil TV, navigation och lokaliseringstjänster). Idags läget finns det inte längre en tydlig gräns mellan cellulära nätet och Internettjänster. Efter cellulära nätets utveckling från kretskopplad teknik till ett IP-baserat system, så håller dom cellulära systemem på att bli en del av Internet. Denna utveckling har blivit en utmaning för telekommunikationsföretag, som har varit vana att helt kontrollera sina nättjänster och fakturering. I ett försök att bevara denna traditionella roll för telekommunikationsföretag, har telekom-leverantörer infört IP Multimedia Subsystem (IMS). Ett system som syftar på att kunna göra telekommunikationsföretagen kapabla till att debitera användaren för alla dem olika tjänsterna som han har tillgång till via deras cellulära nät. Målet med ett sådant system är att förhindra telekommunikationsföretagen från att bli en "bit pipe" (dvs bara ge prissatt konnektivitet). En annan betydelsefull förändring som har direkt inverkan på detta projekt är den roll som mobiltelefoner kan utföra som gateways mellan sensornätverk och cellulära nät eller Internet. Detta har påverkat flera integrerade lösningar, såsom smarta hus begrepp, mobil hälsoövervakning och andra.

Denna examensarbetes projekt är ett samarbete mellan Ericsson Research och Suunto, där vi har implementerat ett system för övervakning av en användares hjärtslag genom IMS. Systemet (har en särskild inriktning på sport, men det kan lätt anpassas för hälso-och sjukvård) är baserad på Internetworking sensornätverk, särskilt en hjärtfrekvens bälte som överför data trådlöst till en mobiltelefon eller en dator, som sedan skickar ut datan via IMS-nätverket. Tjänsten genomförs ovan på SIP Presence service. Projektet undersöker två alternativ. Den första är en mobil scenario; exempelvis där en person joggar utomhus, vid ett sådant tillfälle kommunicerar sensorn noden genom personens mobiltelefon, via IMS-nätverk med en övervaknings application. Det andra scenariot är mer statiskt och ger inte samma rörlighet, denna lösning passar bättre in på gym activiteter eller liknande. I denna implementering kommunicerar sensorn noden med en persondator som i sin tur publicerar uppgifterna via IMS. När uppgifterna har publicerats hos Presence and group management (PGM) servern. En applikations server som är uppskriven på att få friidrottarens närvaro tjänst kommer att meddelas. De människor som intresserade av att se denna data kommer att kunna göra det via någon webbläsare. Det kommer även att vara möjligt att arkivera och hämta datan för senare en användning men andra tillämpningar.

Systemet är inte optimerad ännu för en verkligt realtid, eftersom Presence service inte erbjuder detta ännu som andra tekniker (RTP, SRTP eller XMPP) gör. Det finns en stor fördröjning skillnad mellan den mobila och fasta lösningen. Vi kan säga att den fasta lösningen är nästan ett realtids-system för överföring av lågfrekventa uppgifter som hjärtslag information. Detta projekt är en första strategi för en slutlig högpresterande system.

Place, publisher, year, edition, pages
2008. , 112 p.
Series
Trita-ICT-COS, ISSN 1653-6347 ; COS/CCS 2008-22
Keyword [en]
IP Multimedia Subsystems, Presence service, sensor networks, heart rate monitor
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-91678OAI: oai:DiVA.org:kth-91678DiVA: diva2:511007
Subject / course
Communications Systems
Educational program
Master of Science - Internetworking
Presentation
2008-09-30, Seminar room Grimeton, Isafjordsgatan 22, Kista, 15:00 (English)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-03-20 Created: 2012-03-19 Last updated: 2013-09-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3437 kB)254 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3437 kBChecksum SHA-512
181b1cdef9636931bb68b53ab6f56bebe34d4bd92ce840ada790869f102bfccb93dff947e057ff4cd25f6174ae8a6d7c9605b3517fed113ce436f6e32b7124b7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Valderas Núñez, Darwin Abdon
By organisation
Communication Systems, CoS
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 254 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 229 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf