Evolución de los Servicios y
Aplicaciones en Internet Móvil
Pablo Bibiano GilDepartamento de Tecnología Estratégica
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Índice
• Introducción a Internet Móvil• Entornos de Aplicaciones y Servicios• Wireless Application Protocol (WAP)• Java 2 Micro Edition (J2ME)• Servicios de Mensajería• Preguntas
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Introducción a Internet Móvil
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Concepto de Internet Móvil
Internet Móvil
Telefonía móvil:•Carácter Personal•Movilidad•Mensajería
Red global de datos (Internet):•Acceso a Contenidos•Comunicaciones interpersonales•Comercio electrónico•Ocio y entretenimiento
ProcesoConvergencia
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Elementos de la cadena de valor
ContenidosServicios y
AplicacionesPortalesProveedores
de AccesoWireless
OperadoresRed Móvil
Cliente delServicio Móvil
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Clasificación de los Servicios de Internet Móvil
• Servicios de transaccionales y de datos:• Comunicaciones Personales (Mensajería...)• Contenidos (Información, Noticias...)• Entretenimiento (Juegos, Ocio, Viajes...)• Finanzas• Comercio electrónico
• Servicios Multimedia• Voz• Difusión de audio y vídeo• Videoconferencia
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Panorama de las Tecnologías Wireless
Sistemas de Soporte Operacionales y de Negocio(Provisión, facturación, atención al cliente...)
Herramientas de Desarrollo y Soporte
Dispositivosde Acceso
(Tarjetas de identidad, Agentes de usuario,
MiniBrowsers,Entornos de ejecución
de aplicaciones...)
Redes de AccesoRadio
(Multiplexación, Gestión de recursos...)
Núcleo de
Red
(Conmutaciónpaquetes y circuitos, Calidad de servicio...)
Redes de suministro Servicios
(Autenticación, Autorización,
Contabilizaciónpersonalización,
privacidad...)
Contenidosy
Aplicaciones
(Serv. de contenidos,Serv. de directorioAlmacenamiento,
XML, Java)
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Escenario de Evolución de las Tecnologías de Red
• GSM (Global System for Mobile Communications):• Telefonía Móvil digital• Servicio de Mensajes cortos• Canal de datos (9,6 Kbps normalmente)
• GPRS (General Packet Radio Service):• Conmutación de paquetes sobre red GSM• Concepto de “Always-on”• Velocidades de hasta 170,4 Kbps
• UMTS (Universal Mobile Telecommunications System):• Más y mejores servicios (interfaces abiertos...)• Mejora servicios de datos (hasta 2 Mbps)• Tendencia a todo IP (“All IP”)
GSM GPRS UMTS1999 2000 2001 2002 2003
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Tipología de las Tecnologías de Terminales
Handset Smartphone PDA HandheldPC
Laptop
• Orientados a Voz
• SMS
• Orientados a Voz
• SMS• Microbrowser
• Orientado a Datos
• Gran Pantalla• Entrada mejorada
• Sistemas Operativos abiertos
• Orientado a Datos
• Gran Pantalla • Teclado completo
• Sistemas Operativos abiertos
• Orientado a Datos• Optimizados para la gestión de datos• Gran Pantalla • Teclado completo• Sistemas Operativos abiertos
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Entornos de Servicios y Aplicaciones
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Servicios básicos ofrecidos por el entorno móvil
• Interfaces externos que el núcleo de red proporciona para la creación de servicios.
• Existencia de estándares: • OSA (Open Service Architecture – http://www.3gpp.org)• Parlay (http://www.parlay.org) • JAIN (http://java.sun.com/products/jain)...
• Marco que ofrece:• Autenticación• Descubrimiento de servicios básicos• Seguridad
• Servicios contemplados: • Control de llamada• Presencia• Movilidad• Mensajería• Facturación• Perfiles de usuario
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MExE (Mobile Execution Enviroment)
• Estándar del 3GPP (3er Generation PartnershipProject - Organismo de estandarización de la telefonía móvil de 3ª Generación para Europa y Japón).
• Proporciona un entorno estandarizado para los servicios y aplicaciones ofrecidos a través de terminales móviles de 2G avanzados y 3G
• Tiene en cuenta la heterogeneidad de terminales• MExE no es una nueva tecnología, se apoya en
tecnologías abiertas, robustas y maduras.• Plantea un modelo de seguridad que permita a los
usuarios proteger sus datos y sus recursos de servicios fraudulentos.
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MExE ClassMarks
• Especifica un entorno de aplicación basado en una tecnología existente y madura como WAP o Java.
• Actualmente hay tres Classmarks definidas en la especificación de MExE:• MExE Classmark 1: Entorno WAP.• MExE Classmark 2: Entorno PersonalJava.• MExE Classmark 3: Entorno Java 2 Micro Edition
CLDC/MIDP.
• Existen propuestas como la propugnada por Microsoft de incorporar CLI (Common Languaje Infraestructure) y C# como un nuevo Classmark.
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Aspectos genéricos de MExE (I)
• Arquitectura de Alto Nivel: Modelo de cómo los mecanismos estandarizados de transporte y ejecución son usados para crear servicios MExE teniendo en cuenta los
terminales móviles y el entorno de servicio.
Red deAcceso Internet
TerminalMóvilMExE
TerminalMóvilMExE
Gateways y proxys
Servidores deMensajeríaMultimedia
ServidoresInternet
Entorno de Servicio MExEServidoresRed Móvil
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Aspectos genéricos de MExE (II)
• Negociación de capacidades y contenidos: Optimizar los contenidos teniendo en cuenta las capacidades de los dispositivos cliente.
• Servicios de Provisión: Capacidad de forma estandarizada de descubrimiento e instalación aplicaciones.
• Servicios de Gestión: control sobre la configuración, ejecución y las capacidades de terminar, suspender y borrar.
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Aspectos genéricos de MExE (III)
• Control de usuario de las conexión de aplicación. El usuario podrá listar, terminar o suspender las conexiones activas asociadas a cualquier aplicación en el entorno MExE.
• Auditoria de los eventos de red. El terminal móvil MExE mantendrá una lista de los eventos de red iniciados por las aplicaciones que potencialmente sean facturables:• Envío de SMS (Short Message Service)• Envío de mensajes USSD (Unstructured Supplementary
Service Data)• Conexiones de paquetes y de circuitos• Envío de paquetes
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Seguridad en MExE
• Certificación y autorización basada en el uso de cadenas de certificaciones y criptografía de clave pública.
• Autenticación de los ejecutables dentro de diferentes dominios:• Dominio de Operador• Dominio de Fabricante• Dominio de Terceras Partes• Dominio no autenticado
• Permisos de Usuario ante acciones comprometidas:• Para siempre• Para una sesión• Para una acción individual
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Escenarios de Acceso a Servicios MExE (I)
• Servicios Ejecutados en Servidor Remoto: El Cliente establece una conexión con un servidor remoto, éste ejecuta y provisiona el servicio y, finalmente, devuelve contenidos al usuario
• Ejemplo: Servicio accedido por un browser WAP
Red deAcceso Internet
TerminalMóvilMExE
Servicio
Servicio
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Escenarios de Acceso a Servicios MExE(II)
• Descarga de la Aplicación en el Cliente: El Cliente establece una conexión con un servidor remoto, se descarga una aplicación que actúa como cliente local, el servidor remoto ejecuta y provisiona el servicio y, finalmente, devuelve contenidos a la aplicación de cliente
• Ejemplo: Cliente de correo electrónico
Red deAcceso Internet
TerminalMóvilMExE
Servicio
Servicio
AplicaciónCliente
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Escenarios de Acceso a Servicios MExE(III)
• Descarga del Servicio en el Cliente: El Cliente establece una conexión con un servidor remoto, se descarga el servicio a local y, finalmente, el servicio local se ejecuta y provisiona sin ningún tipo de interacción con los servidores remotos.
• Ejemplo: Un juego
Red deAcceso Internet
TerminalMóvilMExE
Servicio
Servicio
Servicio
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Escenarios de Acceso a Servicios MExE(IV)
• Servicios directos entre terminales: Se establece la interacción entre los servicios residentes en los clientes de forma directa. La descarga de los servicios ha podido realizarse previamente mediante la conexión con algún servidor remoto
• Ejemplo: Juegos interactivos
Red deAcceso
TerminalMóvilMExE
Servicio
TerminalMóvilMExE
Servicio
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Wireless Application Protocol (WAP)
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Introducción (I)
• WAP (Wireless Application Protocol) es un conjunto de especificaciones elaboradas por el WAP Forum
• El WAP Forum (http://www.wapforum.org) se estableció con el objetivo de desarrollar el estándar de facto para la información wireless y los servicios telefónicos sobre terminales móviles digitales
• WAP utiliza los protocolos de Internet siempre que sea posible
• Se opta por optimizaciones o alternativas cuando las tecnologías de Internet no cumplen los requisitos
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Introducción (II)
• El WAP Forum se establece en 1997
• WAP Versión 1.0 se publica en Abril de 1998 (pre-WAP, no hay dispositivos)
• WAP Versión 1.1 se publica en Junio de 1999 y los primeros dispositivos se lanzan a finales de 1999
• WAP 1.2.1 se publica en Junio de 2000 y los primeros dispositivos están comenzando a surgir
• Se prevé que WAP 2.0 se publique en Junio/Julio de 2001
WAP 2.0Establecimiento
WAP Forum WAP 1.2.1
1997 1998 1999 2000 2001
WAP 1.1WAP 1.0
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Situación Actual (I)
• Arquitectura. Definen una arquitectura evolucionada a partir del modelo de Internet (World-Wide Web).
• Entorno de aplicación. El WAE (Wireless Application Environment) es un entorno genérico que intenta combinar los entornos Web con las tecnologías de telefonía móvil.
• Torre de Protocolos. Especifica los protocolos a nivel de trasporte (WDP, WCMP), seguridad (WTLS), transacción (WTP), sesión (WSP) y aplicación (WML, WMLScript y WTAI).
• Marco de Aplicaciones de Telefonía Inalámbrica. El WTA (Wireless Telephony API) es un entorno de desarrollo de aplicaciones que utilizan los servicios y las funcionalidades dela red móvil subyacente.
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Situación Actual (II)
• Funciones de telefonía específicas. El entorno de aplicaciones de telefonía antes comentado (WTA) es general a todas las tecnologías de red utilizadas. Por tanto, dicha especificación se complementa con las funcionalidades particulares de cada una de las redes consideradas (GSM, IS136 y PDC).
• Modelo de Caching. La especificación define el modelo de caché utilizado por los agentes de usuario para los contenidos previamente obtenidos de la red.
• Formato binario de Contenidos XML (WBXML). Esta especificación define una representación binaria compacta de XML con objeto de reducir el tama ño de los documentos en dicho formato.
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Modelo de programación
• WAP utiliza la figura del Gateway para realizar la interconexión entre los dominios WAP y Web.
• El Gateway WAP soporta las siguientes funcionalidades:• Adaptación de Protocolos. Este elemento es el encargado
hacer interoperar los protocolos de ambos mundos.• Codificación y decodificación de contenidos. Los contenidos
son optimizados dentro del dominio WAP, es decir, codificados en binario con objeto de disminuir su tamaño.
Cliente Gateway Servidor Origen
AgenteUsuario(WAE)
Codificadores yDecodificadores
CGI,Servlets ...
Contenidos
PeticiónCodificada Petición
RespuestaCodificada
Respuesta
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Modelo de capas de protocolos
• El stack de protocolos WAP está totalmente inspirado y hereda mucha de sus características del modelo de referencia ISO OSI [ISO7498]
Capa de Transporte(WDP – Wireless Datagram Protocol
Capa de Transporte Seguro(WTLS – Wireless Transport Layer Security)
Capa de Transacción(WTP – Wireless Transaction Protocol
Capa de Sesión(WSP – Wireless Session Protocol
Capa de Aplicación(WAE – Wireless Application Environment)
CDPDCDMAGSM IS-136 PDC-P iDEN FLEX ETC...
Otros Serviciosy Aplicaciones
Portadoras
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Evolución a corto-medio plazoWAP 1.2.1
• Wireless Identity Module (WIM). Módulo utilizado para almacenar parámetros específicos del usuario relacionados con su identificación y su autenticación (en general, para implementar soluciones de seguridad). Las implementaciones deben ser resistentes a sabotaje (“tamper-resistant”): Debe utilizarse algún tipo de protección física tipo tarjeta SIM
• User Agent Profile (UAProf). Concepto que permite advertir de las capacidades de los terminales a los servidores de aplicaciones yotras entidades con objeto de adaptar los contenidos a dichas capacidades.
• Push. Permite a los servidores autorizados iniciar la transmisión de contenidos a los dispositivos WAP sin ser previamente solicitados. Esto es especialmente útil en redes de paquetes, como GPRS, en las cuales los usuarios siempre estarán conectados (“always-on”).
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WAP Push (I)
• Service Loading. El agente de usuario carga y ejecuta un servicio identificado por una URL (Uniform Resource Identifier) sin ningún tipo de intervención del usuario. Existe tres tipos de nivel de acción:• Interrupción de las actividades del usuario si éste está utilizando otro
tipo de servicio.• No interrupción de las actividades del usuario.• Introducción el contenido en la caché del dispositivo móvil si existe
espacio disponible.• Service Indication. Se trata de un servicio de notificación de
eventos asíncrono al estilo de SMS que utiliza básicamente un mensaje de texto que contiene un enlace hacia cierta URL.
Wireless Internet
Push-Over-the-Air(OTA) Protocol
Push AccessProtocol (PAP)
Push Proxy Gateway Push Initiator
TerminalMóvil
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WAP Push (II)
• Funcionalidades adicionales:• Relacionada con la calidad de servicio (prioridad, métodos
de entrega –confirmado, preferentemente confirmado, sin confirmación o no especificado -, especificación del tipo de red o del tipo de portadora)
• Estado de las verificaciones• Posibilidad de cancelación
• Posibles aplicaciones de las tecnologías Push:• Notificaciones en lo referente a correos electrónicos,
mensajes de voz...• Mensajería instantánea y servicios de chat• Noticias, resultados deportivos, predicciones del tiempo
información financiera...• Publicidad y m-commerce• Juegos interactivos...
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Evolución a medio-largo plazoWAP 2.0
• Probablemente será el entorno que implementen los primeros terminales de 3G que vayan a lanzarse ya ha comienzos del 2002.
• NTT DoCoMo está fuertemente involucrado en este proceso con objeto de encontrar una solución de convergencia con su servicio iMode basado c-HTML, el protocolo TCP/IP y una red de paquetes similar a GPRS.
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Evolución de los contenidos
• Motivado por convergencia con:• Protocolos de Internet• Servicio i-Mode de NTT DoCoMo (Japón)
• Adopción de XHTML (estándar del W3C, World-Wide Web Consortium, que aplica las reglas de XML al HTML 4).
HTML
XML
cHTML
XHTML
WMLWAP 2.0
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Arquitectura y elementos de red (I)
• Los clientes WAP se pueden comunican con los servidores a través de diferentes proxys o de forma directa.
Internet
RedWireless
Servidoresde Soporte
Proxy Pull
Proxy Push
Servidor WTA
Servidores deAplicaciones
Proxy SeguroServidor de
Aplicaciones
Servidor deAplicaciones
RedSegura
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Arquitectura y elementos de red (II)
• Pull Proxy (Gateway ó Proxy WAP). Elemento que actúa como enlace entre los dominios WAP y Web ante peticiones de contenidos por parte de los terminales móviles (Pull).
• Push Proxy Gateway. Elemento encargado de soportar la funcionalidad Push de contenidos hacia los terminales móviles.
• WTA Server. Servidor encargado de interoperar con los elementos de la red móvil para proporcionar funcionalidades de control y gestión del servicio de telefonía.
• Servidores de Soporte. Serán elementos que proporcionarán servicios a los dispositivos, a los elementos de proxy o a los servidores de aplicaciones. Algunos de los tipos de servidores de soporte identificados serían los siguiente: • Portales PKI que soporten las funcionalidades de seguridad,• Servidores UAProf que permitan a las aplicaciones obtener las capacidades y las
preferencias personales de los agentes de usuario y de los usuarios individuales• Servidores de Provisioning que permitirán la configuración automática del
agente de usuario
• Servidores de Aplicaciones. Elementos que soportarán directamente las aplicaciones ofrecidas a los usuarios
• Proxys de seguridad. Elementos que añadirán funciones de seguridad sobre contenidos que deben ser protegidos al pasar por redes públicas (Internet)
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Arquitectura de los dispositivos
• La arquitectura de los dispositivos dispone de un entorno de aplicación que se apoya en una serie de funcionalidades básicas:• Protocolos de red• Visualizadores de contenidos• Persistencia• Sincronización• WIM• Interfaces con funcionalidades externas (EFI, External
Funtionality Interface ).
Entorno de Aplicación(WAE, Push Dispatcher, Cliente de Mensajería)
Protocolosde Red
Visualizadoresde contenidos
PersistenciaSincronización WIM
ExternalFuncionalInterface
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Configuraciones de protocolos (I)
• Posibilidad de uso de diferentes protocolos a la hora de ofrecer un servicio, por tanto, son posibles diferentes configuraciones de stack de protocolos
• Se abandona la configuración única marcada por la utilización del Gateway WAP
Gateway WAP HTTP Proxy conTCP modificado
WAE
WSP
WTP
WTLS
WDP
WAE
HTTP
SSL
TCP
WSP
WTP
WTLS
WDP
HTTP
SSL
TCP
DispositivoWAP
ServidorWeb
WAP Gateway
Portadora IPIPPortadora
WAE
HTTP
TCP*
IP
WAE
HTTP
TCP
IP
HTTP
TCP*
IP
HTTP
TCP
IP
DispositivoWAP
ServidorWeb
WAP Proxy
Wireless WiredWiredWireless
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Configuraciones de protocolos (II)
Proxy con entunelamientode seguridad
Acceso directo
WAE
HTTP
TCP
IP
WAE
TCP
DispositivoWAP
ServidorWeb
Router IP
Wireless WiredWiredWireless
HTTP
TCP
WAE
HTTP
TLS
TCP*
IP
WAE
IP
TCP*
IP
TCP
IP
DispositivoWAP
ServidorWeb
WAP Proxy
Wireless WiredWiredWireless
HTTP
TLS
TCP
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Java 2 Micro Edition (J2ME)
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¿Qué es Java?
• Java son dos conceptos relacionados pero muy distintos:• Un lenguaje de programación
• Lenguaje de alto nivel, simple, con arquitectura neutral, orientado a objetos, portable, interpretado...
• En el fondo es “otro método de crear software...”
• Una plataforma• Entorno hardware y software en el cual los programas
se ejecutan• Utiliza tecnología de Máquina Virtual con objeto de ser
independiente del sistema que lo soporta
• Para más información: http://java.sun.com
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Introducción a J2ME
• Orientado a dispositivos con restricciones importantes en recursos (memoria, espacio de almacenamiento, capacidad de proceso...).
• Proporciona un conjunto de componentes tecnológicos para los pequeños dispositivos con capacidad de conectividad:• Control del ciclo de vida de las aplicaciones
• Características de entrada/salida• Modelo de seguridad• Instalación de código• Características reducidas de la Máquina Virtual...
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La plataforma Java 2
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La plataforma J2ME: Configuraciones y Perfiles
• Las Configuraciones definen las características del núcleo de la plataforma:• Características soportadas del leguaje Java• Modelo de seguridad• Capacidades de interconexión
• Los Perfiles están orientados a funcionalidades específicas de cierto tipo de aplicaciones o mercados verticales:• Interfaz de usuario• Funcionalidad de pagers, terminales móviles, TV...
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Configuraciones
• CLDC (Connected Limited Device Configuration) para dispositivos con recursos muy reducidos• 160-512 KB disponibles para la plataforma• Conectividad con bajo ancho de banda• Tamaño fijo (VM + librerías) menor de 128 KB
• CDC (Connected Device Configuration) para dispositivos con recursos reducidos• Deben disponer de 2MB para albergar la plataforma
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Seguridad de CLDC: Preverificación
• El procesamiento intensivo se realiza off-line: generación de mapas del stack...
• Pequeño incremento del tamaño (5%).
Hola.java
javac
preverificador
Estación de Desarrollo
Hola.class
Hola.class
Maquina Virtual (KVM)
verificador
Interprete
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MIDP y Plataforma J2ME
• MIDP (Mobile Information Device Profile):• Temporizadores• Ciclo de Vida de las aplicaciones• Almacenamiento persistente• Interconectividad (HTTP)• Interfaz de Usuario
• Una plataforma J2ME queda definida por una configuración y uno o más perfiles.
• Ejemplo de plataforma J2ME: CLDC + MIDP
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Aplicaciones MIDP
• Una aplicación MIDP, conocidas como MIDlet, usa el API definido por las especificaciones MIDP y CLDC.
• Los MIDlets son empaquetados en ficheros JARjunto a imágenes, logos... para formar una MIDletsuite.
• Cada JAR lleva asociado un JAD (Java Application Descriptor) que es utilizado para gestionar la instalación.
• El JAM (Java Application Manager) es el encargado de gestionar la descarga y la instalación de los MIDlets.
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Proceso de instalación de un MIDlet
• Paso 1: El Cliente pide una el fichero JAD• Paso 2: El fichero JAD es descargado al Cliente• Paso 3: El JAM chequea el fichero JAD• Paso 4: Se descarga la MIDlet suite al Cliente
Cliente
JAD
JAR JAR JAR
JAR
JAD JADOK
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Evolución de MIDP
• Probablemente el perfil de terminales móviles evolucionará para contemplar:• Envío de SMS• Utilización de USSD• Modelo de seguridad al estilo MExE• ...
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Servicios de Mensajería
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Introducción
• Actualmente las Redes Móviles permiten el envío de mensajes de texto asíncronos (SMS, Short Message Service) entre los terminales y entre los terminales y aplicaciones externas a través de interfaces ofrecidos por las operadoras.
• El servicio de mensajería multimedia (MMS, Multimedia Message Service) ofrecerá contenidos multimedia ricos en imágenes, sonidos, vídeo, datos y texto.
• Podría considerarse que MMS intenta trasladar el éxito de SMS a las redes 3G.
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Características del SMS
• Es un estándar dentro GSM extendido en Europa, Asia, Africa y algunas partes de Norte América. Este concepto ha sido incorporado a otros estándares de redes móviles (CDMA, PDC, iDEN...).
• Un mensaje corto puede contener hasta 160 caracteres alfanuméricos.
• Es posible la concatenación y la compresión de SMS• Es un servicio de “store&forward” con características
avanzadas como confirmación y entrega retrasada.• Los mensajes cortos pueden ser enviados y recibidos a la vez
que se mantiene una llamada de voz o datos.
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Servicios avanzados sobre SMS
• Reconocimiento de contenidos dentro de SMS. Algunos terminales avanzados son capaces de identificar enlaces dentro de los textos como URLs o números telefónicos.
• Smart Messaging. Concepto de Nokia que permite enviar y recibir tonos de llamada, imágenes, logos de operador, tarjetas de visita, eventos de calendario o la configuración de los parámetros de acceso a Internet.
• Enhanced Message Service (EMS). Parte añadida al propio estándar GSM con objeto de dotarle de contenidos mejorados como formatos de texto (tamaño de fuente, alineación, negrita y cursiva), audio, imágenes y animaciones.
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Multimedia Message Service – MMS (I)
• Estándar del 3GPP• La misma filosofía que SMS de “Store&forward” con ricos
contenidos multimedia.• Convergencia con el correo electrónico de Internet.• Conexión mediante gateways con otros servicios de
mensajería (SMS, email, fax...)
RedAcceso
PSTN Voice Mail& Fax
EmailServer
Internet
Intranet EmailServer
Gateway
MMS Relay
UserDatabases(perfiles, HLR…)
AlmacenamientoMensajes
MMS Server
SMSC
MMSUser Agent
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Multimedia Message Service – MMS (II)
• Se apoya en otras tecnologías como WAP y SMTP.• Las primeras pruebas se esperan para mediados del 2001.• Probablemente los primeros terminales estén disponibles a
comienzos del 2002.• Los mensajes MMS podrán incluir cualquier tipo de formato
sin restricción de tamaño:• Texto (ASCII, Unicode...)• Imágenes (JPEG...)• Audio (MP3, MIDI, WAV...)• Video (MPEG4, H.263, Quicktime ...)• Datos• Notificaciones...
• En concreto, podrán contener múltiples contenidos utilizando formatos MIME Multipart al estilo del correo electrónico
01/03/2001 Terra Mobile 56
Preguntas
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¡¡Gracias por vuestra asistencia!!
Pablo Bibiano GilDepartamento de Tecnología Estratégica