SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 254
Downloaden Sie, um offline zu lesen
Universitatea Transilvania din Brașov
Școala Doctorală Interdisciplinară
Departament: Electronică și Calculatoare
Ing. Alexandru-Nicolae BALICA
TEZĂ DE DOCTORAT
Conducător ştiinţific
Prof.dr.ing. Florin SANDU
BRAȘOV, 2014
Ing. Alexandru-Nicolae BALICA
TEZĂ DE DOCTORAT
Contribuţii la controlul m-Business
al comunicațiilor om-mașină
Contributions to m-Business Control
of Human-to-Machine Communications
Domeniul de doctorat: Inginerie Electronică şi Telecomunicaţii
Comisia de analiză a tezei:
Conf.dr.ing. Carmen GERIGAN Preşedinte, Universitatea „Transilvania‖ din Brașov
Prof.dr.ing. Florin SANDU Conducător ştiinţific, Universitatea „Transilvania‖ din
Brașov
Prof.dr.ing. Ion BOGDAN Referent oficial, Universitatea Tehnică „Gheorghe
Asachi‖ din Iași
Prof.dr.ing. Tudor PALADE Referent oficial, Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca
Prof.dr.ing. Iuliu SZEKELY Referent oficial, Universitatea „Sapientia‖ din Cluj-Napoca
Data susţinerii: 20/09/2014
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
1
CUPRINS
LISTA DE ACRONIME............................................................................................................................ 5
1 INTRODUCERE ................................................................................................................................ 9
1.1 OPORTUNITATEA MONETIZĂRII TRANZACȚIILOR ÎN TELECOMUNICAȚIILE MOBILE
OM-MAȘINĂ ........................................................................................................................................................... 9
1.2 CONTEXTUL ACTUAL AL SERVICIILOR DE COMUNICAȚII MOBILE....................................... 11
1.3 OBIECTIVUL TEZEI................................................................................................................................... 14
1.4 ORGANIZAREA TEZEI.............................................................................................................................. 14
1.5 NOTĂ ASUPRA TERMINOLOGIEI.......................................................................................................... 15
2 CLASIFICAREA TEHNOLOGIILOR DE ACCES ÎN TELECOMUNICAȚII MOBILE...... 16
2.1 EVOLUȚIA PARADIGMEI ACCESULUI SUSȚINUTĂ DE EVOLUȚIA TEHNOLOGICĂ ............ 17
2.1.1 De la semne la voce, date și servicii ....................................................................................................17
2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile....................................................................................18
2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile........................................................................................20
2.2 CONDIȚIONAREA SERVICIILOR DE NOILE TEHNOLOGII TELECOM ...................................... 22
2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile...........................................................22
2.2.2 Conexarea serviciilor cu monetizarea în telecomunicații ..................................................................29
2.2.3 Tehnologii avansate de comunicații mobile și impactul lor asupra serviciilor .................................30
2.3 CONCLUZII .................................................................................................................................................. 46
3 CONTRIBUȚII LA MODELELE DE DEZVOLTARE A SERVICIILOR ÎN
TELECOMUNICAŢII MOBILE ........................................................................................................... 48
3.1 MODELE DE CREȘTERE ÎN COMUNICAȚIILE MOBILE ................................................................. 48
3.1.1 Prognoză și consultanță în domeniul serviciilor de comunicații .......................................................48
3.1.2 Inovarea în domeniul comunicaţiilor mobile .....................................................................................49
3.1.3 Modele de creștere a serviciilor...........................................................................................................52
3.1.4 Perspectiva Singularității vs. Evoluția Nedisruptivă ..........................................................................57
3.2 PROBLEMATICA MODELULUI CLASIC DE PROFIT........................................................................ 62
3.2.1 Utilizatorii ca vectori ai schimbării în serviciile mobile .....................................................................62
3.2.2 Riscul de congestie a traficului ...........................................................................................................64
3.2.3 EoP - End of Profit - pentru operatorii de telecomunicații mobile...................................................66
3.3 CONTRIBUŢII LA SOLUŢIILE TEHNICE PENTRU PROBLEMELE BUSINESS ÎN
COMUNICAȚII MOBILE.................................................................................................................................... 66
3.3.1 Consolidarea şi partajarea resurselor la nivelul operatorilor ............................................................66
3.3.2 Operatori virtuali - închirierea reţelei de telecomunicații mobile......................................................67
3.3.3 Descărcarea traficului în rețele multimodale .....................................................................................68
3.3.4 Dispozitive in Spațiul Alb spectral.......................................................................................................68
3.3.5 Context și propuneri pentru o viziune e-Business a implementării serviciilor..................................69
3.4 ORIENTAREA PE SERVICII – SCHIMBARE A PARADIGMEI ÎN COMUNICAȚIILE MOBILE 69
3.4.1 Cloud ca suport pentru implementarea „totul ca serviciu”................................................................71
3.4.2 Modelul participativ al rețelelor sociale..............................................................................................73
3.4.3 Noile așteptările ale utilizatorilor „alfabetizați digital” .....................................................................74
3.4.4 Pieţele emergente: catalizator al evoluţiei ..........................................................................................74
3.4.5 Adoptarea m-Commerce......................................................................................................................75
3.4.6 Fezabilitatea fuziunii telecom-financiar.............................................................................................75
3.4.7 Noua paradigmă aplicațională............................................................................................................75
3.5 INTEGRAREA UNEI PLATFORME DE COMUNICAȚII ȘI INSTRUMENTAȚIE PE PRINCIPIUL
REȚELELOR INTELIGENTE ............................................................................................................................ 76
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
2
3.5.1 Rețele inteligente de comunicații ........................................................................................................76
3.5.2 Arhitectura avansată de calcul și comunicații – ATCA .....................................................................78
3.5.3 ATCA-as-a-Service - Integrare M2M și participare colaborativă......................................................81
3.6 CONCLUZII .................................................................................................................................................. 83
4 CONTRIBUȚII LA CLASIFICAREA ŞI STRATEGIA DE IMPLEMENTARE A
SERVICIILOR MONETARE MOBILE............................................................................................... 85
4.1 SERVICIILE CU VALOARE ADĂUGATĂ (VAS) CA BAZĂ A MODELELOR DE
TRANZACȚIONARE ........................................................................................................................................... 85
4.1.1 Evoluția modelului VAS către m-Business.........................................................................................85
4.1.2 Perspectiva pseudo-OSI asupra serviciilor .........................................................................................87
4.1.3 Servicii de tranzacții financiare mobile ..............................................................................................89
4.1.4 Tehnologia NFC – premisă pentru plăți mobile.................................................................................90
4.2 MODELUL TRANZACȚIONAL M-BUSINESS PENTRU OPERAȚIUNI FINANCIARE ................. 92
4.2.1 Implementarea valutelor alternative prin Mobile Money...................................................................93
4.2.2 Servicii financiar-bancare mobile – m-Banking ................................................................................98
4.2.3 Plăți mobile – m-Commerce ..............................................................................................................100
4.2.4 Servicii de plată intermediate de operator.........................................................................................103
4.2.5 Modalități de acces mobil la servicii monetare.................................................................................103
4.2.6 Servicii și aplicații financiare Mobile Money în Cloud....................................................................106
4.2.7 „Tranzacții monetare” în comparație cu „monetizarea tranzacțiilor” ............................................110
4.2.8 Securitatea datelor în plățile mobile .................................................................................................110
4.2.9 Modelul m-Government.....................................................................................................................115
4.3 VALIDAREA MODELULUI M-BUSINESS PRINTR-O SOLUȚIE DE MONITORIZARE A
REÎNCĂRCĂRII MOBILE................................................................................................................................ 117
4.3.1 Contextul traficului mobil .................................................................................................................117
4.3.2 Valoarea adăugată în serviciului de reîncărcare studiat .................................................................118
4.3.3 Concluziile testului de reîncărcare....................................................................................................121
4.4 CONSIDERAREA ASPECTELOR CULTURALE ŞI GEOGRAFICE ÎN IMPLEMENTAREA M-
BUSINESS ............................................................................................................................................................ 121
4.4.1 Metodologia originală „LOCALE”...................................................................................................121
4.4.2 Stadiul m-Business în țările dezvoltate .............................................................................................124
4.4.3 Evaluarea metodei „LOCALE” pentru m-Business în economiile emergente................................125
4.4.4 Validarea metodologiei „LOCALE” printr-un studiu de caz în Regiunea Kurdistan din Irak ......127
4.5 SOLUȚIE ORIGINALĂ – CONTROLUL ACCESULUI LA SERVICII FINANCIARE MOBILE.. 130
4.5.1 Preambul – situația pe piață..............................................................................................................130
4.5.2 Contextul accesului la servicii...........................................................................................................130
4.5.3 Scenariul business – Business Case..................................................................................................132
4.5.4 Dezvoltarea aplicației.........................................................................................................................133
4.5.5 Variante și concluzii ..........................................................................................................................135
4.6 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 136
5 IMPLEMENTAREA COMUNICAȚIILOR OM-MAȘINĂ PENTRU CONTROLUL
ECHIPAMENTELOR DE LA DISTANȚĂ ........................................................................................ 138
5.1 STUDIUL INTEGRĂRII TELEMATICII CU TELECOMUNICAȚIILE MOBILE .......................... 138
5.2 PLATFORMĂ E-LEARNING BAZATĂ PE TELE-MĂSURARE........................................................ 139
5.2.1 Virtual Electro Laboratory................................................................................................................139
5.2.2 Integrarea componentelor Hardware................................................................................................141
5.2.3 Logica aplicației în intercomunicarea LabVIEW - website .............................................................142
5.3 PERFORMANȚELE TRANSFERULUI DE DATE MOBILE PENTRU TELE-MĂSURARE ......... 143
5.3.1 Obiectivul integrării testării mobile ..................................................................................................144
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
3
5.3.2 Descrierea sistemului integrat de comunicaţii pentru tele-măsurare..............................................144
5.3.3 Metodologia de testare.......................................................................................................................148
5.3.4 Perspectivele integrării comunicaţiilor M2M mobile în tele-măsurare...........................................150
5.4 IMPLEMENTAREA ACCESULUI DE LA DISTANȚĂ LA O PLATFORMĂ DE COMUNICAȚII
AVANSATE ATCA.............................................................................................................................................. 151
5.4.1 Capabilitățile platformei....................................................................................................................151
5.4.2 Integrarea Hardware în perspectiva conexiunii de la distanță ........................................................153
5.4.3 Accesul mobil la platformă................................................................................................................153
5.4.4 Propunerea unui mod de operare sistolic .........................................................................................153
5.4.5 Perspectiva integrării de servicii IN..................................................................................................154
5.5 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 155
6 CONTRIBUȚII LA DEZVOLTAREA ȘI IMPLEMENTAREA CONTROLULUI BUSINESS
ÎN INTERNETUL OBIECTELOR (IOT) ........................................................................................... 157
6.1 SCHEME COLABORATIVE DE COMUNICARE MAȘINĂ-OM-MAȘINĂ...................................... 157
6.1.1 Servicii tipice telecomunicațiilor om-mașină (H2M) și mașină-mașină (M2M).............................157
6.1.2 Paradigma interacțiunii multirol-multinivel în Internetul lucrurilor (IoT)....................................162
6.1.3 Monitorizarea în modelul bilateral de producție-consum................................................................169
6.1.4 Provocări ale sistemului colaborativ și soluții specifice ...................................................................170
6.2 INTEGRAREA INFRASTRUCTURII DISTRIBUITE PRIN REȚELE SOCIALE ............................ 171
6.2.1 Utilizarea rețelelor sociale ca mediu pentru monitorizare și control de la distanță ........................172
6.2.2 Implementarea cu XMPP a interacțiunii mașină-om-mașină .........................................................174
6.2.3 Telematică prin rețeaua socială Twitter............................................................................................177
6.3 ANALIZA FLUXULUI DE DATE M2M PE PLATFORMA ATCA ..................................................... 189
6.3.1 Posibilități de conectare și testare .....................................................................................................189
6.3.2 Utilizarea mediului simulat în testare ...............................................................................................190
6.3.3 Dezvoltarea de aplicații în simulator.................................................................................................193
6.3.4 Procesarea de pachete pe platforma ATCA 40G ..............................................................................195
6.3.5 Oportunități de extindere și monetizare............................................................................................197
6.4 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 198
7 CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII ORIGINALE.......................................................................... 200
BIBLIOGRAFIE .................................................................................................................................... 210
ANEXE........................................................................................................................................................ 1
ANEXA 1, INTEGRAREA PLATFORMEI VELAB PENTRU E-LEARNING ............................................... 1
ANEXA 2, APLICAȚIA ANDROID „ASIAPLUS” ............................................................................................ 15
REZUMAT/ABSTRACT....................................................................................................................................... 22
CURRICULUM VITAE........................................................................................................................................ 23
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
4
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
5
Lista de Acronime
Lista de acronime de mai jos conține termenii cei mai relevanți pentru activitatea de cercetare prezentată în
lucrarea de față. Termenii folosiți în mod predilect țin de implementarea și arhitectura serviciilor și a rețelelor de
telecomunicații mobile din punct de vedere software și hardware.
ATCA Advanced Telecom Computing Architecture (also AdvancedTCA)
BS Bearer Service
BSS Business Solutions and Services
CSCF Call Session Control Function
DPI Deep Packet Inspection
H2M Human to Machine (People to Machine)
IN Intelligent Network
IoT Internet of Things
IPR Intellectual Property Rights
M2M Machine to Machine
OSS Operational Solutions and Services
OTT Over the Top Players
P2M People to Machine
PaaS Platform as a Service
PCRF Policy and Charging Rules Function
SaaS Software as a Service
SCE Service Creation Environment
USSD Unrestricted Supplementary Service Data
VAS Value Added Service
VI Virtual Instrument (LabVIEW)
x2M Machine/Human to Machine
Denumirile complete au fost lăsate și folosite în original pe parcursul lucrării, fiind preponderent în limba
engleză. Lista exhaustivă de acronime este redată mai jos, alături de traducerile termenilor în limba română.
(E)RAN (Extended) Radio Access Network Rețea de Acces Radio (Extinsă)
(U)SIM (UMTS) Subscriber Identity Module Modul de Identitate a Abonatului (UMTS)
3GPP 3rd Generation Partnership Project Parteneriat pentru Proiect de Generația a 3-a
ANCOM -
Autoritatea Națională pentru Administrare și
Reglementare în Comunicații
ANSI American National Standards Institute Institutul Național American de Standarde
ASRO - Asociatia de Standardizare din România
ATCA Advanced Telecom Computing Architecture
Arhitectură Computațională Avansată de
Telecounicații
BS Bearer Service Serviciu purtător
BS Base Station Stație de bază
BSS Business Solutions and Services Soluții și Servicii de Afaceri
BTS Base Transceiver Station Stație de Bază de Transmisie-recepție
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
6
CAPEX Capital Expenditure Investiții de Capital
CCF Call Control Functions Funcții de Control Apel
CS Circuit Switch Comutație de Circuite
CSCF Call Session Control Function Funcție de Control a Sesiunii Apel
DPI Deep Packet Inspection Investigație de Pachete în Profunzime
DSP Digital Signal Processing Procesare de Semnale Digitale
ECMA European Computer Manufacturers Association
Asoaciația Europeană a Producătorilor de
Calculatoare
ETSI European Telecommunications Standards Institute
Institutul European de Standarde în
Telecomunicații
GERAN GPRS Enhanced radio access network Rețea de acces radio prin GPRS
GPRS General packet radio service Serviciu Radio General de Pachete
GSMA GSM (Groupe Spéciale Mobile) Association Asociația GSM
H2M Human to Machine (People to Machine) Comunicare Om-Mașină
HLR Home Location Register Registru Abonați Locali
HSDPA High Speed Data Packet Access Acces de Pachete de Date de Mare Viteză
IEC International Engineering Consortium Consorțiul Internațional de Inginerie
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Institutul Inginerilor Electricieni și Electroniști
IETF Internet Engineering Task Force Grupul Operativ de Dezvoltare a Internetului
IMT International Mobile Telecommunications Telecomunicații Mobile Internaționale
IN Intelligent Network Rețea Inteligentă
IoT Internet of Things Internetul Obiectelor
IPR Intellectual Property Rights Drepturi de Proprietate Intelectuală
ISO International Organization for Standardization Organizația Internațională de Standardizare
ITU International Telecommunications Union Uniunea Internațională de Telecomunicații
LTE Long Term Evolution Evoluție pe Termen Lung
M2M Machine to Machine Mașină la Mașină
MSC Mobile Switching Center Centru de Comutație Mobilă
MVNO Mobile virtual network operator Operator de Reţea Virtuală Mobilă
NFC Near Field Computing Procesare de Proximitate
NGN Next Generation Networks Rețele de Generaţia Urmatoare
OPEX Operational Expenditure Investiții Operaționale
OSI Open Systems Interconnection Interconexiuni de Sisteme Deschise
OSS Operational Solutions and Services Soluții și Servicii Operaționale
OTT Over the Top Players Furnizori de Servicii Telecom
P2M People to Machine Persoană la Mașină
PaaS Platform as a Service Platforma ca Serviciu
PCI Peripheral Component Interconnect Interconectarea Componentelor Periferice
PCRF Policy and Charging Rules Function Funcție cu Reguli de Politică și Tarifare
PIGMG PCI Industrial Computers Manufactures Group
Grupul Industrial al Producătorilor de
Calculatoare PCI
PLMN Public Land Mobile Network Rețea de Telecomunicații Mobile
PS Packet Switch Comutație de Pachete
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
7
PSTN Public Switched Telephone Network Rețea cu Comutație Publică de Telefonie
RFH RF (Radio Frequency) Head Punct de Acces Frecvență Radio
RFID Radio-Frequency Identification Indentificare în Radio Frecvență
SaaS Software as a Service Software caServiciu
SCE Service Creation Environment Mediu de Creare Servicii
SCF Service Control Function Funcție de Control al Serviciului
SCP Service Control Point Punct de Control al Serviciului
SDF Service Data Function Funcție de Servire a Datelor
SG Smart Grid Rețea Inteligentă de distribuție
SIP Session Initiation Protocol Protocol de Inițiere a Sesiunii
SMF Service Management Function Funcție de Management al Serviciului
SMP Service Management Point Punct de Management al Serviciului
SRF Service Resource Function Funcție de Serviciu a Resursei
SSF Service Switching Function Funcție de Comutație a Serviciului
SSP Service Switching Point Punct de Comutație a Serviciului
STK SIM Tool Kit Ansamblu de Unelte pentru SIM
TELCO Telecommunication Company Companie de Telecomunicații Mobile, Operator
TISPAN
Telecoms & Internet converged Services &
Protocols for Advanced Networks
Servicii Convergente în Telecomunicații și
Internet și Protocoale pentru Rețele Avansate
UPE User Plane Entity Entitatea planului utilizator
USSD Unrestricted Supplementary Service Data Serviciu de date suplimentare nelimitate
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Rețea de Acces Radio Terestru UMTS
VAS Value Added Service Serviciu cu Valoare Adăugată
VI Virtual Instrument (LabVIEW) Instrument Virtual (LabVIEW)
VISA VXI Instrument Software Architecture Arhitectura Instrumentului Software VXI
VLR Visitor Location Register Registru Abonați Vizitatori
VXI
VME (Versa-Module Eurocard) eXtension for
Instrumentation
Extensia VME pentru Instrumentație
WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
Interoperabilitate Globală pentru Accesul cu
Microunde
x2M Machine/Human to Machine Comunicare Om/Mașină-Mașină
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
8
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
9
1 Introducere
Operatorii de telefonie mobilă vor trebui să devină instituții bancare. În ciuda riscurilor puse în evidență
ciclic de centralizarea instituțiilor financiare, această strategie este singura în măsură să asigure un viitor sustenabil
operațiunilor monetare mobile.
Utilizarea telefoanelor mobile în lume a explodat, în acest moment fiind aprox. 6 miliarde înscrieri, achiziţia
de telefoane şi apelurile de voce şi date cunoscând cea mai mare creştere tehnologică din istorie. Această creştere
exponenţială are implicaţii asupra interacţiunilor sociale (de exemplu, reţelele sociale) şi face tehnologia mobilă să
fie integrată din ce în ce mai mult în viaţa personală. Două treimi din utilizatori sunt în ţări în curs de dezvoltare în
condițiile în care 90% din populaţia globului va avea în curând acoperire radio mobilă. Aceste valori dau măsura
impactului socio-politic al tehnologiilor de comunicaţie moderne, rămânând la latitudinea industriei, utilizatorilor şi
forurilor de reglementare să utilizeze aceste mijloace pentru creşterea calităţii vieţii, actului de guvernare şi
participării sociale a utilizatorilor. Pe parcursul lucrării elaborăm pe marginea impactului telecomunicaţiilor mobile,
avantajele şi provocările curente. Studiul nostru legat de implementarea la scară largă a serviciilor monetare mobile
se bazează pe viziunea globală a industriei câştigată prin parcurgerea surselor de informaţie publice şi pe analizele
pertinente ale organizaţiilor şi companiilor specializate în prognoză precum în subcapitolul 3.2 legat de
problematica implementărilor și profitabilității în telecomunicaţii mobile.
Această imagine de ansamblu a industriei telecom mobile reflectă, de asemenea, şi evoluţia din acest
domeniu. Ca o paralelă cu revistele de telecomunicaţii mobile, acestea, prin reporterii lor specializaţi, pot face
predicţii sau judeca drept potrivite sau nu mişcările ce au loc, le intuiesc şi le măsoară efectele. O altă faţetă a unei
reviste telecom ar fi aceea de a prezice succesul sau insuccesul unei tehnologii sau serviciu după apariţia sa pe piaţă
– se fac predicţii asupra evoluţiei viitoare globale şi mai ales asupra aspectelor economice. Pe parcursul lucrării
m-am aflat într-o situaţie similară dar am încercat pe cât posibil, să prezint o imagine globală la zi, corelând
informaţia tehnică cu informaţia economică în vederea aproximării direcţiilor noi în dezvoltarea şi implementarea
serviciilor de telecomunicaţii mobile.
Imaginea globală a telecomunicaţiilor nu este una care poate fi obţinută foarte uşor, în cadrul lucrării se
insistă doar pe acele aspecte relevante ale evoluţiei serviciilor de telecomunicaţii pentru plăţi monetare mobile.
Acest lucru se întâmplă din cauza ciclului de viaţă foarte rapid al echipamentelor şi tehnologiilor, a se vedea
subcapitolul 3.1 legat de modelele de creștere, inclusiv de ciclicitate. Există deja o multitudine de termeni pentru a
explica această dinamică foarte rapidă. Ciclul de viaţă fiind descris prin timpul până la livrare (TTM - Time to
Market), continuarea fiind timpul de viaţă (Life Time) şi în final înlocuirea, „de-comisionarea‖ produsului respectiv.
Echipamentele şi tehnologiile telecom sunt supuse unui stres tehnologic foarte ridicat. Cerinţele utilizatorilor din
partea de servicii se traduc în reguli de urmat foarte stricte (standard compliance). Aceste standarde permit un nivel
al calităţii serviciilor destul de rar întâlnit în alte aspecte ale vieţii contemporane. Caracterul complet industrializat al
telecomunicaţiilor mobile face ca această ramură economică să fie un produs al civilizaţiei dar şi un serviciu de care
nu ne mai putem lipsi. Rata de evoluţie tehnologică, ilustrată intuitiv de Gordon E. Moore şi verificată practic până
în acest moment – devenită Legea lui Moore [1] – poate duce la consecințe nebănuite. În acel moment ştim că
tehnica de calcul va fi capabilă să se auto-îmbunătăţească. Expresia din punct de vedere tehnic a acestei mutaţii se
numeşte singularitate, a se vedea subcapitolul 3.1.4 legat de revoluţia tehnologică. Voi pune în evidenţă
caracteristicile apropierii de acest moment şi implicaţiile lui şi pentru universul telecomunicaţiilor mobile.
1.1 Oportunitatea monetizării tranzacțiilor în telecomunicațiile mobile om-mașină
Telecomunicațiile mobile avansate constituie baza implementării serviciilor financiare mobile. Rata de
adopție a serviciilor financiare mobile prin telefonia mobilă constituie o șansă unică pentru cei ce nu au acces la
servicii bancare clasice [2] fiind unul din punctele forte ale acestor servicii în astfel de spații geografice sau sociale.
Telecomunicațiile mobile avansate înseamnă în acest moment (2013-2014) transfer de voce și date, timp de
conexiune nelimitat, disponibilitate 24/7, flexibilitate în tarifare, varietatea opțiunilor, transfer de date în Cloud,
interconexiune cu alți utilizatori și prezență non-stop on-line. Toate aceste avantaje și opțiuni au transformat
telecomunicațiile mobile din accesoriu în necesitate. Efectul pozitiv al acestei intruziuni acceptate este însă
posibilitatea oferită serviciilor clasice bancare de a se manifesta în mediul on-line și mobil. Lucrarea de faţă se
axează pe investigarea transferului de date mobil și pe importanța serviciilor monetare mobile, cu un studiu de caz la
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
10
un operator de telefonie mobilă. În felul acesta subliniez și particularitățile întâlnite ce au relevat o anumită viziune
în ceea ce privește rolul telecomunicațiilor mobile în zonele cu economii emergente sau neservite de aplicații
bancare complexe până în prezent.
Datorită telecomunicațiilor mobile avansate, un alt pol tehnologic a luat amploare sub forma implementării la
scară largă, industrială, a inter-conectivității și măsurătorilor la distanță. Activitatea pe care am desfăşurat-o în
domeniul virtualizării echipamentelor de măsurare a fost pusă în conexiune cu investigațiile legate de optimizarea
transferului de date de mare viteză în sisteme de măsurare la distanță. În acest mod, contribuțiile și concluziile legate
de serviciile monetare mobile sunt validate şi prin implementări în cadrul tehnic existent. Testele de transfer de date
au fost folosite ca suport pentru soluţiile prezentate în ultima parte a lucrării.
Serviciile monetare mobile sunt în momentul de față în faza incipientă. Imposibilitatea impunerii unui
standard universal de plată poate duce la atomizarea soluțiilor și deraierea scopului principal care ar fi monetizarea
mobilă exclusivă din acest moment. Banii mobili depind de asemenea de standardele de securitate și
confidențialitate pe care le pot oferi rețelele de telecomunicații mobile. Întrucât transferul de date clasic se realizează
deja în aceste condiții nu putem decât conta pe suportul curent și în cazul tranzacțiilor monetare.
Cu siguranță sistemul bancar clasic (monedă bătută de o Bancă Centrală și susținută de un actor statal) nu
este perfect, iar noile metode de plată mobilă nu introduc noi bariere de siguranță ce ar evita crah-urile întâlnite de-a
lungul timpului în cadrul funcționării societății umane pe baza fiscalizării organizate care a avut fundamentul în
sistemul anglo-saxon al secolului XX. Dar multe din deficiențele acestui sistem la nivel de management și de
implementare, pot fi evitate sau îmbunătățite. Noile tehnologii aduc cu ele un aer mai democratic și mai fair (cinstit)
astfel încât teoriile sociale sau filozofiile legate de noile medii de comunicații sau tranzacționare sunt în plină
desfășurare. În fapt, în jurul avansului tehnologic s-a dezvoltat o adevărată mitologie a singularității iar serviciile
financiare mobile au în momentul de față aura unei opțiuni tehnologice și sociale salvatoare. Cu siguranță însă se
dovedesc a fi utile și deservesc cu mai mult succes, în anumite cazuri, pături sociale sau arii geografice lipsite de
servicii clasice. Aceste aspecte ale tranzacțiilor financiare mobile fac studiul și implementarea acestora o activitate
foarte captivantă și plină de provocări. În cursul carierei noastre am putut urmări, până în acest moment, gradul de
hazard în realizarea implementărilor efective. Faptul că acestea izvorăsc din imediatul tehnologic și constituie una
din barierele mereu ridicate din calea evoluției sociale ne-a creat un sentiment al privilegiului și ne-a menținut
interesului crescut.
Rolul serviciilor financiare în telecomunicațiile mobile este în acest moment într-o perioadă de căutare și
adaptare. Efectul introducerii lor poate fi unul capital până la a buscula complet piața curentă a serviciilor financiare
mobile. Odată deveniți depozitarii conturilor financiare ale utilizatorilor, operatorii de telefonie mobilă se pot
metamorfoza în instituții financiare în sensul clasic. Pericol sau oportunitate pentru operatori? Dar pentru abonați?
Care ar fi avantajele, dar și riscurile, unei asemenea strategii și cât de mare este oportunitatea realizării acesteia?
Adevărul este că ne aflăm într-un punct de inflexiune al creșterii. Tradiții, cutume sociale, valori religioase
toate sunt provocate de schimbările ce se petrec în ritm accelerat. Peisajul social și tehnologic curent este greu de
cuprins pentru majoritatea celor născuți cu 70-80 de ani înainte. Progresul, urmărit în mod conștient și încurajat în
formele de organizare umană de-a lungul timpului (dacă excludem din această generalizare mișcările social-
religioase de nișă, intenționat tehnologic arhaice) devine greu de îmbrățișat de cei mai în vârstă, decalajul și lipsa
deprinderilor cu noul mediu social fiind atât de accentuate încât pot fi excluși din noul peisaj socio-tehnologic. Să ne
închipuim un European din anul 1910 privind la unul din anul 2010. Faptul că poate merge după operaţii
complicate, că petrece mare parte a timpului său fără muncă fizică şi comunică în mod instant în cealaltă parte a
lumii poate fi privit prin prisma supranaturalului.
Paradigma de comunicare se modifică, de la schimbul oral, la victoria cărții, a cuvântului, datorită tiparului,
până la transformarea electronică, virtuală a informației și a schimburilor cu aceasta. Victoria cărții a fost, totuși, de
scurtă durată [3] și saltul „de la civilizația Guttenberg la cea a lui Marconi‖ s-a petrecut în ultima parte, nu chiar
liniar. În lucrare voi aborda aspecte ce sunt momentan supuse dezbaterii din cauza faptului că nu sunt încă finalizate,
clare. Dinamica desfăşurării faptelor nu este pe deplin explicabilă în acest moment. Tot ce putem vedea este însă o
creştere foarte rapidă a gradului de sofisticare şi înţelegere comparat la cursul istoriei.
Beneficiind de o poziție privilegiată în vârful efortului de standardizare și tentativelor de implementare pe
piață, serviciile financiare mobile sunt pasul evolutiv firesc al tehnologiei informației și telecomunicațiilor după cum
am ilustrat în capitolele tezei, atât din punct de vedere ar fiabilității demonstrate prin testele de încărcare și
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
11
anduranță din capitolul 3 cât și din punct de vedere al evoluției tehnologice curente și a provocărilor pieței existente
în momentul de față în telecomunicații. Despre cele legate de servicii financiare mobile sau cum acestea pot devenit
soluția propunem în capitolul 3 și în cursul celorlalte.
1.2 Contextul actual al serviciilor de comunicații mobile
Conform măsurătorilor CISCO [4], rata de penetrare a telefoniei mobile va fi de un mobil per capita în jurul
anului 2015, aceasta însemnând mai mult de 7 miliarde terminale conectate, incluzând aici şi modulele machine-to-
machine (M2M). În 2011 erau 48 milioane de oameni cu un telefon mobil dar fără energie electrică, aceasta însemnă
că reţeaua de telefonie mobilă s-a extins mai mult decât reţeaua de curent şi nu invers, iar acest număr este aşteptat
să crească la peste 135 milioane în 2015 [4]. Deoarece telecomunicaţia mobilă este în acest moment un serviciu
universal disponibil şi, de asemenea, este un serviciu vital, implicit, privit ca un bun, se supune în tot acest timp unor
reglementări de standard foarte stricte. Erorile în serviciu sunt supervizate, anticipate și supuse verificărilor
succesive. Anomaliile pot fi identificate, urmărite (de exemplu, perioade de vârf de trafic) şi, pe cât posibil, efectele
lor eliminate. Telecomunicaţiile mobile şi-au impus prezenţa în viaţa de zi cu zi ca urmare a unei necesităţi umane
dar depăşesc în calităţi aspectele natural-umane. Capabilităţile computaţionale, disponibilitatea, rezistenţa la erori,
auto-corijarea (de exemplu, coduri de identificare a erorii în transmisie) sunt considerate standarde normale ale
acestei industrii. Pe scurt, telecomunicaţiile mobile se dovedesc a fi un serviciu incredibil de stabil, de complex şi de
manevrabil (scalabil). Cu siguranţă, nu există activitate umană ce poate suplini în acest moment progresul
tehnologic pe care l-am realizat (în afară de dezvoltarea de aptitudini telepatice la scară largă). Extrem de sigure şi
fiabile reţelele de telecomunicaţii mobile si serviciile pe care le avem la dispoziţie în acest fel au un mare grad de
încredere din partea noastră. Odată disponibil pe telefonul mobil un serviciu (de exemplu, localizarea prin
triangulare şi satelit - GPS), acesta va fi utilizat în cazuri extrem de variate de la nevoi personale la chestiuni
profesionale neavând voie să dea greş. Orice eroare poate duce la de-credibilizarea serviciului. Un alt exemplu
foarte simplu este siguranţa pe care o avem că telefonul mobil poate fi folosit. În momentul în care plecăm de acasă
dar aşteptăm o veste foarte importantă şi lăsăm ştiut faptul că avem telefonul la noi în tot acest timp suntem siguri de
faptul că putem fi sunaţi şi vom putea vorbi la momentul respectiv. Numai acest tip de garanţie poate face ca pe
viitor telefonul mobil să fie folosit şi în noi situaţii de la servicii până la operaţii monetare complexe (cum ar fi
tranzacţii, operaţiuni bancare, contracte) şi chiar votul de pe telefonul mobil.
O altă perspectivă pe care o putem avea asupra cifrelor de trafic și de accesibilitate ale telecomunicațiilor
mobile, o constituie comparația cu alte prezentări statistice legate de resurse de ex: apă, resurse naturale, etc. Pentru
exemplificare, sursele de apă potabilă și posibilitățile de producere a hranei pe glob sunt din ce în ce mai limitate în
contrast puternic cu creșterea exponențială a disponibilității accesului la sistemele de telecomunicație mobilă. În
primii ani ai celui de-al doilea deceniu din mileniul al 3-lea doar aproximativ 60% din populația globului are acces
la apă potabilă și la un sistem sanitar propriu-zis [5], în comparație, conform cifrelor oficiale ITU [6], deloc
surprinzătoare, cu proporția de peste 90% din populația globului ce are acces la telecomunicații mobile 2G. Acest tip
de rapoarte ale organizațiilor internaționale (de ex: UNICEF, WHO) pun accentul pe decalajul enorm, încă existent
între țările civilizate și țările sărace sau în curs de dezvoltare din punctul de vedere al asigurării supraviețuirii
respectivelor populații de pe glob. Concluzia este că în acest moment populația globului are acces la telefonia
mobilă mai facil și mai mult decât la surse de hrană și de apă curate și sustenabile.
Continuând comparația, referindu-ne la telecomunicații, pentru perioada 2012-2016, prognozele arată aprox.
700 milioane de terminale mobile avansate (smartphones) cu o cotă de piață copleșitoare. În acest context,
tranzacțiile financiare mobile ajungând la aprox. 12 miliarde dolari, la fiecare tranzacție putând fi aplicat un
comision (de ex. 2,75%) într-un peisaj social în care peste 90% din plăți vor fi făcute cu telefonul mobil în loc de
cash [7]. Mai multe detalii legate de implementarea acestor sisteme se găsesc în capitolul 4. Ne aflăm în acest
moment (n.a. 2014) în fața unui paradox: tehnologia NFC (Near Field Computing) este pregătită pentru un salt
aplicativ, în 2017 plățile prin NFC ar putea valora sute de miliarde dolari (potrivit firmelor de analiză Juniper
Research [8] și ABI Research [9] valoarea totală a tranzacțiilor monetare NFC ar fi de 180 sau 191 miliarde dolari)
dar comportamentul financiar curent (modalitățile în care realizăm plățile) nu a ținut pasul. Cu alte cuvinte am putea
dar, momentan, nu dorim acest lucru. Evidentul conflict între posibilitățile tehnice și cutumele sociale fiind unul din
punctele pe care se concentrează tot în capitolul 4.
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
12
Este cunoscută preferința pentru SMS în țările asiatice, în mod special Indochina. În țările vestice traficul
SMS a fost chiar încurajat de către operatori prin tarifare avantajoasă sau oferte de abonament cu gratuități (SMS
incluse) astfel încât serviciile alternative all-IP cunoscute sub denumirea generică OTT (Over the Top) să poată fi
ținute la distanță. Astfel încât avem cazuri în care comunicare prin SMS crește iar traficul de voce clasic este în
scădere, a se vedea Marea Britanie (UK) [10]. Aplicațiile OTT țin în momentul de față de comunicarea text de tip
bulletin-board sau cea interpersonală.
În ce privește suma totală a plăților mobile, firma de analiză Gartner se așteaptă ca piața globală pentru
plățile mobile să atingă, de asemenea, 617 de miliarde dolari în 2016, datorită unei baze de utilizatori pronosticată la
448 milioane. Cu alte cuvinte, există prognoze de creștere mai mult decât optimiste dar, în același timp, decalajul
dintre posibilitățile tehnice și rata de adopție a tehnologiilor este încă lentă, privită global. Merită subliniat un alt
aspect, direct legat de posibilitățile de implementare. Opțiunile tehnice, preferințele punctuale și subiective pot duce
la încetinirea implementărilor, ba mai mult, la imposibilitatea stabilirii unui sistem standardizat de plată mobilă.
Prea multe posibilități de implementarea pot fi la rândul lor dăunătoare punerii în exploatare [11]. Un alt paradox pe
care îl studiem mai în detaliu în capitolul 3, în cadrul secțiunii referitoare la provocări.
Impactul telecomunicațiilor mobile poate fi substanțial. Spre exemplu în mai puțin de un deceniu, dintr-un
continent unde aproape nu exista o infrastructură de telefonie fixă, s-a ajuns în situația în care 1 din 6 din cei peste 1
miliard locuitori ai Africii are un telefon mobil. Impactul avut de această prezență este cu atât mai mare cu cât
telefonul mobil poate fi folosit pentru detectare și informare instant de simptome medicale, creându-se astfel una din
cele mai mari și ieftine rețele distribuite de senzori [12]. Beneficiile aduse de telecomunicațiile mobile se dovedesc a
fi distribuite pe întreg spectrul social.
În ce privește strict mobile money cifrele sunt de asemenea impresionante. Firmele de analiză au prezentat
cifre de creștere ilustrative. De exemplu, o creștere de la 160,5 la 212,2 milioane utilizatori ai plăților mobile cu o
creștere anuală de aproximativ 42% din 2011 în 2016 (Sandy Shen, research director) [13]. Juniper Research
prognostichează că în 2014 aproape 300 milioane (reprezentând o rată de 1 la 5) de terminale mobile avansate vor
suporta tehnologia NFC iar totalul tranzacțiilor prin NFC va fi de $50 miliarde. Valoarea totală a transferurilor
numai în Africa pentru 2015 se pronostichează la peste 200 miliarde dolari, reprezentând aproximativ 18% din PIB-
ul continentului.
Odată cu aceste creșteri spectaculoase, este de așteptat ca tentativele de fraudă și înșelăciune se migreze la
rândul lor în noul mediu și să se adapteze. Ba mai mult, un asemenea mod de tranzacționare financiare poate fi
utilizat ca un mod mai comod de a realiza presiuni chiar din partea unor actori statali. Acest fapt ilustrează una din
cele mai mari probleme ale avansului tehnologic în telecomunicațiile mobile cu informație monetară: faptul că
informația este transferată pe interfața aer, prin unde electromagnetice, stabilește un punct clar de vulnerabilitate în
cadrul canalului de transmisie. Interceptarea, decodare și manipularea datelor de pe interfața radio este dificilă dar
nu imposibilă. Din acest motiv, implementarea pe scară largă a acelorași tipuri de tranzacții monetare din mediul
clasic interbancar sau interpersonal este întârziată din cauza riscurilor de fraudă și atacuri [14].
Prognozele legate de NFC sunt așadar impresionante, a se vedea mai sus referirea la numărul de terminale
mobile avansate cu suport NFC, și informațiile legate de echipamentele compatibile NFC la comercianți ce vor
ajunge la o rată de penetrare de 86% în SUA și 78% în Europa în 2017. Terminalele de vânzare NFC, POS NFC
(Point of Sales), vor avea o creștere anuală medie de 50% de la 3,9 milioane unități în 2011 la 43,4 milioane unități
în 2017 potrivit firmei suedeze de analiză Berg Insight [15].
Merită comparate aceste cifre, în cea mai mare parte a lor foarte generoase, cu cifrele actuale și prognosticate
ale ajutoarelor umanitare. Acestea oferă o imagine destul de clară asupra posibilităților curente și mai ales asupra
disponibilității organizaționale, personale sau statale în ce privește susținerea unor astfel de cheltuieli. Ajutorul oferit
în 2010 către 39 țări în conflict (intern etc) a fost de 10,7 miliarde dolari. În ce privește ajutorul oferit statelor lovite
de dezastre naturale între 2001-2010, 46 de asemenea țări au fost recipientele a 8 miliarde de dolari. Anual, în jur de
60-70 milioane de oameni au nevoie de ajutor umanitar de urgență iar creșterea ajutorului are o proporție de numai
10% anual [16].
Creșterile din valorile de trafic și de venituri nu sunt însă veșnice. Voi analiza limitările modelului curent de
creștere în capitolul 3 în secțiunea dedicată provocările modelului clasic de profit. Implementarea de servicii
financiare mobile nu mai rămâne doar o opțiune ci devine o cerință. Pot fi implementate plăți mobile, portofelul
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
13
digital, plata facturilor, viramente salariale. În cazul economiilor unde operațiunile financiare obișnuite se petrec
doar cash saltul la managementul financiar printr-un sistem de telefonie mobilă poate părea sortit eșecului. De fapt,
se produce un salt tehnologic care este adoptat de piață și utilizatori, astfel încât operatorii și producătorii de
tehnologie ajung să beneficieze mai mult decât ar fi crezut. Implementarea serviciilor monetare mobile într-o piață
care nu a cunoscut alt tip de tranzacționare financiară înainte duce societatea direct în următorul stagiu al integrării
tehnologice, scurtcircuitând fazele evoluției din lumea occidentală. Apare fenomenul de incluziune financiară: o
populație care în trecut nu avea acces la servicii financiare le obține prin intermediul serviciilor mobile. Rețeaua de
agenți mobili ce pot furniza servicii monetare (de exemplu, de reîncărcare top-up) este mai complexă decât rețeaua
de servicii bancare clasice, aceasta din urmă putând fi inexistentă. Implementarea tehnică se face, așadar, în
concordanță cu aspecte locale ale pieții, aspect pe care îl tratăm în capitolul 4 în secțiunea dedicată intermedierii
aspectelor culturale şi geografice în implementarea serviciilor.
Pe lângă caracteristicile tehnice ce le evidenţiază, telecomunicaţiile mobile sunt un catalizator al libertăţii de
exprimare, al liberei iniţiative şi drepturilor fundamentale ale persoanei. Telefonia mobilă este un apanaj al libertăţii
(de exemplu, ca parte a pedepsei primite prizonierii nu au dreptul legal de a avea telefoane mobile) şi poate fi un
garant al demnităţii umane. Industria telecomunicaţiilor este neselectivă în distribuirea serviciilor sale, nu are
legături sau un trecut controversat. Mai mult, este un actor prezent în susţinerea acestor drepturi fundamentale şi
încurajarea eliminării restricţiilor acolo unde acestea există. Un exemplu îl constituie programul GSMA denumit
mWomen [17] ce îşi propunea reducerea diferenţei uriaşe de 300 milioane de utilizatori între numărul de bărbaţi şi
numărul de femei ce au un telefon mobil în ţările în curs de dezvoltare. Acest lucru se poate realiza prin schimbarea
mentalităţilor, a condiţiilor economice şi de viaţă, tehnologia mobilă contribuind la o mai mare independenţă şi
siguranţă în viaţa femeilor. De asemenea, în cadrul scopului mai larg al îmbunătăţirii calităţii vieţii,
telecomunicaţiile mobile pun la dispoziţia serviciilor medicale un sistem unic de monitorizare şi colectare a
informaţiilor. Conferinţe pe marginea colaborării cu organizaţii medicale şi implementarea de servicii în reţea sunt
organizate de comunitatea telecom (de exemplu, GSMA Mobile Health Summit [18], anual, datorită iniţiativei
comune cu mHealth Alliance şi Organizaţia Naţiunilor Unite [19]) pentru a evidenţia capabilităţile de transport ale
reţelei de telecomunicaţii şi posibilităţile de implementare a investigării medicale şi urmărire în timp real folosind
terminalele mobile. Per total, adopţia telefoniei mobile reprezintă şansa ţărilor în curs de dezvoltare de reducere a
decalajului informaţional şi tehnologic, fenomen denumit digital divide (decalaj digital) [20]. Un exemplu edificator
a fost adoptarea rapidă a telefoniei mobile în Românie în anii 1990, lucru similar petrecându-se apoi în Asia şi zona
de nord a Africii, asemenea comportamente de piaţă relevând succesul universal al telecomunicaţiilor mobile,
rămânând ca operatorii de telecomunicaţii să avanseze în oferta de servicii mobile pentru a acoperi noi nevoi în
condiţiile în care nu există o implementare iniţială şi lipseşte infrastructura clasică (de exemplu, telecomunicaţii
fixe, reţea rutieră, reţea electrică sau chiar servicii medicale şi bancare).
Din aceste puncte de vedere implementarea tranzacţiilor monetare mobile ar fi un factor pe atât de inovator
pe cât de necesar deoarece, după cum voi evidenţia în cadrul lucrării, acestea reduc factori importanţi ce afectează
calitatea vieţii în state în curs de dezvoltare cum ar fi corupţia şi birocraţia. Prin e-guvernare şi utilizarea Internetului
pentru sarcini administrative ce ţin de relaţia cetăţean-administraţie, efectele birocraţiei pot fi eliminate reducând
timpii de procesare, complexitatea şi redundanţa ori aceste deziderate există chiar şi în statele dezvoltate cu o bună
organizare administrativă. Telecomunicaţiile mobile au în acest caz un rol primordial în asigurarea unei viteze de
procesare mărite, a introducerii transparenţei în procesul decizional, caracterizându-se prin multiple avantaje
indiferent de contextul în care sunt instalate noi şi noi produse. Telecomunicaţiile mobile reuşesc ceea ce multe alte
tehnologii nu au reuşit: standardizarea, inovaţia şi testarea îndelungată conduc la servicii din ce în ce mai suple şi
eficiente, cu un pas înaintea nevoilor curente ale utilizatorilor, rămânând la latitudinea utilizatorilor cum le vor
accepta şi integra în activităţile curente: acest fenomen având denumirea de decalaj cultural (cultural lag, a se vedea
subcapitolul 3.1 legat de ciclicitatea tehnologiilor și modele de creștere în comunicații mobile).
Unul din obiectivele lucrării a fost prezentarea în fiecare context de exemple de aplicaţii, producători,
standarde ce au fost puse în aplicare şi reprezintă cazuri de succes sau insucces, în orice caz reprezentând datele
necesare elaborării unei viziuni globale asupra istoricului acestui domeniu şi, pe cât posibil, aproximarea mişcărilor
viitoare. Pe lângă aceasta am exemplificat cu cazuri concrete autohtone din piaţa IT şi telecom din România acolo
unde aceste evoluţii au fost deja făcute sau am prezentat planurile pe care le au în vedere producătorii prezenţi la noi
sau autorităţile de reglementare de la noi din ţară.
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
14
1.3 Obiectivul tezei
Salturile tehnologice din ultimele decenii nu au echivalent în istoria societății umane. Una din modalitățile de
observație practică și teoretică o constituie Teorema lui Moore, ce a intuit dublarea densității tranzistoarelor pe inch
pătrat la fiecare doi ani. Această teoremă a fost mai apoi extrapolată în alte domenii. Valabilitatea ei în domenii
tehnice variate și procese tehnologice distincte (evoluția televiziunii, telefoniei mobile etc) duce însă la conturarea
unei creșteri accelerate. Această creștere exponențială se găsește în momentul de față în punctul de inflexiune.
Punctul de inflexiune este urmat de o creștere tangențială ce nu pare a fi controlată de către intervenția efectivă a
cercetărilor ci este auto-alimentată. Această creștere auto-alimentată este baza teoriei singularității pe care o voi
detalia și utiliza în demonstrațiile de pe parcursul lucrării. Indiferent dacă prezentăm scepticism față de această
manifestare a tehnicii, dacă ne temem sau nu de o eventualitate de acest fel, merită prezentate ambele fațete.
Dorința noastră este de a utiliza și construi argumente în favoarea telecomunicații mobile avansate în vederea
implementării de servicii financiare mobile nu doar din punct de vedere tehnic ci și din punct de vedere socio-uman.
Suntem obligați să aruncăm o privire asupra acestui domeniu deoarece implementarea oricărui sistem tehnologic
depinde și de afectele curente și la un moment dat ale societății în general și al oamenilor în particular ca utilizatori
ai tehnologiei. Descoperim așadar paradoxuri la implementare și căi alese ce par ne-logice. La fel cum piețele
financiare au acționat în mod dramatic împotriva interesului colectiv în cadrul sistemelor economiei de piață din
simplul motiv al interdependenței acțiunii teoretice cu impulsurile umane tot așa implementările tehnologice depind
de fiecare individ în parte ce constituie grupul țintă al unei tehnologii în dezvoltare. Cazul dramatic al utilizării
reacției de fisiune nucleară în scop distructiv (și auto-distructiv din punct de vedere al rasei umane) reprezintă
punctul culminant și regretabil al manipulării inovației științifice.
În cazul serviciilor monetare mobile, acestea pot reprezenta un enorm salt calitativ al vieții individuale și
sociale. Serviciile monetare mobile sunt complementare noii structuri informaționale libere, de tip Cloud. Fără o
arhitectură vizibil strictă și, deci, restrictivă, oferind, de asemenea, avantajul mobilități precum telefonia mobilă,
interconectivitatea devine principalul atu al schimbului informațional de tip Cloud. În acest tip de organizare non-
structurată fiecare sursă de informație devine moderatoare, destinație, agregatoare de date. Rezultatul distribuției
organizaționale fiind sinergia informației de intrare. Internet of Things este rezultatul unei structuri non-clasice de
tip Smart Grid, subiecte asupra cărora mă voi concentra în cadrul investigațiilor punctuale privind transferul de date
sau eficientizarea schimbului de informație monetară în rețelele de telecomunicații mobile.
Direcțiile de studiu ale tezei sunt tranzacțiile monetare și monetizarea tranzacțiilor, a transferurilor de date în
rețea, în perspectiva creșterii traficului de date de măsurare în preconizatul IoT (Internet of Things – Internetul
Obiectelor). Lucrarea a fost elaborată în timp, pe parcursul adoptării de către operatorii de telecomunicații a altor
paradigme de funcționare față de impactul anilor 90 în care s-au făcut implementările GSM. În această perioadă am
identificat slăbirea modelului clasic de profit, adaptarea pieței de telecomunicații la aplicații personalizate mobile,
precum și interconectivitatea crescândă a utilizatorilor între ei și cu mediul socio-economic înconjurător atât prin
rețele sociale cât și prin aplicații de prezență și de plată.
Coordonata centrală a lucrării o constituie investigarea și propunerea de metode de monetizare pentru a
veni în întâmpinarea producătorilor de tehnologie mobilă în vederea satisfacerii dorinței operatorilor pentru o
implementare sustenabilă.
Necesitatea adaptării implementărilor pe tranzacții atomice (unice) este necesară în urma diversificării și
personalizării modalității de transfer a informației în cadrul sistemelor integrate IoT și prin rețelele de socializare.
Principiul colaborativ curent provoacă paradigma curentă centralizată în telecomunicațiile mobile. Adaptarea la
noile realități ale pieței include și implementarea de noi sisteme ce pot audita în mod avantajos pentru ambele părți
asemenea tranzacții. Nu discutăm în detalii aspectele de securitate ci ne axăm pe cele de tip de trafic pe cursul
întregii lucrări.
1.4 Organizarea tezei
Capitolul 1 – Introducere și descriere obiectivelor tezei.
Capitolul 2 – Realizarea unei clasificări și investigare a tehnologiilor și serviciilor în contextul standardizării
și reglementării.
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
15
Capitolul 3 – Contribuții la dezvoltarea paradigmelor de implementare a serviciilor în telecomunicaţii
mobile.
Capitolul 4 – Contribuții la clasificarea serviciilor monetare mobile cu valoare adaugată și la controlul
accesului la servicii monetare mobile.
Capitolul 5 – Managementul distanței (managementul infrastructurii distribuite). Contribuţii în tele-măsurare
şi îmbunătăţirea performanţei în transferurile de date de tip Machine to Machine în serviciile cu valoare adăugată
din telecomunicaţii mobile.
Capitolul 6 – Integrarea unei platforme de comunicații avansate (ATCA) pe modelul rețelelor inteligente.
Captarea potențialului rețelelor sociale în implementarea de comunicații x2M. Soluții avansate de procesare a
pachetelor pentru discriminarea fluxurilor în comunicații industriale.
Capitolul 7 – Concluzii finale şi prezentarea contribuţiilor.
1.5 Notă asupra terminologiei
În jargonul telecomunicaţiilor mobile noţiunile şi termenii de bază sunt în majoritatea lor intraductibili din
limba engleză. De exemplu, leapfroging (salt înainte) este un concept vital în strategia operatorilor de
telecomunicaţii legat de dezvoltarea telecomunicaţiilor în ţările în curs de dezvoltare. Printr-o strategie leapfroging,
se poate trece direct la adoptarea unei generaţii avansate de telefonie mobilă într-o ţară în curs de dezvoltare
deoarece costurile înlocuiri unor echipamente moştenite nu există. În acelaşi context întâlnim termenul greenfield
development ce presupune intervenţia într-un teren pe care nu a fost construit anterior nimic, de la zero. Din acest
motiv am tradus termenii în limba română acolo unde a fost posibil şi am încercat explicarea lor acolo unde nu ar fi
fost intuitivă simpla traducere. În general, termenii în engleză sunt bine împământeniţi. Este adevărat că limbajul
tehnic modern curent în limba română abundă în neologisme mai mult sau mai puţin elegant integrate dar nu
considerăm necesară realizarea de paralelisme lingvistice în fiecare moment al lucrării. De menţionat că există o
perspectiva academică pesimistă ce presupune că în urma globalizării accentuate în maxim 300 de ani vor exista
doar 3 limbi vorbite internaţional: engleza, spaniola şi chineza [21].
Termenii actuali, preponderent anglo-saxoni, descriu și familiarizează utilizatorii cu noi servicii. Aceștia se
generează din dorința furnizorilor de servicii mobile de a folosi cuvinte-umbrelă pentru a atrage un număr cât mai
mare de clienți și de a împământeni folosirea acestora. Termenii trebuie să fie ușor de folosit pentru a descrie
operații multiple. În domeniul operațiilor financiare mobile, termeni tehnici din telecomunicațiile mobile sunt
alăturați unora veniți din domeniul financiar-bancar, precum mobile wallet cu diferitele sale variante.
Titlul tezei „Contribuții la controlul m-Business al comunicațiilor om-mașină” include termeni ce semnifică
orientarea pe servicii în telecomunicațiile mobile (m-). Achiziția de date de măsurare de la distanță prin integrări
software și hardware ce denotă interacțiunea (comunicarea) între om și mașină și contribuțiile aduse controlului și
investigării fluxurilor de date precum cele ilustrate prin aplicațiile rulate pe platforma ATCA sunt desemnate
corespunzător. Modalitățile de interacțiune și control al operațiunilor financiare prin aplicața mobilă originală
dezvoltată în vederea lansării în producție la un operator major din Orientul Mijlociu sunt implicite în contextul
referințelor la controlul m-Business. Am optat pentru utilizarea cratimei în m-Business. Acest lucru este interșanjabil
cu scrierea mobile Business sau mBusiness, la fel cum poșta electronică (electronic mail) este prescurtată e-mail în
dicționarele tehnice, alături de forma fără cratimă email. Forma cu cratimă este în continuare utilizată, fiind chiar
obligatorie în documentele RFC (Requests for Comment) ale IETF, vezi capitolul 2.2.1 legat de standarde și
instituţii de standardizare. Vom folosi însă email dar e-Commerce, m-Business, m-Commerce deoarece sunt forme
cursive, ce descriu combinația mediu electronic,mobil-mediu clasic.
Cuvântul monetizare semnifică în limba română „a bate de monedă” sens ce poate fi extins, precum în limba
engleză, în urma utilizării în mediul operațiunilor financiare mobile, la utilizarea în schimburi a unei valute
electronice virtuale. Vom utiliza termenii de monetizare a tranzacțiilor și tranzacții monetare conform cu sensurile
descrise în subcapitolul 4.2.7 unde insistăm pe diferențele și caracteristicile acestor tipuri de operațiuni în mediul
mobil.
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
16
2 Clasificarea tehnologiilor de acces în telecomunicații mobile
În acest capitol sunt prezentate implementările curente în telecomunicaţiile mobile şi evoluţia ce a avut loc la
nivel de model de implementare (paradigmă) pe partea de acces radio şi partea din centrală (core). Istoricul este,
aşadar, ilustrat prin evoluţie. Evoluţia unui standard dintr-altul punând bazele spre finalul capitolului la elaborarea
unei perspective unitare legată de integrarea accelerată a tehnologiei informaţiei în viaţa socială şi profesională.
Aceasta duce la creşterea dependenţei de tehnicile informaţionale şi, în anumite variante, la definirea unui nou
moment în evoluţia tehnico-umană şi anume singularitatea tehnologică.
Evoluţia telecomunicaţiilor mobile reprezintă creşterea tehnologică cea mai accentuată în ultima perioadă din
istoria umanităţii. Viziunea istorică asupra evoluţiei tehnicii lasă loc observaţiei că creşterea intuitiv liniară a ajuns
în zona de inflexiune exponenţială, în care inovaţia şi implementările practice putând avea loc în curând mai rapid
decât poate un om urmări. Pe acest drum începem cu primele implementări ale telecomunicaţiilor mobile, ce
avantaje au adus dar şi limitările ce au izvorât din acestea. Observăm binomul foarte legat între capacitatea de
standardizare într-un domeniu tehnic şi rata de evoluţie foarte puternică ce are loc fără a avea repercusiuni calitative.
In balanţă punem cazul industriei aerospaţiale, ale cărei cicluri de standardizare durează atât de mult încât în
continuare se foloseşte tehnologie Saturn şi Apollo pentru programele spaţiale contemporane. Metodele de
standardizare în telecomunicaţii, atât de fiabile, sunt expuse prin prezentarea în subcapitolul 2.2 a instituţiilor şi
forurilor de standardizare şi reglementare în telecomunicaţii.
Figura 2-1. Spectrul de frecvenţă al undelor radio
Transmisiile de date pe calea aerului (wireless) au crescut dramatic de la începuturile rezervării spectrului
radio in banda de frecvenţă utilizabil în telecomunicaţii. Domeniul telecomunicaţiilor mobile se regăseşte în spectrul
electromagnetic în banda de frecvenţe ultra-înalte Ultra High Frequency (UHF). Spectrul de frecvenţă este mărginit
de transmisia TV terestră şi de transmisia prin satelit, aceasta bandă 300MHz-3GHz fiind în final foarte uzitată
primind denumirea de sweetspot (locul favorit).
Faptul că serviciile de telecomunicaţii mobile sunt disponibile nonstop şi datorită tot mai crescutei mobilităţi
a utilizatorilor (prin roaming şi handover) supun tehnologiile din telecomunicaţii şi paradigmele de implementare şi
exploatare la noi şi noi provocări. Una din cele mai recente provocări este implementarea unui model de exploatare
care să permită utilizatorilor interacţiunea socială ce implică transfer de date foarte înalt şi o creştere a fiabilităţii din
ce în ce mai mare. Această adoptare a telefoniei mobile în sfere din ce în ce mai diverse ale activităţilor socio-umane
fac din telecomunicaţiile mobile unul din pilonii dezvoltării tehnologice viitoare, mărind mobilitatea dar reducând
nevoia de deplasare, asigurând nevoia de informare şi îngăduind o guvernanţă din ce în ce mai transparentă şi
responsabilă din partea administraţiei publice dar reducând nevoia de interacţiune cu autoritățile statului sau diverse
companii ce oferă servicii (cum ar fi aplicaţii şi plăţi la birouri şi ghişee). În acest cadru, pe parcursul lucrării voi
puncta avantajele implementării pe scară largă a serviciilor monetare mobile în telecomunicaţiile, acestea având
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
17
inclusiv rolul fluidizării traficului, creşterii veniturilor şi asigurării inovaţiei la nivelul companiilor de
telecomunicaţii mobile.
2.1 Evoluția paradigmei accesului susținută de evoluția tehnologică
2.1.1 De la semne la voce, date și servicii
Telecomunicaţiile mobile aşa cum le cunoaştem în acest moment au început prin servicii de voce. Din punct
de vedere al tehnologiei astfel formate ele s-au numit Bearer Services (servicii purtătoare) iar ce era adiţional
Teleservices (servicii la distanţă). Este o distanţă foarte mare de la primele dispozitive de transmitere a informaţiei la
distanţă care se foloseau de semne vizuale, fiind astfel la origini o tehnologie de tip optic, un exemplu reprezentativ
fiind semaforul-telegraf (telegraf optic tip Chappe) prezent în Louvre, Paris, Franţa, până la începutul secolului al
XIX-lea.
De la semnalizări vizuale la telegraf prin cablu şi mai apoi din nou pe calea undelor prin radio şi telefon,
acesta pare a fi drumul parcurs de omenire în transmiterea informaţiei. Interesant este că o comunicare fără fir a fost
întotdeauna preferată dacă a fost posibilă. La introducerea telegrafului electric (inventat în 1839) au existat
suspiciuni legate de faptul că pot fi tăiate cablurile şi Samuel Morse nu a putut vinde în Franţa telegraful electric
considerându-se că semafoarele optice sunt mai sigure şi eficiente. Implementate pe toată întinderea Europei de
marile puteri ale vremii ultimul semafor telegraf a fost de-comisionat abia în 1880-81, în Suedia.
Începuturile transferului de date ţine de transmisia de voce. Există o veche rivalitate în standarde iar una din
cele mai interesante confruntări este cea dintre Bellheads şi Netheads. Confruntarea, bineînţeles tehnică, dintre
grupul de ingineri consacraţi în domeniul telefoniei, Bellheads, angajaţi în laboratoarele Bell şi cei din noul domeniu
la acea vreme al transmisie de date, Netheads. Unul din cele mai interesante, dar şi cele mai puţin cunoscute,
capitole in istoria standardizării transferului de date şi voce [22] cu implicaţii majore asupra viitorului transferului de
date şi implicit al telecomunicaţiilor s-a desfăşurat aşadar în anii 1970 şi priveşte standardizarea ATM
(Asynchronous Transfer Mode – mod de transfer asincron), mai exact dimensiunea in octeţi a celulei de transfer şi a
transferului util (payload). ATM este în momentul e faţă o răspândită tehnologie de comutare în telecomunicaţii
(switching) în transferul de date, video şi voce în condiţii bune. Punctele importante constituie rata de transfer destul
de performante (până la câteva sute de Mbps) şi o versatilitate în ce priveşte transportul pentru comutarea de circuite
(circuit-switched) sau comutarea de pachete (packet-routed sau mai comun packet-switched). Este un protocol axat
pe conexiune (connexion oriented) combinând avantajele ratei constante (Constant Bit Rate – CBR) şi ale celei
variabile (Variable Bit Rate – VBR). Tehnologiile concurente includ Ethernet, MPLS (Multi-Protocol Label
Switching) şi Frame Relay, cu ATM fiind o versiune avansată a acestuia din urmă. ATM este acum o tehnologie de
nivel 2 pe stiva OSI (la nivelul Data Link Layer) dar o descriere completă a ATM acoperă primele trei niveluri din
stivă. Cell Relay (comunicare prin celule) este baza pentru comutarea ATM cu dimensiunea celulei de încărcare fixă
de 48 bytes.
ATM nu a înlocuit protocolul Ethernet iar Internet Protocol a continuat să se bazeze pe tehnica best effort (a
maximei încercări) a Ethernet-ului. Cursa între garantarea serviciului prin căi dedicate (path) de partea ATM şi
abordarea best effort a Ethernet/IP a fost în cele din urmă câştigată de IP pentru transmiterea datelor. ATM a rămas
o tehnologie extrem de bună de comutare în implementări controlate. ATM garantează însă mai puţine opţiuni la
scară foarte largă astfel încât a fost adaptat switch-urilor IP acolo unde era nevoie de viteză şi calitate sporită fără o
mare diversitate de acces (mai puţine căi dar mai sigure, mai rapide şi mai ieftine). Acest lucru a durat în partea de
core până în momentul în care rate de transfer foarte mari au fost disponibile pe Ethernet/IP marcând migrarea
completă spre Ethernet.
Din cauză că celula ATM – vehiculul pentru transferul informaţiei – este de doar 53 bytes din care 5 bytes
sunt dedicaţi header-ului (conținând informaţia de rutare) atunci când traficul IP este transmis prin ATM celule
consecutive vor conţine informaţia aceluiaşi pachet IP. Dar la fiecare transmisie se pierd cel puţin 5 bytes pentru
rutare iar celula finală este, deseori, doar parţial utilizată. În total, toate acestea duc la o pierdere de aproape 30% din
bandă. Ţinta ATM de a pune la dispoziţie o singură tehnologie integrată pentru LAN (Local Area Networks), reţele
publice şi servicii a eşuat.
Diferenţa în abordare între Bellheads şi Netheads ilustrează diferenţa între două viziuni: una a malthusienilor
[23] şi una a cornucopienilor [24]. Suporterii ATM (malthusienii) preziceau că Ethernetul va claca şi lățimea de
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
18
bandă nu va fi capabilă să suporte numărul din ce în ce mai mare de cereri. Pe de altă parte, susţinătorii Ethernet/IP
(cornucopienii) prevedeau că traficul va putea fi utilizat în vederea servirii cererilor.
Lupte de genul acesta între modalităţile de standardizare continuă încă [25], un exemplu recent (n.a. 2011) îl
constituie standardizarea protocolului Transport MPLS (Multiprotocol Label Switching) pentru managementul
reţelei de telecomunicaţii (OAM – Operations, Administration, and Maintenance). Procesul standardizării a început
în 2007 şi priveşte transmiterea pe MPLS a informaţiei IP. MPLS este un succesor modern al ATM, adăugând 32
biţi pentru header (antet) unui pachet IP şi implementează exact ca predecesorul său un transport dedicat şi sigur
între diferite locaţii dar aparţinând aceleaşi organizaţii. Din acest motiv, viziunea închisă a operatorului de telefonie
este prevalentă în dezvoltarea arhitecturii de supraveghere şi mentenanţă a reţelei. Viziunea deschisă şi bazată pe cel
mai bun efort (best effort) a T-MPLS ar fi una opusă. Problema însă nu se pune atât de drastic din punct de vedere
tehnic deoarece doua standarde nu ar împiedica pachetul IP să ajungă la destinaţie. Aceasta dispută însă dezvăluie
însă interese comerciale şi de securitate. Modul de adoptare a standardului este diferit în ITU ce este forul
telecomunicaţiilor de voce (Bellheads) faţă de IETF ce are în grijă standardizarea transferurilor de date (Netheads, a
se vedea subcapitolul 2.2 legat de instituţii şi foruri de standardizare): ITU este parte a Organizaţiei Naţiunilor Unite
(ONU) astfel încât interesele politice în adoptarea standardelor pot fi diferite de simplul domeniu tehnic.
Această istorie a adaptabilităţii standardului ATM ne arată cum poate fi implementat şi folosit mai apoi un
standard sau tehnologie atât din punct de vedere tehnic dar şi din punct de vedere politic (de exemplu, în sensul
tratativelor comerciale şi intereselor organizaţionale şi naţionale). Procesul adoptării este lent şi nu se detaşează
întotdeauna un câştigător. Un sistem util şi apreciat strict într-un anumit mediu se poate dovedi stabil în timp şi
adaptabil pentru a îndeplini sarcini din ce în ce mai complexe.
Deşi puţin cunoscută această diferenţă în abordare a traficului de date este emblematică pentru evoluţia
telecomunicaţiilor. Faptul că grupuri de profesionişti sau interese dezvoltă în paralel standarde de comunicaţie pune
în evidenţă existenţa unor preferinţe ce pot fi bazate pe considerente tehnice dar şi pe interese comerciale sau
geopolitice. Indiferent de rezultatul final, standarde diferite pot fi implementate şi pot avea o viaţă lungă (deoarece
ATM a fost până la urmă adaptat transmisiei în core-network şi pentru conexiuni interne). De exemplu, standardul
chinezesc de televiziune BMB-T/H poate va fi un succes în viitor, la fel ca şi standardul 3G TD-SCDMA. Fiind
folosite într-o ţară cu peste un miliard de locuitori poate influenţa evoluţia viitoare şi se pot impune în urma
maturităţii în exploatare.
Unul din avantajele majore ale tehnologiei telecomunicaţiilor este însă rezistenţa, ca orice domeniu tehnic, în
faţa manipulărilor politice, existând suficiente motive tehnice pentru ca o soluţie neperformantă implementată să
eşueze. Sunt şi cazuri, precum cel al ATM, în care soluţia odată testată să fie fiabilă şi exploatarea în industrie să se
poată realiza necontând că există standarde mai bune sau mai evoluate. Aceste tendinţe le găsim foarte interesante
prin prisma echipamentelor moştenite şi nu numai. Voi extinde consideraţiile asupra duratei de viaţă al unei
tehnologii, dar şi cu privire la ciclicitatea implementărilor, în subcapitolul 3.1 legat de modelele de creștere în
viitorul telecomunicaţiilor mobile.
2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile
În terminologia telecomunicaţiilor mobile [ 26 ], teleserviciile reprezintă adăugarea de capabilităţi de
procesare şi realizarea transferului de informaţie între utilizatori. Teleserviciile se bazează pe un nivel purtător,
nivelul inferior, numit serviciile purtătoare ce consacrează denumirea de bearer services. Datorită bearer services
(BS) se pot pune în practică teleserviciile (TS) definind ratele de transfer şi modalităţile de transfer (sincron,
asincron, voce sau date sau mixt). La nivelul superior avem partea aplicativă (application) precum în stiva OSI
nivelul superior, Layer 7. Teleserviciile sunt o componentă istorică în momentul de faţă a reţelei de telecomunicaţii.
Ele au pus însă în evidenţă principiul valorii adăugate: peste un nivel purtător se adaugă servicii şi trafic. Între timp
capabilităţile în cauză reprezintă componente subînţelese ale experienţei utilizatorului în telecomunicaţii mobile:
short message services (SMS), apel de urgenţă, conferinţă (group calls), chiar fax, pe lângă evidentul trafic de voce.
Aceste servicii sunt asignate utilizatorilor în registrul numerelor de telefon (MSISDN). Considerăm că studiul
impunerii teleservicilor în telecomunicații mobile poate genera un mod de abordare viitoare a serviciilor monetare
mobile.
Bazele teleservices sunt bearer services şi le îngăduie acestora să opereze la rate şi modalităţi de transfer
diferite [27]. Specifică de asemenea minime niveluri de calitate (quality level) pentru teleservicii (rate adapted sub-
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
19
rate information precum circuit switched asynchronous and synchronous duplex data, 300-9600 biţi). Bearer
services nu mai sunt însă de actualitate, conexiunile prin modem sau la ISDN (Integrated Services Digital Networks)
nu mai sunt folosite pentru transfer de date ci se folosesc conexiuni 2G: GPRS, HSCSD sau direct standarde 3G.
Bearer services sunt servicii în telecomunicaţii care sunt aşadar folosite la transferul datelor utilizator şi controlul
semnalelor între două echipamente potenţial diferite. Vitezele de transfer pot varia între 300 bps şi 10+ Gbps. Din
punct de vedere al informaţiei transferate, în afară de rata de transfer, bearer services mai sunt catalogate după
direcţia de transfer, tipul de transfer (comutare de circuite sau comutare de pachete) sau alte caracteristici ale
conexiunii. Din punct de vedere al metodei de conexiune trebuie acoperite cazuri de conexiune între echipamente
diferite (Inter Working Equipment) şi acest lucru poate influenţa nivelurile superioare în controlul informaţiei
transmise în acest fel. De asemenea, caracteristici generale asociate cu transferul prin bearer services ţin de un
minim nivel de calitate cum ar fi reconectarea automată şi instantanee în urma unei perturbări de conexiune datorată
interferenţelor.
Figura 2-2. Schema generală a transferului prin Bearer Service
Serviciile de telecomunicații de bază, din punctul de vedere al tehnologiei, sunt teleservicii independente, al
căror management se face la nivel de registru central (HLR) de către operator, per subscriber. Observăm cum
inițiearea apelurilor de voce constituie teleserviciul TS11, apelurile de urgență TS12, iar trimiterea de mesaje SMS
TS22.
"Basic Service"
Telephony (TS11)
Emergency Call (TS12)
Short Message MT_PP (TS21)
Short Message MO_PP (TS22)
DefaultCall = Telephony (TS11)
Teleserviciile sunt o parte a ofertei de servicii în telecomunicații mobile. Serviciile de telefonie (Telephony
Services) sunt constituie din apelurile de voce, trimiterea de mesaje scurte (SMS) și videotext/facsimil. Bearer
Services (servicii pe purtător – de date / Servicii de Date) constituie servicii suplimentare ce devin cu atât mai
importante, precum apel în așteptare, blocarea apelurilor sau protejarea numărului, sau atenționare de trafic (Advise
of Charge). Acestea depășesc cadrul inițial de servicii adăugate, ele aducând valoare intrinsecă atât utilizatorului cât
și operatorului. Într-un final impunându-se ca servicii de bază, la rândul lor. Modelul acesta de migrare dinspre
serviciul opțional (adițional) la serviciul cu valoare adăugată obligatoriu reprezintă un model de implementare
validat tehnologic și de către piață.
Printr-un exemplu putem pune în evidenţă caracterul inovator al abordării ce a dus la o utilizare de felul
acesta, implicită, de aici încolo. Bearer services sunt în acest registru un standard de flexibilitate şi adaptabilitate. Au
făcut de asemenea posibil transferul de date pe sistemul 2G clasic. Acest exemplu foloseşte la implementarea unui
serviciu nou pe o tehnologie de alt tip şi cu altă structură vocaţională adică transfer de date pe o reţea de voce 2G la
nivelul începutului anilor 2000.
Figura 2-2 prezintă transferul de date Bearer service (prin serviciu purtător). În acest caz se transfera un fişier
unui calculator ce era conectat la o reţea publica de telefonie PSTN. Bearer service disponibil este aşadar comutare
de circuite (CS) la 9,6 kbps printr-un modem care conectează calculatorul la reţeaua telefonică fixă. De pe
terminalul sesiunii deschise pe un calculator ataşat telefonului mobilului, ce funcţionează la rândul lui ca un modem
către reţeaua de telefonie mobilă, se formează numărul liniei telefonice asociate modem-ului calculatorului. După
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
20
acceptarea apelului, la realizarea conexiunii clientul mobil va începe transmisia la o rată de 28,8 kbps. Din cauză că
serviciul purtător al telefoniei fixe poate transmite numai la 9,6 kbps transmisia end-to-end va fi ajustată la 9,6 kbps.
Trecerea dinspre rețeaua PLMN către rețele de telecomunicații axate pe oferte de servicii, a fost impulsionată
de introducerea modelului rețelei inteligente (Intelligent Network) ce se bazează pe decizii logice administrate la
nivel central. Odată cu aceasta s-a implementat controlul facil la ofertele TS/BS existente (de exemplu, activarea
Call Frowarding a devenit mult mai ușoară) acestea devenind funcții de bază în telecomunicații. Fiabilitatea
modelului TS/BS a asigurat ca acesta să poată fi folosite în continuare, parte a pachetului de bază.
Figura 2-3. Ciclul de viață al serviciilor
Dezvoltarea fără precedent a reţelelor de telecomunicaţii a pus în lumină conceptul de servicii cu trăsături
specifice precum „logica flexibilă‖ și „portabilă‖. În reţelele inteligente, înşişi clienţii – persoane fizice sau juridice
– nu doar producătorii sau operatorii infrastructurii pot concepe, proiecta, implementa, configura şi exploata servicii,
de care să beneficieze într-o cât mai mare măsură şi în roaming (nu numai în reţeaua de domiciliu) – aşadar de la
comutaţia circuitelor (spaţială şi temporală), urmată de comutaţia pachetelor, se poate spune că s-a trecut
actualmente la comutaţia serviciilor. Modelul de administrare și control prin intermediul rețelei inteligente a evoluat
la rândul său spre controlul ubicuu și distribuit (în Cloud).
Serviciile asigurate de reţele au căpătat cicluri de dezvoltare din ce în ce mai scurte, cu centrare pe cerinţele
utilizatorului. Etapele dezvoltării și implementării serviciului (conceperea ideii, definiţia serviciilor, dezvoltarea şi
testarea, marketingul ideii, abonarea la serviciu și utilizarea serviciului, a se vedea Figura 2-3) sunt diversificate
după apariţia IP, iar evoluţia tehnologică a permis accesarea conţinutului prin mai multe medii – comutaţia de
fluxuri multimedia.
2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile
Sistemele de suport business în telecomunicații sunt denumite generic BSS (Business Support Systems) și
sunt adesea luate în considerare împreună cu sistemele de suport al operării (OSS - Operations Support Systems). În
contextul prezentei lucrări, voi considera BSS în principal pentru asigurarea serviciilor de telecomunicații.
BSS include contractarea (la toate nivelele, până la cel al tranzacțiilor elementare), taxarea (începând de la
colectarea de înregistrări de orice natură – fie că e vorba de contoare sau notificări, adesea însoțite de marcaje
temporale)-facturarea-plățile-veniturile.
Funcțiile de bază BSS cuprind managementul produselor, al clienților, al veniturilor și al contractelor. Pentru
managementul produselor – al bunurilor și, mai ales (în contextul telecom) al serviciilor – BSS asigură suport pentru
dezvoltare, ofertare și vânzare – inclusiv catalogare și tarifare.
 Managementul clienților e orientat recent pe n singur punct de contact cu aceștia, pe orice nivel ar fi relația
lor cu ierarhia internă a sistemului. Se asigură suport client cuasi-permanent, cu interfețe moderne, online
pe principiul transparenței și completitudinii informării. Tendința este de integrare a conceptului de client
în conceptul de partener.
Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină
21
 Managementul veniturilor cuprinde gestionarea facturării, a operațiilor de încărcare (care ocupă un rol
central în această lucrare) și pe decontare (inclusiv roaming clearing în scheme multi-partener – domeniul
în care BSS cooperează cu OSS).
 Managementul contractării cuprinde descompunerea unei comenzi în sub-comenzi interne (de exemplu,
voce și date) aferente unor (sub-)sisteme de furnizare, centralizarea datelor privind vânzările, privind (ne-
)respectarea clauzelor (din nou în cooperare cu OSS, pentru managementul întârzierilor sau al erorilor – la
nivel de baze de date și/sau la nivel de conexiune).
Controlul e-Business are în vedere o cât mai mare participare a clientului în toate fazele ciclului de viață al
serviciilor. Mecanismele de fidelizare se pot extinde de la clienții umani la clienții mașină – începând cu
contorizarea numărului de accesări și până la QoE (Quality of Experience), potențat de sisteme avansate de
tip cache. Miliardele de dispozitive conectate la Internetul obiectelor necesită tot mai mult monitorizare și control de
la distanță - cel puțin configurabilitate în vederea unei eventuale funcționări semi-automat în condiții de
conectivitate limitată. Această configurare de la distanță poate fi considerată actualmente și ca un caz particular de
deployment - desfășurare/implementare a serviciilor din Cloud peste infrastructură (la rândul său, această
desfășurare se poate adapta instantaneu la disponibilități).
În contextul tehnologiilor Cloud, BSS comandă crearea de instanțe ale serviciilor „la cerere”, funcție de
necesități dar și de disponibilități – care reprezintă parametrizări, adică concretizări ale claselor ce devin obiecte.
Logica Business cuprinde o serie de Reguli / Procese / Evenimente Business ce pot fi formalizate cu BPMN -
Business Process Modeling Notation (a se vedea, http://www.bpmn.org) și SBVR (Semantics of Business
Vocabulary and Rules) – a se vedea, http://www.omg.org/spec/SBVR.
BSS are în vedere separarea nivelului (superior) business de nivelul de control și de nivelul (inferior) de date.
Din punct de vedere al OSS, fiecare dintre aceste nivele este văzut ca un nivel virtual de către nivelele inferioare, iar
nivelul business reprezentat – expus uzual printr-un SLA (Service Level Agreement) – constituie o convenție asupra
(nivelului calității) serviciilor.
Orientarea pe servicii în mediul distribuit, cu separarea logic-fizic exacerbată de virtualizare, poate avea și
dezavantajul reducerii controlabilității directe în IoT. Evident, un număr exagerat de intermedieri va scădea eficiența
controlului și va reduce flexibilitatea implementărilor. Rezultă nevoia unei coordonări (de către supervizorul
„hipervizorul” Cloud) care să nu împovăreze utilitatea resurselor – mai ales că este nevoie de înregistrări mai lungi
ale istoricului configurațiilor parcurse într-un astfel de context dinamic – nu numai pentru mecanismul extins de
taxare ci și pentru caching, în sensul posibilității de re-validare a unei structuri anterioare (fără o reconfigurare
totală) dacă este nevoie din nou de ea (fie și măcar în parte). Aceste tehnologii hibride de stocare internă/externă a
configurațiilor scad inerția reconfigurării în Cloud.Tehnologiile hibride cuprind și Bazele de Date – cu diverse
nivele de interogare, de exemplu, hibridizarea SQL/nonSQL (mergând până la baze de date nestructurate Hash Data
Bases, de pildă colecții de date de contorizare în Smart Grids). De asemenea, BSS armonizează hibridul
OLAP/OLTP (OnLine Analytical/Transactional Processing)
În vederea scăderii cheltuielilor de operare - OpEx (Operational Expenditure) – sistemul BSS/OSS se
guvernează după o serie de principii precum modelarea semantică a informației, modularizarea informației și
partajarea informației în mediul distribuit (Intranet-Internet) – conform cu modelul SID (Shared Information/Data
model).
Seturile/modulele/blocurile de informație specifice controlului business exprimă: rolurile alocate (în lanțul
persoanelor fizice și juridice aferente furnizării de servicii), funcțiile contractuale, obiectele business (produse,
conturi, comenzi), procesele, rolurile și prioritățile.
Aceste blocuri de informație sunt cuprinse în Modele Informaționale – de exemplu, la nivel de Instituție (la
nivel de Întreprindere, la nivel de Organizație guvernamentală etc). Metricele specifice acestor blocuri de informație
cuprind gabaritul, calitatea, disponibilitatea, redundanța etc. Logica business specifică acestor modele
informaționale (la nivel conceptual sau la nivel de aplicație) cuprinde operații de verificare, alocare/de-alocare,
mediere, supraveghere, transfer-migrare (de exemplu, a registrelor - baze de date de abonați, umani sau
Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat
Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica
22
instrumentali – pe sistemele de servere pentru comunicații) și optimizare (de exemplu, operații complexe de
compactare-defragmentare executate descentralizat de agenți mobili software).
Execuția proceselor BSS poate să fie relocată în mediu distribuit pe serverele adecvate, care realizează prin
ESB (Enterprise Service Bus) controlul unui Data Grid potențat de controlul identității, controlul accesului
(individual sau de grup), controlul distribuției, controlul tranzacțiilor etc, pe baza funcțiilor de analiză (cu CEP –
Complex Event Processing), de decizie – inclusiv de politici (la nivelul PCRF – Policy Control Resource
Functionality), de stocare (inclusiv pe nivele de persistență a datelor).
Ciclul de viață al informației în BSS este determinat de nivele diverse de înregistrare, inventariere,
catalogare, expunere, auditare sau arhivare, de mecanisme avansate de securizare, formatare, compresie, consistență,
de necesitățile de translatare, adaptare de protocol sau căutare-descoperire. Controlul business în telecomunicații se
integrează cu funcția intrinsecă de planificare a alocării de resurse, echilibrate dinamic la toate nivelele rețelelor de
acces și de control.
2.2 Condiționarea serviciilor de noile tehnologii telecom
2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile
Implementarea telefoniei mobile la scară largă trebuie realizată în condiţii de inter-operabilitate. Acest lucru
va asigura o largă prezenţă pe piaţă a diferiţi producători de echipamente telecom. Diferiţi producători sunt necesari
din mai multe considerente economice la construcţia unei reţele mobile pentru a minimiza riscul investiţiei (not all
eggs in one basket). Având doar un singur furnizor ar limita operatorului libertatea de alegere şi, în final, ar lipsi
flexibilitatea preţului de achiziţie. Un asemenea exemplu l-a reprezentat serviciul german Bildschirmtext (screen
text) de tip Videotex, standardizat ITU-T [28], pentru care achiziţia modemului era posibilă de la un singur
producător. Acest tip serviciu, precursorul Internet-ului în Europa de vest, a avut cel mai cunoscut exemplu în Franţa
Minitel (Teletel). Minitel a constituit debutul transferurilor bancare on-line, instantanee. Nefiind nevoie de un
calculator personal ci doar de o linie telefonică, un televizor, o tastatură precum şi de un modem. Putem spune
aşadar că începuturile tranzacţiilor monetare pentru utilizatori (de larg consum) au început în acest mod. Pe
parcursul lucrării, cu precădere în capitolul 3 următor, mă voi ocupa de producătorii de echipamente în comunicaţii
pentru plăţi mobile. Identificarea actorilor în industrie şi a planurilor acestora reprezintă, de asemenea, identificarea
căilor de evoluţie tehnologică. Pentru ca o nouă tehnologie să fie de succes trebuie ca aceasta să fie standardizată
altfel riscul enclavizării şi al dispariţiei sunt mari.
Figura 2-4. Sistem Bildschirmtext BTX - German Videotex (Videotext) în 1987
În concluzie, ţelurile standardizării sunt înlăturarea dependenţei de un singur furnizor (commoditization),
asigurarea compatibilităţii şi interoperabilităţii, asigurarea siguranţei în operare şi a reproducerii la acelaşi nivel de
calitate a tehnologiei în chestiune. Exemple de standarde, forurile responsabile şi anul în care a au fost realizate:
 ETSI, mobile TV DVB-H [29], Nov2004 pentru implementarea transmisa TV digitală pe telefoanele
mobile via radio (Digital Video Broadcasting - Handheld)
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10
Balica_Teza_E01.10

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Balica_Teza_E01.10

Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
IMI PQ NET Romania
 
Proiect diploma inteligenta artificiala
Proiect diploma inteligenta artificialaProiect diploma inteligenta artificiala
Proiect diploma inteligenta artificiala
Raluca Rogozea
 
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
Ecaterina Moraru (Valica)
 
Documentatie
DocumentatieDocumentatie
Documentatie
crytek111
 
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-whiteManual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
Quickmobile
 
07 tehnici de comutatie transmisiuni
07 tehnici de comutatie transmisiuni07 tehnici de comutatie transmisiuni
07 tehnici de comutatie transmisiuni
Robert Kocsis
 
Teza doctorat lolea marius definitiva 2017 semnat
Teza doctorat  lolea marius definitiva 2017 semnatTeza doctorat  lolea marius definitiva 2017 semnat
Teza doctorat lolea marius definitiva 2017 semnat
PopescuAnca8
 
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-blackManual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
Quickmobile
 
Manual utilizare se_w350i_ug_ro
Manual utilizare se_w350i_ug_roManual utilizare se_w350i_ug_ro
Manual utilizare se_w350i_ug_ro
Quickmobile
 
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-redManual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
Quickmobile
 

Ähnlich wie Balica_Teza_E01.10 (20)

Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
Suport de curs instruire utilizatori IMI PQ ianuarie 2013
 
Proiect diploma inteligenta artificiala
Proiect diploma inteligenta artificialaProiect diploma inteligenta artificiala
Proiect diploma inteligenta artificiala
 
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
Interconectarea Semantica A Datelor In Contextul Managementului Informatiilor...
 
Norme proprii mf rominia
Norme proprii mf rominiaNorme proprii mf rominia
Norme proprii mf rominia
 
Folosirea internetului de catre copii
Folosirea internetului de catre copiiFolosirea internetului de catre copii
Folosirea internetului de catre copii
 
Volumul de lucrari ale Conferintei Nationale de Interactiune Om-Calculator --...
Volumul de lucrari ale Conferintei Nationale de Interactiune Om-Calculator --...Volumul de lucrari ale Conferintei Nationale de Interactiune Om-Calculator --...
Volumul de lucrari ale Conferintei Nationale de Interactiune Om-Calculator --...
 
Documentatie
DocumentatieDocumentatie
Documentatie
 
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-whiteManual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
Manual instructiuni-lg-gt400-viewty-white
 
Curs Sctr2009
Curs Sctr2009Curs Sctr2009
Curs Sctr2009
 
07 tehnici de comutatie transmisiuni
07 tehnici de comutatie transmisiuni07 tehnici de comutatie transmisiuni
07 tehnici de comutatie transmisiuni
 
Senzori, traductoare si achizitii de date cu Arduino Uno.pdf
Senzori, traductoare si achizitii de date cu Arduino Uno.pdfSenzori, traductoare si achizitii de date cu Arduino Uno.pdf
Senzori, traductoare si achizitii de date cu Arduino Uno.pdf
 
Teza doctorat lolea marius definitiva 2017 semnat
Teza doctorat  lolea marius definitiva 2017 semnatTeza doctorat  lolea marius definitiva 2017 semnat
Teza doctorat lolea marius definitiva 2017 semnat
 
Modul 5 power point2007 ro (1)
Modul 5 power point2007 ro (1)Modul 5 power point2007 ro (1)
Modul 5 power point2007 ro (1)
 
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-blackManual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
Manual instructiuni-lg-gt405-viewty-black
 
Curs desen tehnic
Curs desen tehnicCurs desen tehnic
Curs desen tehnic
 
Disertatie retelele sociale, un nou canal de marketing pentru comertul online
Disertatie   retelele sociale, un nou canal de marketing pentru comertul onlineDisertatie   retelele sociale, un nou canal de marketing pentru comertul online
Disertatie retelele sociale, un nou canal de marketing pentru comertul online
 
Manual utilizare se_w350i_ug_ro
Manual utilizare se_w350i_ug_roManual utilizare se_w350i_ug_ro
Manual utilizare se_w350i_ug_ro
 
Dg regio-deloitte
Dg regio-deloitteDg regio-deloitte
Dg regio-deloitte
 
Teza DOCTOR
Teza DOCTORTeza DOCTOR
Teza DOCTOR
 
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-redManual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
Manual instructiuni-sony-ericsson-mt15i-neo-red
 

Balica_Teza_E01.10

  • 1. Universitatea Transilvania din Brașov Școala Doctorală Interdisciplinară Departament: Electronică și Calculatoare Ing. Alexandru-Nicolae BALICA TEZĂ DE DOCTORAT Conducător ştiinţific Prof.dr.ing. Florin SANDU BRAȘOV, 2014
  • 2.
  • 3. Ing. Alexandru-Nicolae BALICA TEZĂ DE DOCTORAT Contribuţii la controlul m-Business al comunicațiilor om-mașină Contributions to m-Business Control of Human-to-Machine Communications Domeniul de doctorat: Inginerie Electronică şi Telecomunicaţii Comisia de analiză a tezei: Conf.dr.ing. Carmen GERIGAN Preşedinte, Universitatea „Transilvania‖ din Brașov Prof.dr.ing. Florin SANDU Conducător ştiinţific, Universitatea „Transilvania‖ din Brașov Prof.dr.ing. Ion BOGDAN Referent oficial, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi‖ din Iași Prof.dr.ing. Tudor PALADE Referent oficial, Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca Prof.dr.ing. Iuliu SZEKELY Referent oficial, Universitatea „Sapientia‖ din Cluj-Napoca Data susţinerii: 20/09/2014
  • 4.
  • 5. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 1 CUPRINS LISTA DE ACRONIME............................................................................................................................ 5 1 INTRODUCERE ................................................................................................................................ 9 1.1 OPORTUNITATEA MONETIZĂRII TRANZACȚIILOR ÎN TELECOMUNICAȚIILE MOBILE OM-MAȘINĂ ........................................................................................................................................................... 9 1.2 CONTEXTUL ACTUAL AL SERVICIILOR DE COMUNICAȚII MOBILE....................................... 11 1.3 OBIECTIVUL TEZEI................................................................................................................................... 14 1.4 ORGANIZAREA TEZEI.............................................................................................................................. 14 1.5 NOTĂ ASUPRA TERMINOLOGIEI.......................................................................................................... 15 2 CLASIFICAREA TEHNOLOGIILOR DE ACCES ÎN TELECOMUNICAȚII MOBILE...... 16 2.1 EVOLUȚIA PARADIGMEI ACCESULUI SUSȚINUTĂ DE EVOLUȚIA TEHNOLOGICĂ ............ 17 2.1.1 De la semne la voce, date și servicii ....................................................................................................17 2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile....................................................................................18 2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile........................................................................................20 2.2 CONDIȚIONAREA SERVICIILOR DE NOILE TEHNOLOGII TELECOM ...................................... 22 2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile...........................................................22 2.2.2 Conexarea serviciilor cu monetizarea în telecomunicații ..................................................................29 2.2.3 Tehnologii avansate de comunicații mobile și impactul lor asupra serviciilor .................................30 2.3 CONCLUZII .................................................................................................................................................. 46 3 CONTRIBUȚII LA MODELELE DE DEZVOLTARE A SERVICIILOR ÎN TELECOMUNICAŢII MOBILE ........................................................................................................... 48 3.1 MODELE DE CREȘTERE ÎN COMUNICAȚIILE MOBILE ................................................................. 48 3.1.1 Prognoză și consultanță în domeniul serviciilor de comunicații .......................................................48 3.1.2 Inovarea în domeniul comunicaţiilor mobile .....................................................................................49 3.1.3 Modele de creștere a serviciilor...........................................................................................................52 3.1.4 Perspectiva Singularității vs. Evoluția Nedisruptivă ..........................................................................57 3.2 PROBLEMATICA MODELULUI CLASIC DE PROFIT........................................................................ 62 3.2.1 Utilizatorii ca vectori ai schimbării în serviciile mobile .....................................................................62 3.2.2 Riscul de congestie a traficului ...........................................................................................................64 3.2.3 EoP - End of Profit - pentru operatorii de telecomunicații mobile...................................................66 3.3 CONTRIBUŢII LA SOLUŢIILE TEHNICE PENTRU PROBLEMELE BUSINESS ÎN COMUNICAȚII MOBILE.................................................................................................................................... 66 3.3.1 Consolidarea şi partajarea resurselor la nivelul operatorilor ............................................................66 3.3.2 Operatori virtuali - închirierea reţelei de telecomunicații mobile......................................................67 3.3.3 Descărcarea traficului în rețele multimodale .....................................................................................68 3.3.4 Dispozitive in Spațiul Alb spectral.......................................................................................................68 3.3.5 Context și propuneri pentru o viziune e-Business a implementării serviciilor..................................69 3.4 ORIENTAREA PE SERVICII – SCHIMBARE A PARADIGMEI ÎN COMUNICAȚIILE MOBILE 69 3.4.1 Cloud ca suport pentru implementarea „totul ca serviciu”................................................................71 3.4.2 Modelul participativ al rețelelor sociale..............................................................................................73 3.4.3 Noile așteptările ale utilizatorilor „alfabetizați digital” .....................................................................74 3.4.4 Pieţele emergente: catalizator al evoluţiei ..........................................................................................74 3.4.5 Adoptarea m-Commerce......................................................................................................................75 3.4.6 Fezabilitatea fuziunii telecom-financiar.............................................................................................75 3.4.7 Noua paradigmă aplicațională............................................................................................................75 3.5 INTEGRAREA UNEI PLATFORME DE COMUNICAȚII ȘI INSTRUMENTAȚIE PE PRINCIPIUL REȚELELOR INTELIGENTE ............................................................................................................................ 76
  • 6. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 2 3.5.1 Rețele inteligente de comunicații ........................................................................................................76 3.5.2 Arhitectura avansată de calcul și comunicații – ATCA .....................................................................78 3.5.3 ATCA-as-a-Service - Integrare M2M și participare colaborativă......................................................81 3.6 CONCLUZII .................................................................................................................................................. 83 4 CONTRIBUȚII LA CLASIFICAREA ŞI STRATEGIA DE IMPLEMENTARE A SERVICIILOR MONETARE MOBILE............................................................................................... 85 4.1 SERVICIILE CU VALOARE ADĂUGATĂ (VAS) CA BAZĂ A MODELELOR DE TRANZACȚIONARE ........................................................................................................................................... 85 4.1.1 Evoluția modelului VAS către m-Business.........................................................................................85 4.1.2 Perspectiva pseudo-OSI asupra serviciilor .........................................................................................87 4.1.3 Servicii de tranzacții financiare mobile ..............................................................................................89 4.1.4 Tehnologia NFC – premisă pentru plăți mobile.................................................................................90 4.2 MODELUL TRANZACȚIONAL M-BUSINESS PENTRU OPERAȚIUNI FINANCIARE ................. 92 4.2.1 Implementarea valutelor alternative prin Mobile Money...................................................................93 4.2.2 Servicii financiar-bancare mobile – m-Banking ................................................................................98 4.2.3 Plăți mobile – m-Commerce ..............................................................................................................100 4.2.4 Servicii de plată intermediate de operator.........................................................................................103 4.2.5 Modalități de acces mobil la servicii monetare.................................................................................103 4.2.6 Servicii și aplicații financiare Mobile Money în Cloud....................................................................106 4.2.7 „Tranzacții monetare” în comparație cu „monetizarea tranzacțiilor” ............................................110 4.2.8 Securitatea datelor în plățile mobile .................................................................................................110 4.2.9 Modelul m-Government.....................................................................................................................115 4.3 VALIDAREA MODELULUI M-BUSINESS PRINTR-O SOLUȚIE DE MONITORIZARE A REÎNCĂRCĂRII MOBILE................................................................................................................................ 117 4.3.1 Contextul traficului mobil .................................................................................................................117 4.3.2 Valoarea adăugată în serviciului de reîncărcare studiat .................................................................118 4.3.3 Concluziile testului de reîncărcare....................................................................................................121 4.4 CONSIDERAREA ASPECTELOR CULTURALE ŞI GEOGRAFICE ÎN IMPLEMENTAREA M- BUSINESS ............................................................................................................................................................ 121 4.4.1 Metodologia originală „LOCALE”...................................................................................................121 4.4.2 Stadiul m-Business în țările dezvoltate .............................................................................................124 4.4.3 Evaluarea metodei „LOCALE” pentru m-Business în economiile emergente................................125 4.4.4 Validarea metodologiei „LOCALE” printr-un studiu de caz în Regiunea Kurdistan din Irak ......127 4.5 SOLUȚIE ORIGINALĂ – CONTROLUL ACCESULUI LA SERVICII FINANCIARE MOBILE.. 130 4.5.1 Preambul – situația pe piață..............................................................................................................130 4.5.2 Contextul accesului la servicii...........................................................................................................130 4.5.3 Scenariul business – Business Case..................................................................................................132 4.5.4 Dezvoltarea aplicației.........................................................................................................................133 4.5.5 Variante și concluzii ..........................................................................................................................135 4.6 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 136 5 IMPLEMENTAREA COMUNICAȚIILOR OM-MAȘINĂ PENTRU CONTROLUL ECHIPAMENTELOR DE LA DISTANȚĂ ........................................................................................ 138 5.1 STUDIUL INTEGRĂRII TELEMATICII CU TELECOMUNICAȚIILE MOBILE .......................... 138 5.2 PLATFORMĂ E-LEARNING BAZATĂ PE TELE-MĂSURARE........................................................ 139 5.2.1 Virtual Electro Laboratory................................................................................................................139 5.2.2 Integrarea componentelor Hardware................................................................................................141 5.2.3 Logica aplicației în intercomunicarea LabVIEW - website .............................................................142 5.3 PERFORMANȚELE TRANSFERULUI DE DATE MOBILE PENTRU TELE-MĂSURARE ......... 143 5.3.1 Obiectivul integrării testării mobile ..................................................................................................144
  • 7. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 3 5.3.2 Descrierea sistemului integrat de comunicaţii pentru tele-măsurare..............................................144 5.3.3 Metodologia de testare.......................................................................................................................148 5.3.4 Perspectivele integrării comunicaţiilor M2M mobile în tele-măsurare...........................................150 5.4 IMPLEMENTAREA ACCESULUI DE LA DISTANȚĂ LA O PLATFORMĂ DE COMUNICAȚII AVANSATE ATCA.............................................................................................................................................. 151 5.4.1 Capabilitățile platformei....................................................................................................................151 5.4.2 Integrarea Hardware în perspectiva conexiunii de la distanță ........................................................153 5.4.3 Accesul mobil la platformă................................................................................................................153 5.4.4 Propunerea unui mod de operare sistolic .........................................................................................153 5.4.5 Perspectiva integrării de servicii IN..................................................................................................154 5.5 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 155 6 CONTRIBUȚII LA DEZVOLTAREA ȘI IMPLEMENTAREA CONTROLULUI BUSINESS ÎN INTERNETUL OBIECTELOR (IOT) ........................................................................................... 157 6.1 SCHEME COLABORATIVE DE COMUNICARE MAȘINĂ-OM-MAȘINĂ...................................... 157 6.1.1 Servicii tipice telecomunicațiilor om-mașină (H2M) și mașină-mașină (M2M).............................157 6.1.2 Paradigma interacțiunii multirol-multinivel în Internetul lucrurilor (IoT)....................................162 6.1.3 Monitorizarea în modelul bilateral de producție-consum................................................................169 6.1.4 Provocări ale sistemului colaborativ și soluții specifice ...................................................................170 6.2 INTEGRAREA INFRASTRUCTURII DISTRIBUITE PRIN REȚELE SOCIALE ............................ 171 6.2.1 Utilizarea rețelelor sociale ca mediu pentru monitorizare și control de la distanță ........................172 6.2.2 Implementarea cu XMPP a interacțiunii mașină-om-mașină .........................................................174 6.2.3 Telematică prin rețeaua socială Twitter............................................................................................177 6.3 ANALIZA FLUXULUI DE DATE M2M PE PLATFORMA ATCA ..................................................... 189 6.3.1 Posibilități de conectare și testare .....................................................................................................189 6.3.2 Utilizarea mediului simulat în testare ...............................................................................................190 6.3.3 Dezvoltarea de aplicații în simulator.................................................................................................193 6.3.4 Procesarea de pachete pe platforma ATCA 40G ..............................................................................195 6.3.5 Oportunități de extindere și monetizare............................................................................................197 6.4 CONCLUZII ................................................................................................................................................ 198 7 CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII ORIGINALE.......................................................................... 200 BIBLIOGRAFIE .................................................................................................................................... 210 ANEXE........................................................................................................................................................ 1 ANEXA 1, INTEGRAREA PLATFORMEI VELAB PENTRU E-LEARNING ............................................... 1 ANEXA 2, APLICAȚIA ANDROID „ASIAPLUS” ............................................................................................ 15 REZUMAT/ABSTRACT....................................................................................................................................... 22 CURRICULUM VITAE........................................................................................................................................ 23
  • 8. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 4
  • 9. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 5 Lista de Acronime Lista de acronime de mai jos conține termenii cei mai relevanți pentru activitatea de cercetare prezentată în lucrarea de față. Termenii folosiți în mod predilect țin de implementarea și arhitectura serviciilor și a rețelelor de telecomunicații mobile din punct de vedere software și hardware. ATCA Advanced Telecom Computing Architecture (also AdvancedTCA) BS Bearer Service BSS Business Solutions and Services CSCF Call Session Control Function DPI Deep Packet Inspection H2M Human to Machine (People to Machine) IN Intelligent Network IoT Internet of Things IPR Intellectual Property Rights M2M Machine to Machine OSS Operational Solutions and Services OTT Over the Top Players P2M People to Machine PaaS Platform as a Service PCRF Policy and Charging Rules Function SaaS Software as a Service SCE Service Creation Environment USSD Unrestricted Supplementary Service Data VAS Value Added Service VI Virtual Instrument (LabVIEW) x2M Machine/Human to Machine Denumirile complete au fost lăsate și folosite în original pe parcursul lucrării, fiind preponderent în limba engleză. Lista exhaustivă de acronime este redată mai jos, alături de traducerile termenilor în limba română. (E)RAN (Extended) Radio Access Network Rețea de Acces Radio (Extinsă) (U)SIM (UMTS) Subscriber Identity Module Modul de Identitate a Abonatului (UMTS) 3GPP 3rd Generation Partnership Project Parteneriat pentru Proiect de Generația a 3-a ANCOM - Autoritatea Națională pentru Administrare și Reglementare în Comunicații ANSI American National Standards Institute Institutul Național American de Standarde ASRO - Asociatia de Standardizare din România ATCA Advanced Telecom Computing Architecture Arhitectură Computațională Avansată de Telecounicații BS Bearer Service Serviciu purtător BS Base Station Stație de bază BSS Business Solutions and Services Soluții și Servicii de Afaceri BTS Base Transceiver Station Stație de Bază de Transmisie-recepție
  • 10. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 6 CAPEX Capital Expenditure Investiții de Capital CCF Call Control Functions Funcții de Control Apel CS Circuit Switch Comutație de Circuite CSCF Call Session Control Function Funcție de Control a Sesiunii Apel DPI Deep Packet Inspection Investigație de Pachete în Profunzime DSP Digital Signal Processing Procesare de Semnale Digitale ECMA European Computer Manufacturers Association Asoaciația Europeană a Producătorilor de Calculatoare ETSI European Telecommunications Standards Institute Institutul European de Standarde în Telecomunicații GERAN GPRS Enhanced radio access network Rețea de acces radio prin GPRS GPRS General packet radio service Serviciu Radio General de Pachete GSMA GSM (Groupe Spéciale Mobile) Association Asociația GSM H2M Human to Machine (People to Machine) Comunicare Om-Mașină HLR Home Location Register Registru Abonați Locali HSDPA High Speed Data Packet Access Acces de Pachete de Date de Mare Viteză IEC International Engineering Consortium Consorțiul Internațional de Inginerie IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Institutul Inginerilor Electricieni și Electroniști IETF Internet Engineering Task Force Grupul Operativ de Dezvoltare a Internetului IMT International Mobile Telecommunications Telecomunicații Mobile Internaționale IN Intelligent Network Rețea Inteligentă IoT Internet of Things Internetul Obiectelor IPR Intellectual Property Rights Drepturi de Proprietate Intelectuală ISO International Organization for Standardization Organizația Internațională de Standardizare ITU International Telecommunications Union Uniunea Internațională de Telecomunicații LTE Long Term Evolution Evoluție pe Termen Lung M2M Machine to Machine Mașină la Mașină MSC Mobile Switching Center Centru de Comutație Mobilă MVNO Mobile virtual network operator Operator de Reţea Virtuală Mobilă NFC Near Field Computing Procesare de Proximitate NGN Next Generation Networks Rețele de Generaţia Urmatoare OPEX Operational Expenditure Investiții Operaționale OSI Open Systems Interconnection Interconexiuni de Sisteme Deschise OSS Operational Solutions and Services Soluții și Servicii Operaționale OTT Over the Top Players Furnizori de Servicii Telecom P2M People to Machine Persoană la Mașină PaaS Platform as a Service Platforma ca Serviciu PCI Peripheral Component Interconnect Interconectarea Componentelor Periferice PCRF Policy and Charging Rules Function Funcție cu Reguli de Politică și Tarifare PIGMG PCI Industrial Computers Manufactures Group Grupul Industrial al Producătorilor de Calculatoare PCI PLMN Public Land Mobile Network Rețea de Telecomunicații Mobile PS Packet Switch Comutație de Pachete
  • 11. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 7 PSTN Public Switched Telephone Network Rețea cu Comutație Publică de Telefonie RFH RF (Radio Frequency) Head Punct de Acces Frecvență Radio RFID Radio-Frequency Identification Indentificare în Radio Frecvență SaaS Software as a Service Software caServiciu SCE Service Creation Environment Mediu de Creare Servicii SCF Service Control Function Funcție de Control al Serviciului SCP Service Control Point Punct de Control al Serviciului SDF Service Data Function Funcție de Servire a Datelor SG Smart Grid Rețea Inteligentă de distribuție SIP Session Initiation Protocol Protocol de Inițiere a Sesiunii SMF Service Management Function Funcție de Management al Serviciului SMP Service Management Point Punct de Management al Serviciului SRF Service Resource Function Funcție de Serviciu a Resursei SSF Service Switching Function Funcție de Comutație a Serviciului SSP Service Switching Point Punct de Comutație a Serviciului STK SIM Tool Kit Ansamblu de Unelte pentru SIM TELCO Telecommunication Company Companie de Telecomunicații Mobile, Operator TISPAN Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks Servicii Convergente în Telecomunicații și Internet și Protocoale pentru Rețele Avansate UPE User Plane Entity Entitatea planului utilizator USSD Unrestricted Supplementary Service Data Serviciu de date suplimentare nelimitate UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Rețea de Acces Radio Terestru UMTS VAS Value Added Service Serviciu cu Valoare Adăugată VI Virtual Instrument (LabVIEW) Instrument Virtual (LabVIEW) VISA VXI Instrument Software Architecture Arhitectura Instrumentului Software VXI VLR Visitor Location Register Registru Abonați Vizitatori VXI VME (Versa-Module Eurocard) eXtension for Instrumentation Extensia VME pentru Instrumentație WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Interoperabilitate Globală pentru Accesul cu Microunde x2M Machine/Human to Machine Comunicare Om/Mașină-Mașină
  • 12. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 8
  • 13. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 9 1 Introducere Operatorii de telefonie mobilă vor trebui să devină instituții bancare. În ciuda riscurilor puse în evidență ciclic de centralizarea instituțiilor financiare, această strategie este singura în măsură să asigure un viitor sustenabil operațiunilor monetare mobile. Utilizarea telefoanelor mobile în lume a explodat, în acest moment fiind aprox. 6 miliarde înscrieri, achiziţia de telefoane şi apelurile de voce şi date cunoscând cea mai mare creştere tehnologică din istorie. Această creştere exponenţială are implicaţii asupra interacţiunilor sociale (de exemplu, reţelele sociale) şi face tehnologia mobilă să fie integrată din ce în ce mai mult în viaţa personală. Două treimi din utilizatori sunt în ţări în curs de dezvoltare în condițiile în care 90% din populaţia globului va avea în curând acoperire radio mobilă. Aceste valori dau măsura impactului socio-politic al tehnologiilor de comunicaţie moderne, rămânând la latitudinea industriei, utilizatorilor şi forurilor de reglementare să utilizeze aceste mijloace pentru creşterea calităţii vieţii, actului de guvernare şi participării sociale a utilizatorilor. Pe parcursul lucrării elaborăm pe marginea impactului telecomunicaţiilor mobile, avantajele şi provocările curente. Studiul nostru legat de implementarea la scară largă a serviciilor monetare mobile se bazează pe viziunea globală a industriei câştigată prin parcurgerea surselor de informaţie publice şi pe analizele pertinente ale organizaţiilor şi companiilor specializate în prognoză precum în subcapitolul 3.2 legat de problematica implementărilor și profitabilității în telecomunicaţii mobile. Această imagine de ansamblu a industriei telecom mobile reflectă, de asemenea, şi evoluţia din acest domeniu. Ca o paralelă cu revistele de telecomunicaţii mobile, acestea, prin reporterii lor specializaţi, pot face predicţii sau judeca drept potrivite sau nu mişcările ce au loc, le intuiesc şi le măsoară efectele. O altă faţetă a unei reviste telecom ar fi aceea de a prezice succesul sau insuccesul unei tehnologii sau serviciu după apariţia sa pe piaţă – se fac predicţii asupra evoluţiei viitoare globale şi mai ales asupra aspectelor economice. Pe parcursul lucrării m-am aflat într-o situaţie similară dar am încercat pe cât posibil, să prezint o imagine globală la zi, corelând informaţia tehnică cu informaţia economică în vederea aproximării direcţiilor noi în dezvoltarea şi implementarea serviciilor de telecomunicaţii mobile. Imaginea globală a telecomunicaţiilor nu este una care poate fi obţinută foarte uşor, în cadrul lucrării se insistă doar pe acele aspecte relevante ale evoluţiei serviciilor de telecomunicaţii pentru plăţi monetare mobile. Acest lucru se întâmplă din cauza ciclului de viaţă foarte rapid al echipamentelor şi tehnologiilor, a se vedea subcapitolul 3.1 legat de modelele de creștere, inclusiv de ciclicitate. Există deja o multitudine de termeni pentru a explica această dinamică foarte rapidă. Ciclul de viaţă fiind descris prin timpul până la livrare (TTM - Time to Market), continuarea fiind timpul de viaţă (Life Time) şi în final înlocuirea, „de-comisionarea‖ produsului respectiv. Echipamentele şi tehnologiile telecom sunt supuse unui stres tehnologic foarte ridicat. Cerinţele utilizatorilor din partea de servicii se traduc în reguli de urmat foarte stricte (standard compliance). Aceste standarde permit un nivel al calităţii serviciilor destul de rar întâlnit în alte aspecte ale vieţii contemporane. Caracterul complet industrializat al telecomunicaţiilor mobile face ca această ramură economică să fie un produs al civilizaţiei dar şi un serviciu de care nu ne mai putem lipsi. Rata de evoluţie tehnologică, ilustrată intuitiv de Gordon E. Moore şi verificată practic până în acest moment – devenită Legea lui Moore [1] – poate duce la consecințe nebănuite. În acel moment ştim că tehnica de calcul va fi capabilă să se auto-îmbunătăţească. Expresia din punct de vedere tehnic a acestei mutaţii se numeşte singularitate, a se vedea subcapitolul 3.1.4 legat de revoluţia tehnologică. Voi pune în evidenţă caracteristicile apropierii de acest moment şi implicaţiile lui şi pentru universul telecomunicaţiilor mobile. 1.1 Oportunitatea monetizării tranzacțiilor în telecomunicațiile mobile om-mașină Telecomunicațiile mobile avansate constituie baza implementării serviciilor financiare mobile. Rata de adopție a serviciilor financiare mobile prin telefonia mobilă constituie o șansă unică pentru cei ce nu au acces la servicii bancare clasice [2] fiind unul din punctele forte ale acestor servicii în astfel de spații geografice sau sociale. Telecomunicațiile mobile avansate înseamnă în acest moment (2013-2014) transfer de voce și date, timp de conexiune nelimitat, disponibilitate 24/7, flexibilitate în tarifare, varietatea opțiunilor, transfer de date în Cloud, interconexiune cu alți utilizatori și prezență non-stop on-line. Toate aceste avantaje și opțiuni au transformat telecomunicațiile mobile din accesoriu în necesitate. Efectul pozitiv al acestei intruziuni acceptate este însă posibilitatea oferită serviciilor clasice bancare de a se manifesta în mediul on-line și mobil. Lucrarea de faţă se axează pe investigarea transferului de date mobil și pe importanța serviciilor monetare mobile, cu un studiu de caz la
  • 14. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 10 un operator de telefonie mobilă. În felul acesta subliniez și particularitățile întâlnite ce au relevat o anumită viziune în ceea ce privește rolul telecomunicațiilor mobile în zonele cu economii emergente sau neservite de aplicații bancare complexe până în prezent. Datorită telecomunicațiilor mobile avansate, un alt pol tehnologic a luat amploare sub forma implementării la scară largă, industrială, a inter-conectivității și măsurătorilor la distanță. Activitatea pe care am desfăşurat-o în domeniul virtualizării echipamentelor de măsurare a fost pusă în conexiune cu investigațiile legate de optimizarea transferului de date de mare viteză în sisteme de măsurare la distanță. În acest mod, contribuțiile și concluziile legate de serviciile monetare mobile sunt validate şi prin implementări în cadrul tehnic existent. Testele de transfer de date au fost folosite ca suport pentru soluţiile prezentate în ultima parte a lucrării. Serviciile monetare mobile sunt în momentul de față în faza incipientă. Imposibilitatea impunerii unui standard universal de plată poate duce la atomizarea soluțiilor și deraierea scopului principal care ar fi monetizarea mobilă exclusivă din acest moment. Banii mobili depind de asemenea de standardele de securitate și confidențialitate pe care le pot oferi rețelele de telecomunicații mobile. Întrucât transferul de date clasic se realizează deja în aceste condiții nu putem decât conta pe suportul curent și în cazul tranzacțiilor monetare. Cu siguranță sistemul bancar clasic (monedă bătută de o Bancă Centrală și susținută de un actor statal) nu este perfect, iar noile metode de plată mobilă nu introduc noi bariere de siguranță ce ar evita crah-urile întâlnite de-a lungul timpului în cadrul funcționării societății umane pe baza fiscalizării organizate care a avut fundamentul în sistemul anglo-saxon al secolului XX. Dar multe din deficiențele acestui sistem la nivel de management și de implementare, pot fi evitate sau îmbunătățite. Noile tehnologii aduc cu ele un aer mai democratic și mai fair (cinstit) astfel încât teoriile sociale sau filozofiile legate de noile medii de comunicații sau tranzacționare sunt în plină desfășurare. În fapt, în jurul avansului tehnologic s-a dezvoltat o adevărată mitologie a singularității iar serviciile financiare mobile au în momentul de față aura unei opțiuni tehnologice și sociale salvatoare. Cu siguranță însă se dovedesc a fi utile și deservesc cu mai mult succes, în anumite cazuri, pături sociale sau arii geografice lipsite de servicii clasice. Aceste aspecte ale tranzacțiilor financiare mobile fac studiul și implementarea acestora o activitate foarte captivantă și plină de provocări. În cursul carierei noastre am putut urmări, până în acest moment, gradul de hazard în realizarea implementărilor efective. Faptul că acestea izvorăsc din imediatul tehnologic și constituie una din barierele mereu ridicate din calea evoluției sociale ne-a creat un sentiment al privilegiului și ne-a menținut interesului crescut. Rolul serviciilor financiare în telecomunicațiile mobile este în acest moment într-o perioadă de căutare și adaptare. Efectul introducerii lor poate fi unul capital până la a buscula complet piața curentă a serviciilor financiare mobile. Odată deveniți depozitarii conturilor financiare ale utilizatorilor, operatorii de telefonie mobilă se pot metamorfoza în instituții financiare în sensul clasic. Pericol sau oportunitate pentru operatori? Dar pentru abonați? Care ar fi avantajele, dar și riscurile, unei asemenea strategii și cât de mare este oportunitatea realizării acesteia? Adevărul este că ne aflăm într-un punct de inflexiune al creșterii. Tradiții, cutume sociale, valori religioase toate sunt provocate de schimbările ce se petrec în ritm accelerat. Peisajul social și tehnologic curent este greu de cuprins pentru majoritatea celor născuți cu 70-80 de ani înainte. Progresul, urmărit în mod conștient și încurajat în formele de organizare umană de-a lungul timpului (dacă excludem din această generalizare mișcările social- religioase de nișă, intenționat tehnologic arhaice) devine greu de îmbrățișat de cei mai în vârstă, decalajul și lipsa deprinderilor cu noul mediu social fiind atât de accentuate încât pot fi excluși din noul peisaj socio-tehnologic. Să ne închipuim un European din anul 1910 privind la unul din anul 2010. Faptul că poate merge după operaţii complicate, că petrece mare parte a timpului său fără muncă fizică şi comunică în mod instant în cealaltă parte a lumii poate fi privit prin prisma supranaturalului. Paradigma de comunicare se modifică, de la schimbul oral, la victoria cărții, a cuvântului, datorită tiparului, până la transformarea electronică, virtuală a informației și a schimburilor cu aceasta. Victoria cărții a fost, totuși, de scurtă durată [3] și saltul „de la civilizația Guttenberg la cea a lui Marconi‖ s-a petrecut în ultima parte, nu chiar liniar. În lucrare voi aborda aspecte ce sunt momentan supuse dezbaterii din cauza faptului că nu sunt încă finalizate, clare. Dinamica desfăşurării faptelor nu este pe deplin explicabilă în acest moment. Tot ce putem vedea este însă o creştere foarte rapidă a gradului de sofisticare şi înţelegere comparat la cursul istoriei. Beneficiind de o poziție privilegiată în vârful efortului de standardizare și tentativelor de implementare pe piață, serviciile financiare mobile sunt pasul evolutiv firesc al tehnologiei informației și telecomunicațiilor după cum am ilustrat în capitolele tezei, atât din punct de vedere ar fiabilității demonstrate prin testele de încărcare și
  • 15. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 11 anduranță din capitolul 3 cât și din punct de vedere al evoluției tehnologice curente și a provocărilor pieței existente în momentul de față în telecomunicații. Despre cele legate de servicii financiare mobile sau cum acestea pot devenit soluția propunem în capitolul 3 și în cursul celorlalte. 1.2 Contextul actual al serviciilor de comunicații mobile Conform măsurătorilor CISCO [4], rata de penetrare a telefoniei mobile va fi de un mobil per capita în jurul anului 2015, aceasta însemnând mai mult de 7 miliarde terminale conectate, incluzând aici şi modulele machine-to- machine (M2M). În 2011 erau 48 milioane de oameni cu un telefon mobil dar fără energie electrică, aceasta însemnă că reţeaua de telefonie mobilă s-a extins mai mult decât reţeaua de curent şi nu invers, iar acest număr este aşteptat să crească la peste 135 milioane în 2015 [4]. Deoarece telecomunicaţia mobilă este în acest moment un serviciu universal disponibil şi, de asemenea, este un serviciu vital, implicit, privit ca un bun, se supune în tot acest timp unor reglementări de standard foarte stricte. Erorile în serviciu sunt supervizate, anticipate și supuse verificărilor succesive. Anomaliile pot fi identificate, urmărite (de exemplu, perioade de vârf de trafic) şi, pe cât posibil, efectele lor eliminate. Telecomunicaţiile mobile şi-au impus prezenţa în viaţa de zi cu zi ca urmare a unei necesităţi umane dar depăşesc în calităţi aspectele natural-umane. Capabilităţile computaţionale, disponibilitatea, rezistenţa la erori, auto-corijarea (de exemplu, coduri de identificare a erorii în transmisie) sunt considerate standarde normale ale acestei industrii. Pe scurt, telecomunicaţiile mobile se dovedesc a fi un serviciu incredibil de stabil, de complex şi de manevrabil (scalabil). Cu siguranţă, nu există activitate umană ce poate suplini în acest moment progresul tehnologic pe care l-am realizat (în afară de dezvoltarea de aptitudini telepatice la scară largă). Extrem de sigure şi fiabile reţelele de telecomunicaţii mobile si serviciile pe care le avem la dispoziţie în acest fel au un mare grad de încredere din partea noastră. Odată disponibil pe telefonul mobil un serviciu (de exemplu, localizarea prin triangulare şi satelit - GPS), acesta va fi utilizat în cazuri extrem de variate de la nevoi personale la chestiuni profesionale neavând voie să dea greş. Orice eroare poate duce la de-credibilizarea serviciului. Un alt exemplu foarte simplu este siguranţa pe care o avem că telefonul mobil poate fi folosit. În momentul în care plecăm de acasă dar aşteptăm o veste foarte importantă şi lăsăm ştiut faptul că avem telefonul la noi în tot acest timp suntem siguri de faptul că putem fi sunaţi şi vom putea vorbi la momentul respectiv. Numai acest tip de garanţie poate face ca pe viitor telefonul mobil să fie folosit şi în noi situaţii de la servicii până la operaţii monetare complexe (cum ar fi tranzacţii, operaţiuni bancare, contracte) şi chiar votul de pe telefonul mobil. O altă perspectivă pe care o putem avea asupra cifrelor de trafic și de accesibilitate ale telecomunicațiilor mobile, o constituie comparația cu alte prezentări statistice legate de resurse de ex: apă, resurse naturale, etc. Pentru exemplificare, sursele de apă potabilă și posibilitățile de producere a hranei pe glob sunt din ce în ce mai limitate în contrast puternic cu creșterea exponențială a disponibilității accesului la sistemele de telecomunicație mobilă. În primii ani ai celui de-al doilea deceniu din mileniul al 3-lea doar aproximativ 60% din populația globului are acces la apă potabilă și la un sistem sanitar propriu-zis [5], în comparație, conform cifrelor oficiale ITU [6], deloc surprinzătoare, cu proporția de peste 90% din populația globului ce are acces la telecomunicații mobile 2G. Acest tip de rapoarte ale organizațiilor internaționale (de ex: UNICEF, WHO) pun accentul pe decalajul enorm, încă existent între țările civilizate și țările sărace sau în curs de dezvoltare din punctul de vedere al asigurării supraviețuirii respectivelor populații de pe glob. Concluzia este că în acest moment populația globului are acces la telefonia mobilă mai facil și mai mult decât la surse de hrană și de apă curate și sustenabile. Continuând comparația, referindu-ne la telecomunicații, pentru perioada 2012-2016, prognozele arată aprox. 700 milioane de terminale mobile avansate (smartphones) cu o cotă de piață copleșitoare. În acest context, tranzacțiile financiare mobile ajungând la aprox. 12 miliarde dolari, la fiecare tranzacție putând fi aplicat un comision (de ex. 2,75%) într-un peisaj social în care peste 90% din plăți vor fi făcute cu telefonul mobil în loc de cash [7]. Mai multe detalii legate de implementarea acestor sisteme se găsesc în capitolul 4. Ne aflăm în acest moment (n.a. 2014) în fața unui paradox: tehnologia NFC (Near Field Computing) este pregătită pentru un salt aplicativ, în 2017 plățile prin NFC ar putea valora sute de miliarde dolari (potrivit firmelor de analiză Juniper Research [8] și ABI Research [9] valoarea totală a tranzacțiilor monetare NFC ar fi de 180 sau 191 miliarde dolari) dar comportamentul financiar curent (modalitățile în care realizăm plățile) nu a ținut pasul. Cu alte cuvinte am putea dar, momentan, nu dorim acest lucru. Evidentul conflict între posibilitățile tehnice și cutumele sociale fiind unul din punctele pe care se concentrează tot în capitolul 4.
  • 16. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 12 Este cunoscută preferința pentru SMS în țările asiatice, în mod special Indochina. În țările vestice traficul SMS a fost chiar încurajat de către operatori prin tarifare avantajoasă sau oferte de abonament cu gratuități (SMS incluse) astfel încât serviciile alternative all-IP cunoscute sub denumirea generică OTT (Over the Top) să poată fi ținute la distanță. Astfel încât avem cazuri în care comunicare prin SMS crește iar traficul de voce clasic este în scădere, a se vedea Marea Britanie (UK) [10]. Aplicațiile OTT țin în momentul de față de comunicarea text de tip bulletin-board sau cea interpersonală. În ce privește suma totală a plăților mobile, firma de analiză Gartner se așteaptă ca piața globală pentru plățile mobile să atingă, de asemenea, 617 de miliarde dolari în 2016, datorită unei baze de utilizatori pronosticată la 448 milioane. Cu alte cuvinte, există prognoze de creștere mai mult decât optimiste dar, în același timp, decalajul dintre posibilitățile tehnice și rata de adopție a tehnologiilor este încă lentă, privită global. Merită subliniat un alt aspect, direct legat de posibilitățile de implementare. Opțiunile tehnice, preferințele punctuale și subiective pot duce la încetinirea implementărilor, ba mai mult, la imposibilitatea stabilirii unui sistem standardizat de plată mobilă. Prea multe posibilități de implementarea pot fi la rândul lor dăunătoare punerii în exploatare [11]. Un alt paradox pe care îl studiem mai în detaliu în capitolul 3, în cadrul secțiunii referitoare la provocări. Impactul telecomunicațiilor mobile poate fi substanțial. Spre exemplu în mai puțin de un deceniu, dintr-un continent unde aproape nu exista o infrastructură de telefonie fixă, s-a ajuns în situația în care 1 din 6 din cei peste 1 miliard locuitori ai Africii are un telefon mobil. Impactul avut de această prezență este cu atât mai mare cu cât telefonul mobil poate fi folosit pentru detectare și informare instant de simptome medicale, creându-se astfel una din cele mai mari și ieftine rețele distribuite de senzori [12]. Beneficiile aduse de telecomunicațiile mobile se dovedesc a fi distribuite pe întreg spectrul social. În ce privește strict mobile money cifrele sunt de asemenea impresionante. Firmele de analiză au prezentat cifre de creștere ilustrative. De exemplu, o creștere de la 160,5 la 212,2 milioane utilizatori ai plăților mobile cu o creștere anuală de aproximativ 42% din 2011 în 2016 (Sandy Shen, research director) [13]. Juniper Research prognostichează că în 2014 aproape 300 milioane (reprezentând o rată de 1 la 5) de terminale mobile avansate vor suporta tehnologia NFC iar totalul tranzacțiilor prin NFC va fi de $50 miliarde. Valoarea totală a transferurilor numai în Africa pentru 2015 se pronostichează la peste 200 miliarde dolari, reprezentând aproximativ 18% din PIB- ul continentului. Odată cu aceste creșteri spectaculoase, este de așteptat ca tentativele de fraudă și înșelăciune se migreze la rândul lor în noul mediu și să se adapteze. Ba mai mult, un asemenea mod de tranzacționare financiare poate fi utilizat ca un mod mai comod de a realiza presiuni chiar din partea unor actori statali. Acest fapt ilustrează una din cele mai mari probleme ale avansului tehnologic în telecomunicațiile mobile cu informație monetară: faptul că informația este transferată pe interfața aer, prin unde electromagnetice, stabilește un punct clar de vulnerabilitate în cadrul canalului de transmisie. Interceptarea, decodare și manipularea datelor de pe interfața radio este dificilă dar nu imposibilă. Din acest motiv, implementarea pe scară largă a acelorași tipuri de tranzacții monetare din mediul clasic interbancar sau interpersonal este întârziată din cauza riscurilor de fraudă și atacuri [14]. Prognozele legate de NFC sunt așadar impresionante, a se vedea mai sus referirea la numărul de terminale mobile avansate cu suport NFC, și informațiile legate de echipamentele compatibile NFC la comercianți ce vor ajunge la o rată de penetrare de 86% în SUA și 78% în Europa în 2017. Terminalele de vânzare NFC, POS NFC (Point of Sales), vor avea o creștere anuală medie de 50% de la 3,9 milioane unități în 2011 la 43,4 milioane unități în 2017 potrivit firmei suedeze de analiză Berg Insight [15]. Merită comparate aceste cifre, în cea mai mare parte a lor foarte generoase, cu cifrele actuale și prognosticate ale ajutoarelor umanitare. Acestea oferă o imagine destul de clară asupra posibilităților curente și mai ales asupra disponibilității organizaționale, personale sau statale în ce privește susținerea unor astfel de cheltuieli. Ajutorul oferit în 2010 către 39 țări în conflict (intern etc) a fost de 10,7 miliarde dolari. În ce privește ajutorul oferit statelor lovite de dezastre naturale între 2001-2010, 46 de asemenea țări au fost recipientele a 8 miliarde de dolari. Anual, în jur de 60-70 milioane de oameni au nevoie de ajutor umanitar de urgență iar creșterea ajutorului are o proporție de numai 10% anual [16]. Creșterile din valorile de trafic și de venituri nu sunt însă veșnice. Voi analiza limitările modelului curent de creștere în capitolul 3 în secțiunea dedicată provocările modelului clasic de profit. Implementarea de servicii financiare mobile nu mai rămâne doar o opțiune ci devine o cerință. Pot fi implementate plăți mobile, portofelul
  • 17. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 13 digital, plata facturilor, viramente salariale. În cazul economiilor unde operațiunile financiare obișnuite se petrec doar cash saltul la managementul financiar printr-un sistem de telefonie mobilă poate părea sortit eșecului. De fapt, se produce un salt tehnologic care este adoptat de piață și utilizatori, astfel încât operatorii și producătorii de tehnologie ajung să beneficieze mai mult decât ar fi crezut. Implementarea serviciilor monetare mobile într-o piață care nu a cunoscut alt tip de tranzacționare financiară înainte duce societatea direct în următorul stagiu al integrării tehnologice, scurtcircuitând fazele evoluției din lumea occidentală. Apare fenomenul de incluziune financiară: o populație care în trecut nu avea acces la servicii financiare le obține prin intermediul serviciilor mobile. Rețeaua de agenți mobili ce pot furniza servicii monetare (de exemplu, de reîncărcare top-up) este mai complexă decât rețeaua de servicii bancare clasice, aceasta din urmă putând fi inexistentă. Implementarea tehnică se face, așadar, în concordanță cu aspecte locale ale pieții, aspect pe care îl tratăm în capitolul 4 în secțiunea dedicată intermedierii aspectelor culturale şi geografice în implementarea serviciilor. Pe lângă caracteristicile tehnice ce le evidenţiază, telecomunicaţiile mobile sunt un catalizator al libertăţii de exprimare, al liberei iniţiative şi drepturilor fundamentale ale persoanei. Telefonia mobilă este un apanaj al libertăţii (de exemplu, ca parte a pedepsei primite prizonierii nu au dreptul legal de a avea telefoane mobile) şi poate fi un garant al demnităţii umane. Industria telecomunicaţiilor este neselectivă în distribuirea serviciilor sale, nu are legături sau un trecut controversat. Mai mult, este un actor prezent în susţinerea acestor drepturi fundamentale şi încurajarea eliminării restricţiilor acolo unde acestea există. Un exemplu îl constituie programul GSMA denumit mWomen [17] ce îşi propunea reducerea diferenţei uriaşe de 300 milioane de utilizatori între numărul de bărbaţi şi numărul de femei ce au un telefon mobil în ţările în curs de dezvoltare. Acest lucru se poate realiza prin schimbarea mentalităţilor, a condiţiilor economice şi de viaţă, tehnologia mobilă contribuind la o mai mare independenţă şi siguranţă în viaţa femeilor. De asemenea, în cadrul scopului mai larg al îmbunătăţirii calităţii vieţii, telecomunicaţiile mobile pun la dispoziţia serviciilor medicale un sistem unic de monitorizare şi colectare a informaţiilor. Conferinţe pe marginea colaborării cu organizaţii medicale şi implementarea de servicii în reţea sunt organizate de comunitatea telecom (de exemplu, GSMA Mobile Health Summit [18], anual, datorită iniţiativei comune cu mHealth Alliance şi Organizaţia Naţiunilor Unite [19]) pentru a evidenţia capabilităţile de transport ale reţelei de telecomunicaţii şi posibilităţile de implementare a investigării medicale şi urmărire în timp real folosind terminalele mobile. Per total, adopţia telefoniei mobile reprezintă şansa ţărilor în curs de dezvoltare de reducere a decalajului informaţional şi tehnologic, fenomen denumit digital divide (decalaj digital) [20]. Un exemplu edificator a fost adoptarea rapidă a telefoniei mobile în Românie în anii 1990, lucru similar petrecându-se apoi în Asia şi zona de nord a Africii, asemenea comportamente de piaţă relevând succesul universal al telecomunicaţiilor mobile, rămânând ca operatorii de telecomunicaţii să avanseze în oferta de servicii mobile pentru a acoperi noi nevoi în condiţiile în care nu există o implementare iniţială şi lipseşte infrastructura clasică (de exemplu, telecomunicaţii fixe, reţea rutieră, reţea electrică sau chiar servicii medicale şi bancare). Din aceste puncte de vedere implementarea tranzacţiilor monetare mobile ar fi un factor pe atât de inovator pe cât de necesar deoarece, după cum voi evidenţia în cadrul lucrării, acestea reduc factori importanţi ce afectează calitatea vieţii în state în curs de dezvoltare cum ar fi corupţia şi birocraţia. Prin e-guvernare şi utilizarea Internetului pentru sarcini administrative ce ţin de relaţia cetăţean-administraţie, efectele birocraţiei pot fi eliminate reducând timpii de procesare, complexitatea şi redundanţa ori aceste deziderate există chiar şi în statele dezvoltate cu o bună organizare administrativă. Telecomunicaţiile mobile au în acest caz un rol primordial în asigurarea unei viteze de procesare mărite, a introducerii transparenţei în procesul decizional, caracterizându-se prin multiple avantaje indiferent de contextul în care sunt instalate noi şi noi produse. Telecomunicaţiile mobile reuşesc ceea ce multe alte tehnologii nu au reuşit: standardizarea, inovaţia şi testarea îndelungată conduc la servicii din ce în ce mai suple şi eficiente, cu un pas înaintea nevoilor curente ale utilizatorilor, rămânând la latitudinea utilizatorilor cum le vor accepta şi integra în activităţile curente: acest fenomen având denumirea de decalaj cultural (cultural lag, a se vedea subcapitolul 3.1 legat de ciclicitatea tehnologiilor și modele de creștere în comunicații mobile). Unul din obiectivele lucrării a fost prezentarea în fiecare context de exemple de aplicaţii, producători, standarde ce au fost puse în aplicare şi reprezintă cazuri de succes sau insucces, în orice caz reprezentând datele necesare elaborării unei viziuni globale asupra istoricului acestui domeniu şi, pe cât posibil, aproximarea mişcărilor viitoare. Pe lângă aceasta am exemplificat cu cazuri concrete autohtone din piaţa IT şi telecom din România acolo unde aceste evoluţii au fost deja făcute sau am prezentat planurile pe care le au în vedere producătorii prezenţi la noi sau autorităţile de reglementare de la noi din ţară.
  • 18. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 14 1.3 Obiectivul tezei Salturile tehnologice din ultimele decenii nu au echivalent în istoria societății umane. Una din modalitățile de observație practică și teoretică o constituie Teorema lui Moore, ce a intuit dublarea densității tranzistoarelor pe inch pătrat la fiecare doi ani. Această teoremă a fost mai apoi extrapolată în alte domenii. Valabilitatea ei în domenii tehnice variate și procese tehnologice distincte (evoluția televiziunii, telefoniei mobile etc) duce însă la conturarea unei creșteri accelerate. Această creștere exponențială se găsește în momentul de față în punctul de inflexiune. Punctul de inflexiune este urmat de o creștere tangențială ce nu pare a fi controlată de către intervenția efectivă a cercetărilor ci este auto-alimentată. Această creștere auto-alimentată este baza teoriei singularității pe care o voi detalia și utiliza în demonstrațiile de pe parcursul lucrării. Indiferent dacă prezentăm scepticism față de această manifestare a tehnicii, dacă ne temem sau nu de o eventualitate de acest fel, merită prezentate ambele fațete. Dorința noastră este de a utiliza și construi argumente în favoarea telecomunicații mobile avansate în vederea implementării de servicii financiare mobile nu doar din punct de vedere tehnic ci și din punct de vedere socio-uman. Suntem obligați să aruncăm o privire asupra acestui domeniu deoarece implementarea oricărui sistem tehnologic depinde și de afectele curente și la un moment dat ale societății în general și al oamenilor în particular ca utilizatori ai tehnologiei. Descoperim așadar paradoxuri la implementare și căi alese ce par ne-logice. La fel cum piețele financiare au acționat în mod dramatic împotriva interesului colectiv în cadrul sistemelor economiei de piață din simplul motiv al interdependenței acțiunii teoretice cu impulsurile umane tot așa implementările tehnologice depind de fiecare individ în parte ce constituie grupul țintă al unei tehnologii în dezvoltare. Cazul dramatic al utilizării reacției de fisiune nucleară în scop distructiv (și auto-distructiv din punct de vedere al rasei umane) reprezintă punctul culminant și regretabil al manipulării inovației științifice. În cazul serviciilor monetare mobile, acestea pot reprezenta un enorm salt calitativ al vieții individuale și sociale. Serviciile monetare mobile sunt complementare noii structuri informaționale libere, de tip Cloud. Fără o arhitectură vizibil strictă și, deci, restrictivă, oferind, de asemenea, avantajul mobilități precum telefonia mobilă, interconectivitatea devine principalul atu al schimbului informațional de tip Cloud. În acest tip de organizare non- structurată fiecare sursă de informație devine moderatoare, destinație, agregatoare de date. Rezultatul distribuției organizaționale fiind sinergia informației de intrare. Internet of Things este rezultatul unei structuri non-clasice de tip Smart Grid, subiecte asupra cărora mă voi concentra în cadrul investigațiilor punctuale privind transferul de date sau eficientizarea schimbului de informație monetară în rețelele de telecomunicații mobile. Direcțiile de studiu ale tezei sunt tranzacțiile monetare și monetizarea tranzacțiilor, a transferurilor de date în rețea, în perspectiva creșterii traficului de date de măsurare în preconizatul IoT (Internet of Things – Internetul Obiectelor). Lucrarea a fost elaborată în timp, pe parcursul adoptării de către operatorii de telecomunicații a altor paradigme de funcționare față de impactul anilor 90 în care s-au făcut implementările GSM. În această perioadă am identificat slăbirea modelului clasic de profit, adaptarea pieței de telecomunicații la aplicații personalizate mobile, precum și interconectivitatea crescândă a utilizatorilor între ei și cu mediul socio-economic înconjurător atât prin rețele sociale cât și prin aplicații de prezență și de plată. Coordonata centrală a lucrării o constituie investigarea și propunerea de metode de monetizare pentru a veni în întâmpinarea producătorilor de tehnologie mobilă în vederea satisfacerii dorinței operatorilor pentru o implementare sustenabilă. Necesitatea adaptării implementărilor pe tranzacții atomice (unice) este necesară în urma diversificării și personalizării modalității de transfer a informației în cadrul sistemelor integrate IoT și prin rețelele de socializare. Principiul colaborativ curent provoacă paradigma curentă centralizată în telecomunicațiile mobile. Adaptarea la noile realități ale pieței include și implementarea de noi sisteme ce pot audita în mod avantajos pentru ambele părți asemenea tranzacții. Nu discutăm în detalii aspectele de securitate ci ne axăm pe cele de tip de trafic pe cursul întregii lucrări. 1.4 Organizarea tezei Capitolul 1 – Introducere și descriere obiectivelor tezei. Capitolul 2 – Realizarea unei clasificări și investigare a tehnologiilor și serviciilor în contextul standardizării și reglementării.
  • 19. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 15 Capitolul 3 – Contribuții la dezvoltarea paradigmelor de implementare a serviciilor în telecomunicaţii mobile. Capitolul 4 – Contribuții la clasificarea serviciilor monetare mobile cu valoare adaugată și la controlul accesului la servicii monetare mobile. Capitolul 5 – Managementul distanței (managementul infrastructurii distribuite). Contribuţii în tele-măsurare şi îmbunătăţirea performanţei în transferurile de date de tip Machine to Machine în serviciile cu valoare adăugată din telecomunicaţii mobile. Capitolul 6 – Integrarea unei platforme de comunicații avansate (ATCA) pe modelul rețelelor inteligente. Captarea potențialului rețelelor sociale în implementarea de comunicații x2M. Soluții avansate de procesare a pachetelor pentru discriminarea fluxurilor în comunicații industriale. Capitolul 7 – Concluzii finale şi prezentarea contribuţiilor. 1.5 Notă asupra terminologiei În jargonul telecomunicaţiilor mobile noţiunile şi termenii de bază sunt în majoritatea lor intraductibili din limba engleză. De exemplu, leapfroging (salt înainte) este un concept vital în strategia operatorilor de telecomunicaţii legat de dezvoltarea telecomunicaţiilor în ţările în curs de dezvoltare. Printr-o strategie leapfroging, se poate trece direct la adoptarea unei generaţii avansate de telefonie mobilă într-o ţară în curs de dezvoltare deoarece costurile înlocuiri unor echipamente moştenite nu există. În acelaşi context întâlnim termenul greenfield development ce presupune intervenţia într-un teren pe care nu a fost construit anterior nimic, de la zero. Din acest motiv am tradus termenii în limba română acolo unde a fost posibil şi am încercat explicarea lor acolo unde nu ar fi fost intuitivă simpla traducere. În general, termenii în engleză sunt bine împământeniţi. Este adevărat că limbajul tehnic modern curent în limba română abundă în neologisme mai mult sau mai puţin elegant integrate dar nu considerăm necesară realizarea de paralelisme lingvistice în fiecare moment al lucrării. De menţionat că există o perspectiva academică pesimistă ce presupune că în urma globalizării accentuate în maxim 300 de ani vor exista doar 3 limbi vorbite internaţional: engleza, spaniola şi chineza [21]. Termenii actuali, preponderent anglo-saxoni, descriu și familiarizează utilizatorii cu noi servicii. Aceștia se generează din dorința furnizorilor de servicii mobile de a folosi cuvinte-umbrelă pentru a atrage un număr cât mai mare de clienți și de a împământeni folosirea acestora. Termenii trebuie să fie ușor de folosit pentru a descrie operații multiple. În domeniul operațiilor financiare mobile, termeni tehnici din telecomunicațiile mobile sunt alăturați unora veniți din domeniul financiar-bancar, precum mobile wallet cu diferitele sale variante. Titlul tezei „Contribuții la controlul m-Business al comunicațiilor om-mașină” include termeni ce semnifică orientarea pe servicii în telecomunicațiile mobile (m-). Achiziția de date de măsurare de la distanță prin integrări software și hardware ce denotă interacțiunea (comunicarea) între om și mașină și contribuțiile aduse controlului și investigării fluxurilor de date precum cele ilustrate prin aplicațiile rulate pe platforma ATCA sunt desemnate corespunzător. Modalitățile de interacțiune și control al operațiunilor financiare prin aplicața mobilă originală dezvoltată în vederea lansării în producție la un operator major din Orientul Mijlociu sunt implicite în contextul referințelor la controlul m-Business. Am optat pentru utilizarea cratimei în m-Business. Acest lucru este interșanjabil cu scrierea mobile Business sau mBusiness, la fel cum poșta electronică (electronic mail) este prescurtată e-mail în dicționarele tehnice, alături de forma fără cratimă email. Forma cu cratimă este în continuare utilizată, fiind chiar obligatorie în documentele RFC (Requests for Comment) ale IETF, vezi capitolul 2.2.1 legat de standarde și instituţii de standardizare. Vom folosi însă email dar e-Commerce, m-Business, m-Commerce deoarece sunt forme cursive, ce descriu combinația mediu electronic,mobil-mediu clasic. Cuvântul monetizare semnifică în limba română „a bate de monedă” sens ce poate fi extins, precum în limba engleză, în urma utilizării în mediul operațiunilor financiare mobile, la utilizarea în schimburi a unei valute electronice virtuale. Vom utiliza termenii de monetizare a tranzacțiilor și tranzacții monetare conform cu sensurile descrise în subcapitolul 4.2.7 unde insistăm pe diferențele și caracteristicile acestor tipuri de operațiuni în mediul mobil.
  • 20. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 16 2 Clasificarea tehnologiilor de acces în telecomunicații mobile În acest capitol sunt prezentate implementările curente în telecomunicaţiile mobile şi evoluţia ce a avut loc la nivel de model de implementare (paradigmă) pe partea de acces radio şi partea din centrală (core). Istoricul este, aşadar, ilustrat prin evoluţie. Evoluţia unui standard dintr-altul punând bazele spre finalul capitolului la elaborarea unei perspective unitare legată de integrarea accelerată a tehnologiei informaţiei în viaţa socială şi profesională. Aceasta duce la creşterea dependenţei de tehnicile informaţionale şi, în anumite variante, la definirea unui nou moment în evoluţia tehnico-umană şi anume singularitatea tehnologică. Evoluţia telecomunicaţiilor mobile reprezintă creşterea tehnologică cea mai accentuată în ultima perioadă din istoria umanităţii. Viziunea istorică asupra evoluţiei tehnicii lasă loc observaţiei că creşterea intuitiv liniară a ajuns în zona de inflexiune exponenţială, în care inovaţia şi implementările practice putând avea loc în curând mai rapid decât poate un om urmări. Pe acest drum începem cu primele implementări ale telecomunicaţiilor mobile, ce avantaje au adus dar şi limitările ce au izvorât din acestea. Observăm binomul foarte legat între capacitatea de standardizare într-un domeniu tehnic şi rata de evoluţie foarte puternică ce are loc fără a avea repercusiuni calitative. In balanţă punem cazul industriei aerospaţiale, ale cărei cicluri de standardizare durează atât de mult încât în continuare se foloseşte tehnologie Saturn şi Apollo pentru programele spaţiale contemporane. Metodele de standardizare în telecomunicaţii, atât de fiabile, sunt expuse prin prezentarea în subcapitolul 2.2 a instituţiilor şi forurilor de standardizare şi reglementare în telecomunicaţii. Figura 2-1. Spectrul de frecvenţă al undelor radio Transmisiile de date pe calea aerului (wireless) au crescut dramatic de la începuturile rezervării spectrului radio in banda de frecvenţă utilizabil în telecomunicaţii. Domeniul telecomunicaţiilor mobile se regăseşte în spectrul electromagnetic în banda de frecvenţe ultra-înalte Ultra High Frequency (UHF). Spectrul de frecvenţă este mărginit de transmisia TV terestră şi de transmisia prin satelit, aceasta bandă 300MHz-3GHz fiind în final foarte uzitată primind denumirea de sweetspot (locul favorit). Faptul că serviciile de telecomunicaţii mobile sunt disponibile nonstop şi datorită tot mai crescutei mobilităţi a utilizatorilor (prin roaming şi handover) supun tehnologiile din telecomunicaţii şi paradigmele de implementare şi exploatare la noi şi noi provocări. Una din cele mai recente provocări este implementarea unui model de exploatare care să permită utilizatorilor interacţiunea socială ce implică transfer de date foarte înalt şi o creştere a fiabilităţii din ce în ce mai mare. Această adoptare a telefoniei mobile în sfere din ce în ce mai diverse ale activităţilor socio-umane fac din telecomunicaţiile mobile unul din pilonii dezvoltării tehnologice viitoare, mărind mobilitatea dar reducând nevoia de deplasare, asigurând nevoia de informare şi îngăduind o guvernanţă din ce în ce mai transparentă şi responsabilă din partea administraţiei publice dar reducând nevoia de interacţiune cu autoritățile statului sau diverse companii ce oferă servicii (cum ar fi aplicaţii şi plăţi la birouri şi ghişee). În acest cadru, pe parcursul lucrării voi puncta avantajele implementării pe scară largă a serviciilor monetare mobile în telecomunicaţiile, acestea având
  • 21. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 17 inclusiv rolul fluidizării traficului, creşterii veniturilor şi asigurării inovaţiei la nivelul companiilor de telecomunicaţii mobile. 2.1 Evoluția paradigmei accesului susținută de evoluția tehnologică 2.1.1 De la semne la voce, date și servicii Telecomunicaţiile mobile aşa cum le cunoaştem în acest moment au început prin servicii de voce. Din punct de vedere al tehnologiei astfel formate ele s-au numit Bearer Services (servicii purtătoare) iar ce era adiţional Teleservices (servicii la distanţă). Este o distanţă foarte mare de la primele dispozitive de transmitere a informaţiei la distanţă care se foloseau de semne vizuale, fiind astfel la origini o tehnologie de tip optic, un exemplu reprezentativ fiind semaforul-telegraf (telegraf optic tip Chappe) prezent în Louvre, Paris, Franţa, până la începutul secolului al XIX-lea. De la semnalizări vizuale la telegraf prin cablu şi mai apoi din nou pe calea undelor prin radio şi telefon, acesta pare a fi drumul parcurs de omenire în transmiterea informaţiei. Interesant este că o comunicare fără fir a fost întotdeauna preferată dacă a fost posibilă. La introducerea telegrafului electric (inventat în 1839) au existat suspiciuni legate de faptul că pot fi tăiate cablurile şi Samuel Morse nu a putut vinde în Franţa telegraful electric considerându-se că semafoarele optice sunt mai sigure şi eficiente. Implementate pe toată întinderea Europei de marile puteri ale vremii ultimul semafor telegraf a fost de-comisionat abia în 1880-81, în Suedia. Începuturile transferului de date ţine de transmisia de voce. Există o veche rivalitate în standarde iar una din cele mai interesante confruntări este cea dintre Bellheads şi Netheads. Confruntarea, bineînţeles tehnică, dintre grupul de ingineri consacraţi în domeniul telefoniei, Bellheads, angajaţi în laboratoarele Bell şi cei din noul domeniu la acea vreme al transmisie de date, Netheads. Unul din cele mai interesante, dar şi cele mai puţin cunoscute, capitole in istoria standardizării transferului de date şi voce [22] cu implicaţii majore asupra viitorului transferului de date şi implicit al telecomunicaţiilor s-a desfăşurat aşadar în anii 1970 şi priveşte standardizarea ATM (Asynchronous Transfer Mode – mod de transfer asincron), mai exact dimensiunea in octeţi a celulei de transfer şi a transferului util (payload). ATM este în momentul e faţă o răspândită tehnologie de comutare în telecomunicaţii (switching) în transferul de date, video şi voce în condiţii bune. Punctele importante constituie rata de transfer destul de performante (până la câteva sute de Mbps) şi o versatilitate în ce priveşte transportul pentru comutarea de circuite (circuit-switched) sau comutarea de pachete (packet-routed sau mai comun packet-switched). Este un protocol axat pe conexiune (connexion oriented) combinând avantajele ratei constante (Constant Bit Rate – CBR) şi ale celei variabile (Variable Bit Rate – VBR). Tehnologiile concurente includ Ethernet, MPLS (Multi-Protocol Label Switching) şi Frame Relay, cu ATM fiind o versiune avansată a acestuia din urmă. ATM este acum o tehnologie de nivel 2 pe stiva OSI (la nivelul Data Link Layer) dar o descriere completă a ATM acoperă primele trei niveluri din stivă. Cell Relay (comunicare prin celule) este baza pentru comutarea ATM cu dimensiunea celulei de încărcare fixă de 48 bytes. ATM nu a înlocuit protocolul Ethernet iar Internet Protocol a continuat să se bazeze pe tehnica best effort (a maximei încercări) a Ethernet-ului. Cursa între garantarea serviciului prin căi dedicate (path) de partea ATM şi abordarea best effort a Ethernet/IP a fost în cele din urmă câştigată de IP pentru transmiterea datelor. ATM a rămas o tehnologie extrem de bună de comutare în implementări controlate. ATM garantează însă mai puţine opţiuni la scară foarte largă astfel încât a fost adaptat switch-urilor IP acolo unde era nevoie de viteză şi calitate sporită fără o mare diversitate de acces (mai puţine căi dar mai sigure, mai rapide şi mai ieftine). Acest lucru a durat în partea de core până în momentul în care rate de transfer foarte mari au fost disponibile pe Ethernet/IP marcând migrarea completă spre Ethernet. Din cauză că celula ATM – vehiculul pentru transferul informaţiei – este de doar 53 bytes din care 5 bytes sunt dedicaţi header-ului (conținând informaţia de rutare) atunci când traficul IP este transmis prin ATM celule consecutive vor conţine informaţia aceluiaşi pachet IP. Dar la fiecare transmisie se pierd cel puţin 5 bytes pentru rutare iar celula finală este, deseori, doar parţial utilizată. În total, toate acestea duc la o pierdere de aproape 30% din bandă. Ţinta ATM de a pune la dispoziţie o singură tehnologie integrată pentru LAN (Local Area Networks), reţele publice şi servicii a eşuat. Diferenţa în abordare între Bellheads şi Netheads ilustrează diferenţa între două viziuni: una a malthusienilor [23] şi una a cornucopienilor [24]. Suporterii ATM (malthusienii) preziceau că Ethernetul va claca şi lățimea de
  • 22. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 18 bandă nu va fi capabilă să suporte numărul din ce în ce mai mare de cereri. Pe de altă parte, susţinătorii Ethernet/IP (cornucopienii) prevedeau că traficul va putea fi utilizat în vederea servirii cererilor. Lupte de genul acesta între modalităţile de standardizare continuă încă [25], un exemplu recent (n.a. 2011) îl constituie standardizarea protocolului Transport MPLS (Multiprotocol Label Switching) pentru managementul reţelei de telecomunicaţii (OAM – Operations, Administration, and Maintenance). Procesul standardizării a început în 2007 şi priveşte transmiterea pe MPLS a informaţiei IP. MPLS este un succesor modern al ATM, adăugând 32 biţi pentru header (antet) unui pachet IP şi implementează exact ca predecesorul său un transport dedicat şi sigur între diferite locaţii dar aparţinând aceleaşi organizaţii. Din acest motiv, viziunea închisă a operatorului de telefonie este prevalentă în dezvoltarea arhitecturii de supraveghere şi mentenanţă a reţelei. Viziunea deschisă şi bazată pe cel mai bun efort (best effort) a T-MPLS ar fi una opusă. Problema însă nu se pune atât de drastic din punct de vedere tehnic deoarece doua standarde nu ar împiedica pachetul IP să ajungă la destinaţie. Aceasta dispută însă dezvăluie însă interese comerciale şi de securitate. Modul de adoptare a standardului este diferit în ITU ce este forul telecomunicaţiilor de voce (Bellheads) faţă de IETF ce are în grijă standardizarea transferurilor de date (Netheads, a se vedea subcapitolul 2.2 legat de instituţii şi foruri de standardizare): ITU este parte a Organizaţiei Naţiunilor Unite (ONU) astfel încât interesele politice în adoptarea standardelor pot fi diferite de simplul domeniu tehnic. Această istorie a adaptabilităţii standardului ATM ne arată cum poate fi implementat şi folosit mai apoi un standard sau tehnologie atât din punct de vedere tehnic dar şi din punct de vedere politic (de exemplu, în sensul tratativelor comerciale şi intereselor organizaţionale şi naţionale). Procesul adoptării este lent şi nu se detaşează întotdeauna un câştigător. Un sistem util şi apreciat strict într-un anumit mediu se poate dovedi stabil în timp şi adaptabil pentru a îndeplini sarcini din ce în ce mai complexe. Deşi puţin cunoscută această diferenţă în abordare a traficului de date este emblematică pentru evoluţia telecomunicaţiilor. Faptul că grupuri de profesionişti sau interese dezvoltă în paralel standarde de comunicaţie pune în evidenţă existenţa unor preferinţe ce pot fi bazate pe considerente tehnice dar şi pe interese comerciale sau geopolitice. Indiferent de rezultatul final, standarde diferite pot fi implementate şi pot avea o viaţă lungă (deoarece ATM a fost până la urmă adaptat transmisiei în core-network şi pentru conexiuni interne). De exemplu, standardul chinezesc de televiziune BMB-T/H poate va fi un succes în viitor, la fel ca şi standardul 3G TD-SCDMA. Fiind folosite într-o ţară cu peste un miliard de locuitori poate influenţa evoluţia viitoare şi se pot impune în urma maturităţii în exploatare. Unul din avantajele majore ale tehnologiei telecomunicaţiilor este însă rezistenţa, ca orice domeniu tehnic, în faţa manipulărilor politice, existând suficiente motive tehnice pentru ca o soluţie neperformantă implementată să eşueze. Sunt şi cazuri, precum cel al ATM, în care soluţia odată testată să fie fiabilă şi exploatarea în industrie să se poată realiza necontând că există standarde mai bune sau mai evoluate. Aceste tendinţe le găsim foarte interesante prin prisma echipamentelor moştenite şi nu numai. Voi extinde consideraţiile asupra duratei de viaţă al unei tehnologii, dar şi cu privire la ciclicitatea implementărilor, în subcapitolul 3.1 legat de modelele de creștere în viitorul telecomunicaţiilor mobile. 2.1.2 Stadiul teleserviciilor în comunicațiile mobile În terminologia telecomunicaţiilor mobile [ 26 ], teleserviciile reprezintă adăugarea de capabilităţi de procesare şi realizarea transferului de informaţie între utilizatori. Teleserviciile se bazează pe un nivel purtător, nivelul inferior, numit serviciile purtătoare ce consacrează denumirea de bearer services. Datorită bearer services (BS) se pot pune în practică teleserviciile (TS) definind ratele de transfer şi modalităţile de transfer (sincron, asincron, voce sau date sau mixt). La nivelul superior avem partea aplicativă (application) precum în stiva OSI nivelul superior, Layer 7. Teleserviciile sunt o componentă istorică în momentul de faţă a reţelei de telecomunicaţii. Ele au pus însă în evidenţă principiul valorii adăugate: peste un nivel purtător se adaugă servicii şi trafic. Între timp capabilităţile în cauză reprezintă componente subînţelese ale experienţei utilizatorului în telecomunicaţii mobile: short message services (SMS), apel de urgenţă, conferinţă (group calls), chiar fax, pe lângă evidentul trafic de voce. Aceste servicii sunt asignate utilizatorilor în registrul numerelor de telefon (MSISDN). Considerăm că studiul impunerii teleservicilor în telecomunicații mobile poate genera un mod de abordare viitoare a serviciilor monetare mobile. Bazele teleservices sunt bearer services şi le îngăduie acestora să opereze la rate şi modalităţi de transfer diferite [27]. Specifică de asemenea minime niveluri de calitate (quality level) pentru teleservicii (rate adapted sub-
  • 23. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 19 rate information precum circuit switched asynchronous and synchronous duplex data, 300-9600 biţi). Bearer services nu mai sunt însă de actualitate, conexiunile prin modem sau la ISDN (Integrated Services Digital Networks) nu mai sunt folosite pentru transfer de date ci se folosesc conexiuni 2G: GPRS, HSCSD sau direct standarde 3G. Bearer services sunt servicii în telecomunicaţii care sunt aşadar folosite la transferul datelor utilizator şi controlul semnalelor între două echipamente potenţial diferite. Vitezele de transfer pot varia între 300 bps şi 10+ Gbps. Din punct de vedere al informaţiei transferate, în afară de rata de transfer, bearer services mai sunt catalogate după direcţia de transfer, tipul de transfer (comutare de circuite sau comutare de pachete) sau alte caracteristici ale conexiunii. Din punct de vedere al metodei de conexiune trebuie acoperite cazuri de conexiune între echipamente diferite (Inter Working Equipment) şi acest lucru poate influenţa nivelurile superioare în controlul informaţiei transmise în acest fel. De asemenea, caracteristici generale asociate cu transferul prin bearer services ţin de un minim nivel de calitate cum ar fi reconectarea automată şi instantanee în urma unei perturbări de conexiune datorată interferenţelor. Figura 2-2. Schema generală a transferului prin Bearer Service Serviciile de telecomunicații de bază, din punctul de vedere al tehnologiei, sunt teleservicii independente, al căror management se face la nivel de registru central (HLR) de către operator, per subscriber. Observăm cum inițiearea apelurilor de voce constituie teleserviciul TS11, apelurile de urgență TS12, iar trimiterea de mesaje SMS TS22. "Basic Service" Telephony (TS11) Emergency Call (TS12) Short Message MT_PP (TS21) Short Message MO_PP (TS22) DefaultCall = Telephony (TS11) Teleserviciile sunt o parte a ofertei de servicii în telecomunicații mobile. Serviciile de telefonie (Telephony Services) sunt constituie din apelurile de voce, trimiterea de mesaje scurte (SMS) și videotext/facsimil. Bearer Services (servicii pe purtător – de date / Servicii de Date) constituie servicii suplimentare ce devin cu atât mai importante, precum apel în așteptare, blocarea apelurilor sau protejarea numărului, sau atenționare de trafic (Advise of Charge). Acestea depășesc cadrul inițial de servicii adăugate, ele aducând valoare intrinsecă atât utilizatorului cât și operatorului. Într-un final impunându-se ca servicii de bază, la rândul lor. Modelul acesta de migrare dinspre serviciul opțional (adițional) la serviciul cu valoare adăugată obligatoriu reprezintă un model de implementare validat tehnologic și de către piață. Printr-un exemplu putem pune în evidenţă caracterul inovator al abordării ce a dus la o utilizare de felul acesta, implicită, de aici încolo. Bearer services sunt în acest registru un standard de flexibilitate şi adaptabilitate. Au făcut de asemenea posibil transferul de date pe sistemul 2G clasic. Acest exemplu foloseşte la implementarea unui serviciu nou pe o tehnologie de alt tip şi cu altă structură vocaţională adică transfer de date pe o reţea de voce 2G la nivelul începutului anilor 2000. Figura 2-2 prezintă transferul de date Bearer service (prin serviciu purtător). În acest caz se transfera un fişier unui calculator ce era conectat la o reţea publica de telefonie PSTN. Bearer service disponibil este aşadar comutare de circuite (CS) la 9,6 kbps printr-un modem care conectează calculatorul la reţeaua telefonică fixă. De pe terminalul sesiunii deschise pe un calculator ataşat telefonului mobilului, ce funcţionează la rândul lui ca un modem către reţeaua de telefonie mobilă, se formează numărul liniei telefonice asociate modem-ului calculatorului. După
  • 24. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 20 acceptarea apelului, la realizarea conexiunii clientul mobil va începe transmisia la o rată de 28,8 kbps. Din cauză că serviciul purtător al telefoniei fixe poate transmite numai la 9,6 kbps transmisia end-to-end va fi ajustată la 9,6 kbps. Trecerea dinspre rețeaua PLMN către rețele de telecomunicații axate pe oferte de servicii, a fost impulsionată de introducerea modelului rețelei inteligente (Intelligent Network) ce se bazează pe decizii logice administrate la nivel central. Odată cu aceasta s-a implementat controlul facil la ofertele TS/BS existente (de exemplu, activarea Call Frowarding a devenit mult mai ușoară) acestea devenind funcții de bază în telecomunicații. Fiabilitatea modelului TS/BS a asigurat ca acesta să poată fi folosite în continuare, parte a pachetului de bază. Figura 2-3. Ciclul de viață al serviciilor Dezvoltarea fără precedent a reţelelor de telecomunicaţii a pus în lumină conceptul de servicii cu trăsături specifice precum „logica flexibilă‖ și „portabilă‖. În reţelele inteligente, înşişi clienţii – persoane fizice sau juridice – nu doar producătorii sau operatorii infrastructurii pot concepe, proiecta, implementa, configura şi exploata servicii, de care să beneficieze într-o cât mai mare măsură şi în roaming (nu numai în reţeaua de domiciliu) – aşadar de la comutaţia circuitelor (spaţială şi temporală), urmată de comutaţia pachetelor, se poate spune că s-a trecut actualmente la comutaţia serviciilor. Modelul de administrare și control prin intermediul rețelei inteligente a evoluat la rândul său spre controlul ubicuu și distribuit (în Cloud). Serviciile asigurate de reţele au căpătat cicluri de dezvoltare din ce în ce mai scurte, cu centrare pe cerinţele utilizatorului. Etapele dezvoltării și implementării serviciului (conceperea ideii, definiţia serviciilor, dezvoltarea şi testarea, marketingul ideii, abonarea la serviciu și utilizarea serviciului, a se vedea Figura 2-3) sunt diversificate după apariţia IP, iar evoluţia tehnologică a permis accesarea conţinutului prin mai multe medii – comutaţia de fluxuri multimedia. 2.1.3 Controlul business în comunicațiile mobile Sistemele de suport business în telecomunicații sunt denumite generic BSS (Business Support Systems) și sunt adesea luate în considerare împreună cu sistemele de suport al operării (OSS - Operations Support Systems). În contextul prezentei lucrări, voi considera BSS în principal pentru asigurarea serviciilor de telecomunicații. BSS include contractarea (la toate nivelele, până la cel al tranzacțiilor elementare), taxarea (începând de la colectarea de înregistrări de orice natură – fie că e vorba de contoare sau notificări, adesea însoțite de marcaje temporale)-facturarea-plățile-veniturile. Funcțiile de bază BSS cuprind managementul produselor, al clienților, al veniturilor și al contractelor. Pentru managementul produselor – al bunurilor și, mai ales (în contextul telecom) al serviciilor – BSS asigură suport pentru dezvoltare, ofertare și vânzare – inclusiv catalogare și tarifare.  Managementul clienților e orientat recent pe n singur punct de contact cu aceștia, pe orice nivel ar fi relația lor cu ierarhia internă a sistemului. Se asigură suport client cuasi-permanent, cu interfețe moderne, online pe principiul transparenței și completitudinii informării. Tendința este de integrare a conceptului de client în conceptul de partener.
  • 25. Universitatea Transilvania din Brașov Contribuții la controlul Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor m-Business al comunicațiilor om-mașină 21  Managementul veniturilor cuprinde gestionarea facturării, a operațiilor de încărcare (care ocupă un rol central în această lucrare) și pe decontare (inclusiv roaming clearing în scheme multi-partener – domeniul în care BSS cooperează cu OSS).  Managementul contractării cuprinde descompunerea unei comenzi în sub-comenzi interne (de exemplu, voce și date) aferente unor (sub-)sisteme de furnizare, centralizarea datelor privind vânzările, privind (ne- )respectarea clauzelor (din nou în cooperare cu OSS, pentru managementul întârzierilor sau al erorilor – la nivel de baze de date și/sau la nivel de conexiune). Controlul e-Business are în vedere o cât mai mare participare a clientului în toate fazele ciclului de viață al serviciilor. Mecanismele de fidelizare se pot extinde de la clienții umani la clienții mașină – începând cu contorizarea numărului de accesări și până la QoE (Quality of Experience), potențat de sisteme avansate de tip cache. Miliardele de dispozitive conectate la Internetul obiectelor necesită tot mai mult monitorizare și control de la distanță - cel puțin configurabilitate în vederea unei eventuale funcționări semi-automat în condiții de conectivitate limitată. Această configurare de la distanță poate fi considerată actualmente și ca un caz particular de deployment - desfășurare/implementare a serviciilor din Cloud peste infrastructură (la rândul său, această desfășurare se poate adapta instantaneu la disponibilități). În contextul tehnologiilor Cloud, BSS comandă crearea de instanțe ale serviciilor „la cerere”, funcție de necesități dar și de disponibilități – care reprezintă parametrizări, adică concretizări ale claselor ce devin obiecte. Logica Business cuprinde o serie de Reguli / Procese / Evenimente Business ce pot fi formalizate cu BPMN - Business Process Modeling Notation (a se vedea, http://www.bpmn.org) și SBVR (Semantics of Business Vocabulary and Rules) – a se vedea, http://www.omg.org/spec/SBVR. BSS are în vedere separarea nivelului (superior) business de nivelul de control și de nivelul (inferior) de date. Din punct de vedere al OSS, fiecare dintre aceste nivele este văzut ca un nivel virtual de către nivelele inferioare, iar nivelul business reprezentat – expus uzual printr-un SLA (Service Level Agreement) – constituie o convenție asupra (nivelului calității) serviciilor. Orientarea pe servicii în mediul distribuit, cu separarea logic-fizic exacerbată de virtualizare, poate avea și dezavantajul reducerii controlabilității directe în IoT. Evident, un număr exagerat de intermedieri va scădea eficiența controlului și va reduce flexibilitatea implementărilor. Rezultă nevoia unei coordonări (de către supervizorul „hipervizorul” Cloud) care să nu împovăreze utilitatea resurselor – mai ales că este nevoie de înregistrări mai lungi ale istoricului configurațiilor parcurse într-un astfel de context dinamic – nu numai pentru mecanismul extins de taxare ci și pentru caching, în sensul posibilității de re-validare a unei structuri anterioare (fără o reconfigurare totală) dacă este nevoie din nou de ea (fie și măcar în parte). Aceste tehnologii hibride de stocare internă/externă a configurațiilor scad inerția reconfigurării în Cloud.Tehnologiile hibride cuprind și Bazele de Date – cu diverse nivele de interogare, de exemplu, hibridizarea SQL/nonSQL (mergând până la baze de date nestructurate Hash Data Bases, de pildă colecții de date de contorizare în Smart Grids). De asemenea, BSS armonizează hibridul OLAP/OLTP (OnLine Analytical/Transactional Processing) În vederea scăderii cheltuielilor de operare - OpEx (Operational Expenditure) – sistemul BSS/OSS se guvernează după o serie de principii precum modelarea semantică a informației, modularizarea informației și partajarea informației în mediul distribuit (Intranet-Internet) – conform cu modelul SID (Shared Information/Data model). Seturile/modulele/blocurile de informație specifice controlului business exprimă: rolurile alocate (în lanțul persoanelor fizice și juridice aferente furnizării de servicii), funcțiile contractuale, obiectele business (produse, conturi, comenzi), procesele, rolurile și prioritățile. Aceste blocuri de informație sunt cuprinse în Modele Informaționale – de exemplu, la nivel de Instituție (la nivel de Întreprindere, la nivel de Organizație guvernamentală etc). Metricele specifice acestor blocuri de informație cuprind gabaritul, calitatea, disponibilitatea, redundanța etc. Logica business specifică acestor modele informaționale (la nivel conceptual sau la nivel de aplicație) cuprinde operații de verificare, alocare/de-alocare, mediere, supraveghere, transfer-migrare (de exemplu, a registrelor - baze de date de abonați, umani sau
  • 26. Universitatea Transilvania din Brașov Teză de doctorat Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor Alexandru-Nicolae Balica 22 instrumentali – pe sistemele de servere pentru comunicații) și optimizare (de exemplu, operații complexe de compactare-defragmentare executate descentralizat de agenți mobili software). Execuția proceselor BSS poate să fie relocată în mediu distribuit pe serverele adecvate, care realizează prin ESB (Enterprise Service Bus) controlul unui Data Grid potențat de controlul identității, controlul accesului (individual sau de grup), controlul distribuției, controlul tranzacțiilor etc, pe baza funcțiilor de analiză (cu CEP – Complex Event Processing), de decizie – inclusiv de politici (la nivelul PCRF – Policy Control Resource Functionality), de stocare (inclusiv pe nivele de persistență a datelor). Ciclul de viață al informației în BSS este determinat de nivele diverse de înregistrare, inventariere, catalogare, expunere, auditare sau arhivare, de mecanisme avansate de securizare, formatare, compresie, consistență, de necesitățile de translatare, adaptare de protocol sau căutare-descoperire. Controlul business în telecomunicații se integrează cu funcția intrinsecă de planificare a alocării de resurse, echilibrate dinamic la toate nivelele rețelelor de acces și de control. 2.2 Condiționarea serviciilor de noile tehnologii telecom 2.2.1 Standarde și instituții de reglementare în comunicații mobile Implementarea telefoniei mobile la scară largă trebuie realizată în condiţii de inter-operabilitate. Acest lucru va asigura o largă prezenţă pe piaţă a diferiţi producători de echipamente telecom. Diferiţi producători sunt necesari din mai multe considerente economice la construcţia unei reţele mobile pentru a minimiza riscul investiţiei (not all eggs in one basket). Având doar un singur furnizor ar limita operatorului libertatea de alegere şi, în final, ar lipsi flexibilitatea preţului de achiziţie. Un asemenea exemplu l-a reprezentat serviciul german Bildschirmtext (screen text) de tip Videotex, standardizat ITU-T [28], pentru care achiziţia modemului era posibilă de la un singur producător. Acest tip serviciu, precursorul Internet-ului în Europa de vest, a avut cel mai cunoscut exemplu în Franţa Minitel (Teletel). Minitel a constituit debutul transferurilor bancare on-line, instantanee. Nefiind nevoie de un calculator personal ci doar de o linie telefonică, un televizor, o tastatură precum şi de un modem. Putem spune aşadar că începuturile tranzacţiilor monetare pentru utilizatori (de larg consum) au început în acest mod. Pe parcursul lucrării, cu precădere în capitolul 3 următor, mă voi ocupa de producătorii de echipamente în comunicaţii pentru plăţi mobile. Identificarea actorilor în industrie şi a planurilor acestora reprezintă, de asemenea, identificarea căilor de evoluţie tehnologică. Pentru ca o nouă tehnologie să fie de succes trebuie ca aceasta să fie standardizată altfel riscul enclavizării şi al dispariţiei sunt mari. Figura 2-4. Sistem Bildschirmtext BTX - German Videotex (Videotext) în 1987 În concluzie, ţelurile standardizării sunt înlăturarea dependenţei de un singur furnizor (commoditization), asigurarea compatibilităţii şi interoperabilităţii, asigurarea siguranţei în operare şi a reproducerii la acelaşi nivel de calitate a tehnologiei în chestiune. Exemple de standarde, forurile responsabile şi anul în care a au fost realizate:  ETSI, mobile TV DVB-H [29], Nov2004 pentru implementarea transmisa TV digitală pe telefoanele mobile via radio (Digital Video Broadcasting - Handheld)