BMF Budapesti Műszaki Főiskola
Neumann János Informatikai Főiskolai Kar
Informatikai Rendszerek Intézet
Mobil Informatika és Mesterséges Intelligencia Szakcsoport

Mobil Informatika

Célkitűzések:
A mobil informatika eszközök, a mobil távközlési rendszerek, a valamint az ezekre épülő alkalmazások megismertetése olyan szinten, hogy a hallgatók képessé váljanak e rendszerek üzemeltetésére, alkalmazások tervezésére és megvalósítására.

Tárgyfelelős:
Dr. Kutor László

Oktatók:
Dr. Kutor László

Az előadások tematikája:
A mobilitás feltételei. Mobil távközlési rendszerek alapjai Rádiós alapok: Rádiós vivő frekvenciák, modulációk, FDMA, TDMA, CDMA
A digitális adatátvitel alapjai, vonal és csomagkapcsolás, PSTN, ISDN
GSM/DCS rendszerek
Célkitűzések, GSM architektura részei, feladatai, jellemzői: Bázisállomás (BSS), Hálózat alrendszer (NSS), Hálózat menedzsment alrendszer (NMS),
Jelzésátvitel (Linking, SS7, LAPD, LAPDm), Hívási folyamatok
TETRA rendszer
GSM-, GPRS-, UMTS alapfogalmak, a működés meghatározó elvei és protokolljai
Kommunikációs protokollok (TCP/IP, ATM, X25, Frame Relay)
Mobil hálózati protokollok (WAP, WDP, WTP, WSP,)
Mobil hálózatokra épülő informatikai szolgáltatások (SMS, WEB elérés, IP alapú kommunikáció, helyfüggő szolgáltatások).
Alap és kiegészítő szolgáltatások: hívásátirányítás, hangposta, stb.
Fax és adatszolgáltatás, SMS, MMS
SMS alapú rendszerek, és szolgáltatások
WAP alapú rendszerek, és szolgáltatások
Intelligens szolgáltatások
TETRA
Műholdas rendszerek
Műholdas adatátviteli rendszerek alapjai
GPS alapok, és GPS-re épülő szolgáltatások
Hordozható informatikai eszközök
Palmtop gépek
Viselhető számítógépek
Protézisek
Mobil informatikai rendszerek biztonsági kérdései,működésének felügyelete, tesztelése

Javasolt irodalom:
Az előadások anyaga valamint a javasolt irodalom másolata az óbudai könyvtárban hozzáférhető

GSM
Maros Dóra
BMF Kandó Kálmán Villamosmérnöki Főiskolai Kar, 2001

GSM Networks: Protocols, Terminmology, and Implementation
Gunnar Heine
Artech House Publishers, 1999

Mobil Távközlés
Dárdai Árpád
Nap Kiadó 1999

Áramforrások
Lithium elem.doc
Lithium specification.doc
Lithium-ion akkumulator.doc
Lithium-ion-Nano.doc
Lithoum-ion-Polimer.doc
finding the best accumulator.tif

Aktuális, 2010-es előadás fóliák:

Korábbi előadás prezentációk:

Segédlet:

Felkészülést segítő kérdések:
  1. A mobil informatikai rendszerek közös tulajdonságai.
  2. GSM értelmezések.
  3. A GSM célkitűzései.
  4. A GSM rendszer fejlesztésének főbb állomásai.
  5. A GSM rendszer tulajdonságai.
  6. Az LA, PLMN, SA, Cella értelmezése és viszonyuk.
  7. A GSM rendszer főbb részei és kapcsolatuk (MS, BSS(BTS, BSC), NSS(HLR, VLR, AUC, EIR), NMS, Air, A, O&M)
  8. A mobil készülékek főbb részei és feladatai (ME, SIM)
  9. Az ME funkcionális vázlata.
  10. A BSS részei és feladatai.
  11. Az NSS feladatai.
  12. Az NMS feladata.
  13. Távközlési alapfogalmak (vivőfrekvencia, hullámhossz, terjedés, jel/zaj viszony, moduláció)
  14. Moduláció típusok.
  15. Kapcsolatvesztés (Path loss).
  16. Időbeli jelváltozás (Lognormal-, Reyleigh-, és a szelectív fading),
  17. Cella mintázatok, méretek, kialakítási szempontok.
  18. Kapcsolási módok (vonalkapcsolás, csomagkapcsolás) tulajdonságai..
  19. A FDMA, TDMA, CDMA, SDMA értelmezése.
  20. TDMA keretek (alap, multi, szuper, hyper) célja.
  21. Logikai csatornák és jellemzőik (TCH, CCH, BCH, FCCH, SCH, BCCH, CCCH, PCH, RACH, AGCH, DCCH, SDCCH, SACCH, FACCH)
  22. Burst fogalma és típusai és feladatai ( Normal, Access, Frequency correction, Synchronization, Random Access, Dummy)
  23. Timing advance.
  24. Csatorna kombinációk, keretszerkezetek lényege.
  25. A beszédátvitel folyamata.
  26. A beszédátvitel jellemzői a GSM rendszerben (mintavétel, felbontás, átviteli sebesség, kódolás). ).
  27. Delta moduláció.
  28. LPC kódolás (formánsok és jelentőségük).
  29. A beszéd forráskódolása.
  30. Csatornakódolás (konvolúciós kódolás)
  31. Kódszavak szerkezete (beszédkódolásnál, jelzésátvitelnél és adatkódolásnál).
  32. Interleaving fogalma és célja, interleaving formulák
  33. Mobilról kezdeményezett hívás folyamata.
  34. Mobil készülék hívásának folyamata.
  35. Bejelentkezés folyamata
  36. Azonosítók a GSM rendszerben (MSISDN, IMSI, MSRN, IMEI, LAI, CGI, BSIC
  37. A GSM alapvető hitelesítési (authentication) folyamata.
  38. A titkosítás folyamata GSM rendszerben?
  39. Az OSI hivatkozási modell, és kapcsolata a GSM kommunikációs rétegeihez?
  40. A GSM jelzésrendszerének főbb elemei, és feladatai?
  41. A helyfüggő szolgáltatások típusai, céljai?
  42. helyfüggő szolgáltatások osztályozása a pontosság és a használat gyakorisága alapján?
  43. A fontosabb helymeghatározó technikák jellemzői: COO, TOA, AOA, E-OTD. IN,
  44. Helymeghatározó technikák előnyös és hátrányos tulajdonságai?.
  45. Hagyományos és mobil informatikai eszközök összehasonlítása.
  46. Műholdas távközlési rendszerek (GEO, MEO, LEO), és szolgáltatásaik.
  47. Fontosabb VSAT rendszerek.
  48. A műholdas rendszerek csatlakozása a földi rendszerekhez.
  49. A műholdas helymeghatározás (GPS) jellemzői.
  50. A GALILEO rendszer jellemzői, fejlesztési státusza?
  51. A GPS működésének összetevői (helymeghatározás, távolságmérés, időmérés, pályaadatok ismerete, hiba korrekciók).
  52. Tipikus GPS alkalmazások?
  53. Milyen információkat tartalmaz a GSM mondat?
  54. Viselhető számítógépek tervezési szempontjai.
  55. Beültethető érzékszervpótló eszközök jellemzői?
  56. A beültethető protézisek megoldandóm problémái?
  57. Az emberi vérkeringés informatikai értelmezése (ingerforrások, jelvezetés, szabályozási lehetőségek,..)?
  58. AZ EKG meghatározó tényezői?
  59. A Pacemaker technológia jellemzői, meghatározó tényezői.
  60. A korszerű pacemakerek jellemzői
  61. Látóprotézisek alapelve, megoldási módok.
  62. Hallóprotézisek alapelve, megoldási módok.
  63. Az elektromiogram (EMG) jellemzői (keletkezése, mérése, felhasználása ember-gép intefész létrehozásában)
  64. Az elekroencephalogram (EEG) jellemzői, (keletkezése, mérése, felhasználása ember-gép intefész létrehozásában)
  65. Az elektrooculogram (EOG) jellemzői, (keletkezése, mérése, felhasználása ember-gép intefész létrehozásában)
  66. A beágyazott rendszerek értelmezése?
  67. Az ambiens rendszerek értelmezése?
  68. A beágyazott rendszerek kiemelt feladatai?
  69. Mit értünk beágyazott szoftveren?
  70. A beágyazott rendszerek fejlesztésének területei, főbb kihívásai?
  71. A kis hatótávolságó rádiós kommunikációs rendszerek (Bluetooth, WI-FI, Zegbee, MIFARE, FeliCa, NFC) jellemzői?
  72. Az Ambient Assisted Living (AAL) értelmezése, indokai, jelentősége?
  73. A fogyatékkal élők informatikai támogatásának tipikus területei?
  74. Melyek a legfontosabb támogató technikák?
  75. Az áramforrások főbb típusai?
  76. Az áramforrások főbb jellemzői?
  77. Tipikus áramforrások jellemzői, összehasonlításuk?
  78. A cellafeszültség hőmérséklet függése?
  79. A kivehető energia hőmérséklet függése?
  80. A cellafeszültség alakulása a kisütöttség függvényében?
  81. Az akkumulátorok jellemzői nek alakulása a töltés során?
  82. A Lithium-ion „Nano” technológia jellemzői?
  83. Az üzemenyagcella értelmezése, ígéretei?
  84. A TETRA rendszer szolgáltatásai, jellemzői.
  85. A TETRA rendszer elemei, vázlata.
  86. A Bluetooth (alapgondolata, jellemzői, tipikus alkalmazási lehetőségei)
  87. A Bluetooth moduljai, a modulok feladatai és jellemzői.
  88. Az SMS tulajdonságai, üzenettípusai, bemenő paraméterei, SMS alapú szolgáltatások).
  89. A GSM rendszerek fejlődési állomásai (HSCSD, GPRS, IP-RAN, EDGE)
  90. Az adatátvitel jellemzői a jelenlegi GSM hálózatokban.
  91. A GPRS jellemzői, hálózati architektúrája.
  92. Az UMTS (3G) jellemzői, hálózati architektúrája.
  93. IP alapú mobil telefonhálózatok tulajdonságai

Államvizsga témakörök:
A témakörök tájékoztató jellegűek, kis mértékben változhatnak!
A témakörök listája Word formátumban innen letölthető.

Mobil informatika
MoI1. A mobil informatikai rendszerek közös tulajdonságai, távközlési alapfogalmak
Vivőfrekvencia, hullámhossz, terjedés, jel/zaj viszony, moduláció típusok, analóg-digitális átvitel,cella mintázatok.Időbeli jelváltozás, kapcsolatvesztés.
Kapcsolási módok (vonalkapcsolás, csomagkapcsolás), események időzítése.

MoI2. A GSM rendszer jellemzői, alapelemei és kapcsolódásaik
LA, PLMN, SA, cella értelmezése és viszonyuk.
GSM célkitűzések, fejlesztési állomások, tulajdonságok.
Főbb GSM komponensek és kapcsolatuk (MS, BSS(BTS, BSC), NSS(HLR, VLR, AUC, EIR), NMS, Air, A, O&M)

MoI3. A GSM rendszer, valamint a mobil telefonok részei és feladataik
A BSS részei és feladatai. Az NSS és az NMS feladatai.
A mobil készülékek funkcionális vázlata, az elemek szerepe.

MoI4. Információátvitel a GSM rendszerben
Alapfogalmak (FDMA, TDMA, CDMA, SDMA)
TDMA keretek (alap, multi, szuper, hyper)
Burst fogalma típusai és feladatai ( "Normal, Access, Frequency correction, Synchronization, Random Access, Dummy")
Logikai csatornák és jellemzőik. Csatorna kombinációk, keretszerkezetek.

MoI5. Jelzésátviteli folyamatok, azonosítás és titkosítás a GSM rendszerben
Mobilról kezdeményezett, valamint a mobil készülék hívásának folyamata
(bejelentkezés a hálózatba, helyzet aktualizálás). Az azonosítás és titkosítás folyamata.

MoI6. A beszédátvitel jellemzői és folyamata a GSM rendszerben.
Mintavétel, felbontás, átviteli sebesség, kódolás.
A beszéd forráskódolása. Csatornakódolás (konvolúciós kódolás)
Kódszavak szerkezete (beszédkódolásnál, jelzésátvitelnél és adatkódolásnál)
Interleaving fogalma célja, és változatai.

MoI7. Hálózati modellek és protokollok alapelvei
Az OSI a TCP/IP és a GSM protokollok és viszonyuk.
A GSM RR, MM és CM (al)rétegei és feladatai.
A WWW és WAP programozási modell szerkezete és jellemzői.
A WAE, WSP, WTP, WTLS, és WDP rétegek feladata.
Az IP feletti beszédátvitel jellemzői.

MoI8. Műholdas távközlési rendszerek
GEO, MEO, LEO rendszerek és szolgáltatásaik, alkalmazásaik.
A műholdas helymeghatározás (GPS) jellemzői. A GPS működésének összetevői (helymeghatározás, távolságmérés, időmérés, pályaadatok ismerete, hiba korrekciók).

MoI9. Mobiltelefon generációk és jellemzőik
1G , GSM (2G) jellemzői, tipikus szolgáltatásai.
A GSM rendszerek fejlesztési irányai, jellemzői(HSCSD, GPRS, IP-RAN, EDGE, i-mode, TERTA) Az UMTS (3G) jellemzői, hálózati architektúrája, hatásai.

MoI10. Bluetooth
Alapgondolata, jellemzői, tipikus alkalmazási lehetőségei.
A Bluetooth moduljai, a modulok feladatai és jellemzői.

MoI11. Viselhető számítógépek
Alkalmazási indokok és lehetőségeik, mőködési alapelvek, tervezési szempontok és jellemzők.
Noteszgépek, pacemakerek, érzékszervpótló (látó, halló) protézisek.
Megoldandó problémák, fejlesztési tendenciák.

MoI12. Az SMS tulajdonságai, üzenettípusai, bemenő paraméterei, SMS alapú szolgáltatások
Az SMS hálózati elemei és szerepük. SMS eljárások (MO-SMS, MT-SMS, MS nem elérhető, SMSC alerting).

Objektum Orientált Programtervezés
OOP1. Az objektum-orientált életciklus modell.
Az objektum-orientált életciklus modell, a strukturált és objektum orientált módszerek vegyes használata, "vegyes" életciklus modell lehetőségek. Összehasonlítás a hagyományos modellekkel.

OOP2. Az OMT (Object Modeling Technique) módszertan - az objektum modell
Az OMT alapfilozófiája, jellemzése, lépései. Az OMT modellek. A módszertan lépései. A modellezés célja, fogalmai. A modellezésnél alkalmazott objektum diagram koncepciói, jelölésrendszere.

OOP3. OMT - a dinamikus modell
A dinamikus modellezés célja, fogalmai és eszközei (események és állapotok, forgatókönyv, eseményleíró diagram, állapot diagram, feltételek, műveletek, jelölések).
A dinamikus modellezés technikái és eszközei (egymásba ágyazott diagramok, szintekre bontás, állapot és esemény általánosítás, egyidejűség, belépési és kilépési akciók, belső cselekmények, automatikus átmenetek, üzenet küldés, konkurens események szinkronizációja).

OOP4. OMT - a funkcionális modell.
Adatfolyam ábra, folyamatok, adatfolyam, actor objektum, adattároló, egymásba ágyazott DFD-k, kontroll folyamatok, az objektum-, a dinamikus-, és funkcionális modellek kapcsolata. Összehasonlítás a Yourdan féle SA DFD lehetőségekkel.

OOP5. Az UML (Unified Modeling Language)
Az UML alapfilozófiája, kialakulása, alapvető célok a tervezésénél, a modell különböző nézeteinek ábrázolási lehetőségei.

OOP6. UML - a használati eset modellezés és Implementáció modellezés
A használati eset (Use Case) modellezés célja, fogalmai. A modellezésnél alkalmazott diagram koncepciói, jelölésrendszere, szemléltetés példákon keresztül. Az implementáció modellezés lehetőségei az UML-ben.

OOP7. UML - az objektum modell
A modellezés célja, fogalmai. A modellezésnél alkalmazott objektum diagram koncepciói, jelölésrendszere.

OOP8. UML - viselkedés modellezés
A viselkedés modellezés célja, fogalmai és eszközei, viselkedés modellezés állapotdiagramokkal, aktivitásdiagramokkal, interakciódiagramokkal (szekvencia diagramok és együttműködési diagrammok).

OOP9. CASE eszközök
A CASE eszközök jelentőssége, kialakulása, felépítése, csoportosítási lehetőségei, kiválasztásának szempontjai, az ECMA referencia modell.

Elektronikus Kereskedelem
EK1. Az elektronikus (e-) és mobil (m-) kereskedelem alapfogalmai, kapcsolatai és tendenciái?
e-kereskedelem, e-üzlet, e-bolt, e-vállalat, virtuális piac(tér), elektronikus adatcsere (EDI), új gazdaság, B2B, B2C, B2P, B2E, B2A, C2A, C2C? Az e-kereskedelem, az m-kereskedelem, a mobil telefon- valamint a személyi számítógép piac viszonya és tendenciája.

EK2. Az e-kereskedelem jellemzői, sikeres alkalmazásának és terjedésének feltételei.
Árufajták, tendenciák. Az e-kereskedelem generációk és jellemzőik. Az e-üzlet legfontosabb elemeit. Az e-kereskedelemi ellátási lánc jellemzői. Az Internetes beszerzési-, értékesítési-, és szállítói rendszer elemei, kínálatai?

EK3. Az e-kereskedelem informatikai hátterét meghatározó hardver- és szoftver tényezők és jellemzőik.
Sávszélesség, teljesítmény, tároló kapacitás. Operációs rendszer, adatbázis kiszolgáló, WEB kiszolgáló. Minőség-megbízhatóság, szabványosság, biztonság, skálázhatóság, felügyelet.

EK4. Az e-kereskedelmi rendszerek tervezésének elemei, a tervezés folyamata.
A szükséglet felmérés területei, kérdései, tervezési folyamata. Az igények érvényességének vizsgálati szempontjai. Az e-kereskedelmi rendszerek analízise. A specifikáció főbb kategóriái, szintjei és formái?

EK5. Az automatikus személyazonosítás alapfogalmai, jellemzői.
Teljesítmény, gyorsaság, biztonsági rések, visszaélés veszélye, ár/költség, felhasználói elfogadhatóság, jogi vonatkozások. FAR-FRR
A biometrikus személyazonosítás típusai, folyamata, jellemzői.

EK6. Az informatikai biztonság fogalmai és kapcsolataik
Titkosság, hitelesség, a letagadhatatlanság, sérthetetlenség.
Kriptológia, kriptoanalízis, nyílt szöveg, titkosított szöveg, publikus valamint titkos kulcs, kódolás, dekódolás, helyettesítő kód, keverő kód, időbélyeg. A nyilvános kulcsú titkosítás célja és folyamata.

EK7. A digitális aláírás
Hitelesség vizsgálati protokollok.
A digitális aláírás céljai, alapfogalmai (elektronikus aláírás, minősített elektronikus aláírás, aláírás készítő adat, aláírás ellenőrző adat, aláírás készítő eszköz, biztonsági aláírás készítő eszköz, minősített tanúsítvány, aláírás hitelesítő szolgáltató és tanusítványai)

EK8. Elektronikus fizetési eszközök
Lehetőségek, előnyök problémák.
Elektronikus kártya típusok, jellemzőik, tipikus alkalmazásaik.
Chip kártyák mechanikai, elektronikai és kommunikációs jellemzői.

EK9. Internetes megjelenés tervezési szempontjai
Kereskedelmi honlap elemei, tervezési szempontjai.
Alapvető e-portál változatok, szolgáltatások és modellek. Az e-bolt legfontosabb funkciói.
Monitorizálási szempontok.

EK10. A mobil elektronikus (m-) kereskedelem legfontosabb meghatározó tényezői
Telefoneladás, sávszélesség, biztonság, társadalmi szokások, pénzügyi szabályozás, alkalmazásfejlesztés. A mobil információszolgáltatás tervezési szempontjai, lépései.
A mobil információs portálok tulajdonságai, meghatározói.

EK11. Helyfüggő szolgáltatások a mobil elektronikus kereskedelemben
Technológiák (GPS, COO, TOA, AOA, E-OTD, IN), és összehasonlításuk.
Alkalmazások és tendenciák.
Laborgyakorlatokkal kapcsolatos anyagok:



Szerkesztette: Stojcsics Dániel
e-mail: stojcsics.daniel@nik.uni-obuda.hu
(utolsó frissítés: 2010.02.25.)