Optimizacija delovanja prehoda WebService/Konnex v konvergenčnem sistemu inteligentnega doma Mark Umberger Entia, d. o. o., Tržaška 2, 1000 Ljubljana, Slovenija, e-pošta: mark.umberger@entia.si Povzetek. V zadnjem času so se močno uveljavili sistemi in storitve za upravljanje procesov v zgradbah (UPZ), ki temeljijo na konceptu računalništva v oblaku, kar telekomunikacijskim operaterjem omogoča uvajanje novih M2M storitev s področja inteligentnega doma. Izvršilna povezovalna programska oprema za UPZ, ki se nahaja na strani operaterja v trenutku, ko želi uporabnik uporabiti določeno storitev UPZ, pošlje zahtevo za izvajanje storitve na prehod UPZ/IP v obliki sporočila WebService, ki ga le-ta nato pretvori v sporočilo, primerno za UPZ (sporočilo Konnex). V trenutku, ko se na prehodu UPZ/IP pojavita dve zahtevi po izvajanju storitev UPZ sočasno, jih le-ta razvrsti v čakalno vrsto in jih nato izvaja zaporedno, ne glede na tip storitve UPZ. V raziskavi [9] avtorji ugotovijo, da so nekatere storitve UPZ bolj interaktivne oziroma so bolj občutljive na zakasnitev. Zato je smiselno, da prehod v trenutku, ko hkrati pride več zahtev po izvajanju storitev UPZ, obravnava najprej tiste storitve UPZ, ki so bolj interaktivne oziroma ima zakasnitev večji vpliv na kakovost uporabniške izkušnje. Iz tega izhaja motivacija za raziskavo, ki jo predstavljamo v tem prispevku in ki se nanaša na optimizacijo delovanja prehoda UPZ/IP s pomočjo modela za prioritetno upravljanje vrst na prehodu. Optimizacijo delovanja prehoda pokažemo s pomočjo simulacije delovanja storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu (slika 1). Namen simulacije je bil ugotoviti, kolikšen promet oziroma kolikšno število stanovanjskih enot je mogoče upravljati prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, pri čemer mora biti za vsako storitev UPZ zagotovljena ustrezna kakovost uporabniške izkušnje. Rezultati simulacije kažejo, da je brez optimizacije delovanja prehoda UPZ/IP mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda največ 20 stanovanj hkrati, pri optimizaciji delovanja prehoda s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na njem pa je mogoče s pomočjo enega prehoda upravljati 32 stanovanj, kar kaže na učinkovitost optimizacijskega modela. Ključne besede: UPZ, računalništvo v oblaku, optimizacija i prehodu Performance optimization of the WebService/Konnex gateway in convergent smart-home systems Building automation and control systems (BACS) based on cloud computing is becoming very popular. Using these systems telcos can start providing additional M2M services for smart homes. The BACS executive middleware, located at the server side, sends a request for service execution to the gateway in the form of a WebService message immediately after the user wants to use a certain BACS service and transforms it into a message appropriate for BACS (Konnex message). As soon as there are two requests for the BACS service execution at the gateway simultaneously, they are queued and performed consecutively regardless of the BACS service type. In research [9], the authors conclude that some BACS services are more interactive or more delay-sensitive than the others. It is therefore reasonable to suggest that the gateway should first handle the BACS services that are more interactive and the delay of which has greater impact on the quality of the user experience (QoE). This was the motivation for the research that is presented in this article and relates to the optimization of the BACS/IP gateway performance by means of a model for prioritized queue control on the gateway. We present the optimization of gateway performance by )vanja prehoda, prioritetno upravljanje vrst na means of simulating BACS services in a convergent architecture model. The simulation goal was to determine how much traffic or how many residential units can be controlled via the TCP/IP networks by our BACS/IP gateway, considering that each BACS service must meet a certain quality of experience level. Simulation results show that without optimisation of the BACS/IP gateway performance of twenty apartments at the most can be controlled via one gateway. In the case of gateway performance optimisation by means of prioritising queues at the gateway, results reveal that thirty-two apartments can be controlled by one BACS/IP gateway, thus proving the effectiveness of the optimization model. 1 Uvod V zadnjem času so se močno uveljavili sistemi in storitve za upravljanje procesov v zgradbah (UPZ), ki temeljijo na konceptu računalništva v oblaku, kar telekomunikacijskim operaterjem omogoča uvajanje novih storitev M2M s področja inteligentnega doma [1]. Tako ni več treba imeti strežnika v vsakem domu posebej, ampak se lahko uporabi skupni strežnik za več domov hkrati, ki se nahaja v internetnem omrežju Prejet 5. oktober, 2014 Odobren 22. oktober, 2014 (oblaku) oziroma pri operaterju, pri uporabniku pa je nameščen prehod (angl. gateway), ki zagotavlja komunikacijo z oddaljenim strežnikom, kar prikazuje slika 1. Centralni strežnik Oddaljen dostop H Temperaturni senzor TV, daljinski upravljalnik, TV komunikator Ogrevanje Osebni ji računalnik i') Razsvetljava O TV, daljinski upravljalnik, Hladilnik TV komunikator Konnex Konnex/WebService --— prehod omrezJe Širokopasovno Domače dostopovno omrežje omrežje IP omrežje Strežniška stran Omrežje Uporabniška stran Slika 1: Konvergenčni sistem inteligentnega doma Promet se v internetnem omrežju dogaja časovno, ne konstantno na podlagi naključnih porazdelitvenih funkcij. Promet, ki se ustvarja zaradi uporabe storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu na sliki 1, pa ravno tako nastaja v naključnih trenutkih [2]. Ustvarijo ga uporabniki storitev UPZ, ki pa v določenem trenutku lahko uporabljajo posamezne storitve UPZ sočasno (npr. vklop razsvetljave ob nastanku mraka). Tako je v določenih trenutkih mogoče pričakovati izjemno velik promet na omrežju TCP/IP, zato menimo, da na prehodu nastajajo dolge čakalne vrste. Posledica nastajanja čakalnih vrst pa so večje zakasnitve pri uporabi storitev UPZ, kar posledično vpliva na kakovost uporabniške izkušnje. Posamezna storitev UPZ (npr. upravljanje senčil itd.) pa je lahko bolj občutljiva na zakasnitev kot druga (npr. upravljanje ogrevanja itd.). Iz tega sledi, da ima zakasnitev različen vpliv na kakovost uporabniške izkušnje pri posameznih storitvah UPZ. Iz navedenih trditev se torej motivacija kaže v optimizaciji delovanja prehoda s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na njem, kar podrobno obravnavamo v tem članku. Smiselno je, da prehod najprej obravnava tiste storitve UPZ, ki so bolj občutljive na zakasnitev, kar posledično zagotavlja višjo kakovost uporabniške izkušnje teh storitev v trenutku nastajanja čakalnih vrst na prehodu. Optimizacijo delovanja prehoda s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na njem v tej raziskavi prikažemo s pomočjo simulacije. 2 Pretekle študije V preteklosti so bile narejene številne študije, ki obravnavajo in predlagajo optimizacijo delovanja prehodov UPZ. Pomemben standard na področju prehodov UPZ je standard Universal Plug and Play. Prehod Universal Plug and Play je dejansko prehod na aplikacijskem nivoju, ki omogoča povezovanje naprav na različna lokalna omrežja. Problem uporabe prehoda Universal Plug and Play je, da potrebuje nekaj časa za zaznavanje naprave na novem lokalnem omrežju. V ta namen avtorji v [3] predlagajo metodo, ki omogoča povečanje hitrosti zaznavanja naprav s pomočjo uporabe predlaganega prehoda Universal Plug and Play. Avtorji predstavijo tudi pilotsko različico predlaganega prehoda, na katerem tudi pokažejo izboljšano delovanje s pomočjo predlagane metode v smislu manjšega odzivnega časa, če je dana zahteva po zaznavanju določene naprave. Avtorji v [4] obravnavajo optimizacijsko metodo za načrtovanje prehoda CAN/Ethernet z namenom minimizacije potrebnih elementov na prehodu v smislu kapacitete procesiranja in predpomnilnika ter zmanjšanja števila izgubljenih paketov na prehodu. Avtorji v [5] s pomočjo modela prehoda obravnavajo njegovo delovanje in pokažejo zgoraj navedeno metodo za načrtovanje prehoda. S pomočjo modela tudi pokažejo izboljšave v smislu zmanjšanja števila izgubljenih paketov na prehodu. V študiji [6] avtorji predlagajo metodo, ki omogoča izboljšanje delovanja prehoda CAN/FlexRay s pomočjo operacijskega sistema Osek/vdx [8]. FlexRay [7] je zaradi številnih lastnosti primeren za uporabo v časovno kritičnih aplikacijah UPZ, kjer je izjemno pomembna možnost upravljanja in nadzora v realnem času. Osek/Vdx pa je operacijski sistem, ki deluje na podlagi različnih prioritet posameznih nalog v operacijskem sistemu. Osek zagotavlja skupino storitev, ki omogoča upravljanje in nadzor na nalogami (angl. task management), procesiranje prekinitev, alarme in upravljanje sporočil (angl. message handling), ki se uporabljajo za znotraj procesorsko komunikacijo. Avtorji v študiji [6] predlagajo uporabo dveh dejavnikov, s pomočjo katerih je mogoče izboljšati delovanje prehoda. Prvi dejavnik se nanaša na upravljanje vrst na prehodu in zahteva, da se najprej obravnavajo sporočila oziroma ukazi z višjo prioriteto; drugi dejavnik pa zahteva, da prehod ne pošilja sporočil oziroma ukazov napačnim napravam, ki ne morejo sprejeti sporočila brez preverjanja, ali je ciljna naprava dosegljiva ali ne. Avtorji v študiji [6] tudi eksperimentalno pokažejo izboljšano delovanje prehoda CAN/FlexRay. Iz zgornjih raziskav je razvidno, da nobena ne obravnava optimizacije na prehodu WebService/Konnex, zato bomo to podrobno obravnavali v doktorski disertaciji. Podobno kot v [6] bomo izvedli optimizacijski postopek, ki bo zagotavljal upravljanje vrst na prehodu WebService/Konnex, kjer bo prehod najprej obravnaval tiste storitve UPZ, ki omogočajo upravljanje tistih procesov, pri katerih zakasnitev bolj vpliva na kakovost uporabniške izkušnje in nato storitve UPZ, pri katerih zakasnitev manj vpliva na kakovost uporabniške izkušnje. S tem optimizacijskim postopkom bo prehod zagotavljal izboljšanje kakovosti uporabniške izkušnje pri izvajanju posameznih storitev UPZ pri večjih vrednostih prometa v konvergenčnem arhitekturnem modelu, kar je izjemno pomembno tako za ponudnike storitev kot za uporabnike. 3 Metodologija Glavni namen raziskave je predlagati optimizacijo delovanja prehoda s pomočjo prioritetnega upravljanja vrst na prehodu, ki nastanejo v trenutku, ko se na prehodu pojavi več ukazov hkrati. Optimizacijo delovanja prehoda smo v tej raziskavi uprizorili s pomočjo simulacije, zato v tem poglavju podrobno predstavimo simulacijski model ter metode za prioritetno upravljanje vrst na prehodu. 3.1 Simulacija delovanja konvergenčnega arhitekturnega modela za storitve UPZ Namen simulacije je uprizoriti delovanje konvergenčnega arhitekturnega modela za storitve UPZ pri različnih stopnjah prometa. Promet je v osnovi odvisen od pogostnosti uporabe posameznih storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu oziroma od števila stanovanjskih enot, ki sestavljajo konvergenčni arhitekturni model. Omrežja UPZ omogočajo delovanje na podlagi relativno majhnih pasovnih širin (npr. 9600 kbit/s), omrežja TCP/IP, na podlagi katerih je omogočeno upravljanje storitev UPZ prek različnih vmesnikov (npr. televizijski komunikator z daljinskim upravljalnikom), pa delujejo na podlagi bistveno večjih pasovnih širin (npr. 1 Gbit/s). Zato predvidevamo, da pomeni »ozko grlo« pri upravljanju storitev UPZ prek omrežij TCP/IP prehod UPZ/IP. Iz tega sledi, da je treba pri večjem prometu oziroma večjem številu stanovanjskih enot v konvergenčnem arhitekturnem modelu uporabiti večje število prehodov UPZ/IP. Ker pa je v interesu vseh ponudnikov spletnih storitev uporabiti čim manj strojne opreme za zagotovitev zadovoljive kakovosti uporabniške izkušnje pri izvajanju storitev, je glavni namen simulacije ugotoviti, kolikšen promet oziroma kolikšno število stanovanjskih enot je mogoče upravljati prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, pri čemer mora biti za vsako storitev UPZ zagotovljena ustrezna kakovost uporabniške izkušnje. V raziskavi [9] je podan vpliv zakasnitve na kakovost uporabniške izkušnje za najbolj reprezentativne storitve UPZ. Prav tako v raziskavi [9] ugotovijo, da ima zakasnitev v omrežju pri posameznih storitvah UPZ različen vpliv na kakovost uporabniške izkušnje, torej so nekatere bolj občutljive na zakasnitev kot druge, kar prikazuje tabela 1. Namen tega poglavja pa je tudi s pomočjo simulacije pokazati optimizacijo delovanja prehoda UPZ/IP s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na prehodu, s čimer bo omogočeno upravljanje večjega števila stanovanj prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega Tabela 1 :Vpliv zakasnitve na QoE pri storitvah UPZ[9]_ prehoda. S pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na prehodu bo le-ta najprej obravnaval tiste storitve UPZ, ki so bolj občutljive na zakasnitev, oziroma ima zakasnitev večji vpliv na kakovost uporabniške izkušnje in nato tiste, ki so manj občutljive na zakasnitev oziroma ima zakasnitev manjši vpliv na kakovost uporabniške izkušnje. 3.2 Topologija simulacijskega omrežja Simulacijo delovanja konvergenčnega arhitekturnega modela za storitve UPZ smo izvedli s programskim orodjem Comnet. Za podrobno razumevanje delovanja simulacije v tem poglavju predstavimo topologijo simulacijskega omrežja, ki jo prikazujeta sliki 2 in 3. Kot je razvidno iz slike 2, je simulacijsko omrežje sestavljeno iz naprav Konnex prehoda UPZ/IP in posameznih stanovanjskih enot, ki se delijo na enosobno, dvosobno, trisobno in štirisobno. Na sliki 1 je tudi razvidno, da komunikacija med prehodom in napravami Konnex deluje na podlagi protokolnega sklada Konnex, ki uporablja dostopovni mehanizem CSMA/CA za dostopanje do fizičnega medija Konnex. Pasovna širina komunikacije Konnex je 9600 bit/s. Iz slike 2 pa je prav tako razvidno, da se za komunikacijo med posameznimi stanovanjskimi enotami in prehodom uporablja komunikacija tipa od točke do točke, ki ima pasovno širino 100 Mbit/s, kar posledično pomeni, da je čas potovanja posameznega paketa po tovrstnem omrežju zanemarljiv v primerjavi s časom potovanja paketa po omrežju Konnex. Zato v konvergenčnem arhitekturnem modelu pri uporabi storitev UPZ »ozko grlo« pomeni prehod UPZ/IP, zato se v simulacijskem omrežju čakalna vrsta ustvarja le na prehodu, kar je tudi v skladu z realnim okoljem. Slika 2: Topologija simulacijskega omrežja Zato tudi ni smiselno v simulaciji komunikacije med prehodom in posameznimi stanovanjskimi enotami uprizoriti na podlagi protokolnega sklada TCP/IP, saj je Storitve UPZ Tip območja Območje zadovoljstva Dopustno območje Nesprejemnljivo območje Diskretno upravljanje razsvetljave maks. obhodni čas e (0, 1,32] maks. obhodni čas e (1,32, 2,41] maks. obhodni čas e (2,41, ») Zvezno upravljanje razsvetljave Upravljanje senčil maks. obhodni čas e [0, 1,41] maks. obhodni čas e (1,41, 2,40] maks. obhodni čas e (2,40, ») maks. obhodni čas e [0,0,83] maks. obhodni čas e (0,83,1,36] maks. obhodni čas e (1,36,») število potrebnih prehodov odvisno izključno od dogajanja na prehodu oziroma omrežju Konnex. Kot je razvidno iz slike 2, je simulacija izvajanja storitev UPZ v posameznem stanovanju izvedena s pomočjo podomrežij (angl. subnetworks), pri čemer pa je lahko v simulaciji več podomrežij oziroma več parov posameznih tipov stanovanj (npr. 1-sobno_1, 1-sobno_2, 2-sobno_1, 2-sobno_2 itd.). Slika 3 pa prikazuje topologijo simulacijskega omrežja znotraj podomrežij, kjer je jasno razvidno, katere storitve UPZ uporabljamo v simulaciji, ki v njej nastopajo kot izvori (angl. sources). Vsako podomrežje sestavljajo iste storitve UPZ, med seboj se pa razlikujejo po številu izvedbe posamezne storitve UPZ. Slika 3: Topologija simulacijskega omrežja v podomrežju 3.3 Storitve UPZ v simulacijskem omrežju Namen tega poglavja je podrobno določiti vse storitve UPZ, ki se pojavljajo v simulacijskem omrežju. Posamezne storitve UPZ nastopajo kot izvori, katerih osnovna naloga je ustvarjanje sporočil, ki se nato pošljejo po simulacijskem omrežju na naprave Konnex. Vsako sporočilo je sestavljeno iz zahteve po izvajanju določene storitve UPZ ter potrditve, ali je bila določena storitev UPZ izvedena ali ne. Storitve UPZ v simulacijskem omrežju so: diskretno upravljanje razsvetljave, zvezno upravljanje razsvetljave, upravljanje senčil, merjenje notranje temperature, merjenje zunanje temperature, merjenje notranje osvetljenosti, merjenje zunanje osvetljenosti, merjenje vlažnosti zraka v prostoru, upravljanje naprave za vlaženje zraka in upravljanje naprave za ogrevanje/hlajenje. Kot je bilo že navedeno, se posamezni izvori storitev UPZ v simulacijskem omrežju nahajajo v podomrežjih, ki smiselno pomenijo različne tipe stanovanj. 3.4 Določitev časovne porazdelitve izvajanja posameznih storitev UPZ Namen tega poglavja je določiti količino in časovno porazdelitev izvajanja posamezne storitve UPZ znotraj posameznega tipa stanovanj. Kot je bilo že navedeno, smo v simulaciji tipe stanovanj razdelili v naslednje razrede: enosobno, dvosobno, trisobno in štirisobno. Za tovrstno razdelitev smo se odločili zato, ker najbolje predstavlja dejansko stanje v realnem okolju. Glede na tip stanovanja pa se v njem nahaja različna količina posameznih elementov UPZ, ki omogočajo izvajanje posameznih storitev UPZ, kar posledično pomeni različno količino izvajanja posamezne storitve UPZ pri posameznem tipu stanovanj. Količina posameznih elementov UPZ za posamezen tip stanovanja je prikazana v tabeli 2. 3.5 Potek izvajanja simulacije Simulacijo, ki jo prikazujeta sliki 2 in 3, smo izvajali tako, da smo v korakih dodajali količino posameznih tipov stanovanj, s čimer se je tudi povečeval promet v simulacijskem omrežju. Simulacijo smo začeli s štirimi stanovanji, in sicer enosobnim, dvosobnim, trisobnim in štirisobnim, pri čemer smo merili obhodni čas izvajanja posamezne storitve UPZ v posameznem stanovanju. V naslednjem koraku smo povečali količino posameznega Tabela 2: Izvajanje storitev UPZ v posameznem tipu stanovanj Število izvajanj posamezne storitve Časovna porazdelitev Storitve UPZ Enosobno Dvosobno Trisobno Štirisobno Diskretno upravjanje razsvetljave 6 10 14 20 Eksponento Zveznoo upravljanje razsvetljave 4 6 10 14 Eksponento Upravljanje senčil 3 4 5 8 Eksponento Merjenje notranje temperature 30 60 90 120 Konstantno Merjenje zunanje temperature 30 30 30 30 Konstantno Merjenje notranje osvetljenosti 30 60 90 120 Konstantno Merjenje zunanje osvetljenosti 30 60 90 120 Konstantno Merjenje vlage v prostoru 30 60 90 120 Konstantno UpraVjanje naprave za Važenje zraka 1 2 3 4 Konstantno Upravljanje naprave za ogrevanje/hlajenje 1 1 1 1 Eksponentno tipa stanovanja za vrednost ena, torej smo imeli v simulacijskem omrežju osem stanovanj. Tovrsten postopek povečevanja smo nadaljevali do količine dvaintrideset stanovanj oziroma osem parov posameznih tipov stanovanj. Pri vsaki povečavi količine stanovanj smo merili obhodne čase izvajanja posameznih storitev UPZ v posameznih stanovanjih, ki so se zaradi povečevanja prometa podaljševali. Štiri prioritetne Prednostno vrste s skupnim razvrščanje predpomnilnikom (Razporejevalnikli paketov Izhodni paketi 3.6. Prioritetno upravljanje vrst na prehodu Posamezne storitve UPZ so bolj občutljive na zakasnitev v omrežju kot druge, kar posledično pomeni, da ima zakasnitev v omrežju pri teh storitvah večji vpliv na kakovost uporabniške izkušnje. Pri večjem prometu je pričakovati, da na prehodu UPZ/IP prihaja do velikih čakalnih vrst, zato je smiselno uvesti model za prioritetno upravljanje vrst na prehodu, ki omogoča razvrščanje paketov v čakalne vrste glede na stopnjo prioritete. Storitve UPZ smo razvrstili v štiri prioritetne razrede, in sicer P1, P2, P3 in P4, kjer ima razred P1 najnižjo prioriteto in razred P4 najvišjo. Tabela 3 prikazuje posamezne storitve UPZ in prioritetne razrede, v katerih se nahajajo. Upravljanje paketov na prehodu UPZ/IP se izvaja s pomočjo mehanizma, ki ga prikazuje slika 4. Obstajajo številni mehanizmi za razvrščanje in razporejanje paketov v vrstah [9], mi pa smo uporabili mehanizem za razvrščanje in razporejanje paketov, imenovan strogo prednostno razvrščanje (angl. stric priority). Strogo prednostno razvrščanje deluje po načelu, ki zagotavlja razporejanje paketov v posameznih prioritetnih vrstah na podlagi mehanizma prvi vhod prvi izhod (angl. first input first output), kjer se vedno začne prenos paketov iz tiste neprazne vrste, ki ima najvišjo prioriteto. Kot je razvidno iz slike 4, se vhodni paketi najprej s pomočjo razvrščevalnika razporedijo v posamezne čakalne vrste, ki nastanejo v skupnem predpomnilniku glede na prioritetni razred (P1, P2, P3 in P4). Iz slike 4 je tudi razvidno, da se nato paketi začnejo prenašati iz posameznih čakalnih vrst s pomočjo razporejevalnika v skladu s prioritetnimi razredi. Tabela 3: Razvrščanje storitev v prioritetne razrede Slika 4: Mehanizem za prioritetno upravljanje čakalnih vrst na prehodu UPZ/IP 4 Rezultati V tem poglavju navajamo vse rezultate, ki smo jih pridobili s pomočjo simulacije delovanje storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu. Rezultati se nanašajo na izmerjene obhodne čase posameznih storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu. Ker se obhodni časi pri različnih stopnjah prometa spreminjajo, predstavimo posamezne obhodne čase storitev UPZ v različnih situacijah, ko je v simulaciji različno število posameznih tipov stanovanj in posledično različna vrednost prometa v konvergenčnem arhitekturnem modelu. Za potrditev pravilnega delovanja simulacije na začetku najprej podajamo primerjavo med izmerjeno vrednostjo obhodnega časa storitve write group service in storitve read group service pri različnih stopnjah prometa in vrednostjo obhodnega časa storitve write group service in read group service pri različnih stopnjah prometa, ki ga pridobimo iz simulacije, kar prikazujeta sliki 5 in 6. Storitvi aplikacijskega sloja protokola UPZ write group service in read group service omogočata izvajanje vseh storitev UPZ, katerih izvajanje simuliramo. Prioritetni razredi P1 P2 P3 P4 Merjenje notranje temperature Merjenje zunanje temperature Merjenje notranje osvetljenosti Merjenje zunanje osvetljenosti Zvezno upravljanje razsvetljave Diskretno upravljanje razsvetljave Upravljanje senčil Merjenje vlage v zraku Upravljanje naprave za vlaženje zraka Upravjanje naprave za ogrevanje/hlajenje_ —•—Merjanjs i —1— Simulacija /: \ ' ' i' " Slika 5: Primerjava med izmerjeno vrednostjo obhodnega časa storitve write group service in med vrednostjo, pridobljeno iz simulacije Slika 6: Primerjava med izmerjeno vrednostjo obhodnega časa storitve read group service in med vrednostjo, pridobljeno iz simulacije Tabela 4: Obhodni časi pri dvajsetih stanovanjih 1. sobno stanovanje 2. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dev. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. pov. st. dv. maks. d. upr. raz. 167,58 322 34 888 16 102 45 163 70 470,00 200 03 505 83 1255 04 119 39 310 44 758 51 z. upr. raz. 438,71 467 92 1168 78 247 05 397 74 626 26 288 12 276 33 556 22 123 12 130 11 305 21 upr. sen. 261,23 78 83 576 95 211 23 66 33 326 95 227,43 137 55 436 11 127 43 77 55 186 11 n.temp. 75,60 86 15 539 55 104 57 102 55 812 00 71,21 63 83 545 57 80 76 70 62 600 03 z.temp. 104,76 212 53 1248 98 134 08 333 77 1576 43 68 11 13 83 141 18 73 41 16 90 157 14 n.osv. 142,95 284 18 1673 30 218 90 304 65 1911 37 95 59 207 57 1667 68 104 35 243 22 1814 64 z.osv. 112 86 263 42 1531 42 114 33 290 07 1817 00 82 38 129 92 1080 18 88 65 138 60 1128 64 V až. 115 78 279 13 1618 92 132 77 299 35 1845 12 75 90 23 10 252 68 81 19 24 47 266 64 upr.n.V až. 588 04 634 00 1222 04 727 53 708 00 1555 53 688 04 534 00 1432 04 927 53 608 00 1755 53 upr.ogr./hl. 55 66 0 00 55 66 65 02 0 00 65,02 72,54 0 00 72 54 76 03 0 00 76 03 3. sobno stanovanje 4. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. mak s. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. pov. st. dv. maks. d. upr. raz. 229 35 232 78 530 03 129 35 132 78 330,03 284 01 224 59 720 86 174 01 124 59 420 86 z. upr. raz. 304 69 307 24 635 02 146 69 153 24 355 02 346 13 263 62 800 13 186 13 143 62 456 56 upr. sen. 221 02 208 05 436 71 121 02 130 05 296 71 317 71 305 74 606 68 167 71 155 74 306 68 n.temp. 96 02 106 53 828 11 108 08 114 61 1016 03 83,06 96 01 830 07 95 36 136 50 1063 82 z.temp. 52,91 28 08 204 11 76 76 63 64 438 53 150,87 188 28 1212 55 173 17 231 77 1546 30 n.osv. 81 00 77 83 815 11 103 07 90 69 999 53 89 36 141 83 1623 19 96 87 143 57 1882 55 z.osv. 72 49 179 03 1743 61 83 72 193 50 1886 03 69 15 158 02 1759 44 88 41 194 41 2186 27 V až. 82 00 181 42 1450 88 96 11 202 10 1674 30 74 70 161 03 1765 69 77 00 165 97 1892 52 upr.n.V až. 510 02 653 37 1434 03 639 51 778 81 1673 51 403 78 609 46 1459 39 441 94 661 09 1763 98 upr.ogr./hl. 60 53 0 00 60 53 66 52 0 00 66,52 63 77 0 00 63 77 71 88 0 00 71 88 Tabela 5: Obhodni časi pri štiriindvajsetih stanovanjih_ _1. sobno stanovanje_2. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prioritetno upravljanje vrste_Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 246,25 495 81 1354 63 122,59 239,98 705,88 239,62 612,12 2071,30 152,10 339,66 1090,05 z. upr. raz. 567,91 929 28 2176,30 522,39 804,64 1913,80 617,39 1191,81 2389,49 391,92 419,49 1131,98 upr. sen. 433,52 564,32 1763,12 277,77 287,77 711,33 598,98 679,29 1811,27 271,49 312,73 793,29 n.temp. 133,44 119,00 774 19 142,23 213,26 1290,19 87,84 104,23 821,86 99,43 129,29 990,19 z.temp. 151,74 310,30 1822,69 172,30 393,87 2227,69 78,65 17,43 171,86 89,01 27,46 271,86 n.osv. 159,42 305,02 1801,86 237,97 389,76 2301,19 107,29 225,71 1813,53 124,26 257,89 2019,78 z.osv. 166 40 360 73 2108,94 199,00 455,46 2592,69 110,26 266,24 2155,19 122,51 326,59 2627,69 V až. 351 06 361 84 2298,94 373,22 399,51 2586,44 85,71 28,27 301,44 95,38 38,20 371,44 upr.n.V až. 196 30 0 00 196,30 196,30 0,00 196,30 1112,55 1051,25 2163,80 1377,55 1327,25 2483,80 upr.ogr./hl. 72 55 0 00 72,55 76,98 0,00 76,98 81,98 0,00 81,98 91,29 0,00 91,29 3. sobno stanovanje 4. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prioritetno upravljanje vrste_Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 241,81 391,98 1390,31 189,94 285,39 719,37 341,77 416,59 1691,41 201,45 246,91 939,93 z. upr. raz. 775,99 756,91 1839,59 503,20 461,90 1091,92 689,91 549,19 1594,35 402,96 291,42 890,93 upr. sen. 582,41 610,13 1540,20 277,91 297,71 640,99 639,93 598,49 1719,83 398,92 267,19 789,92 n.temp. 115,01 135,68 1042,63 154,62 178,21 1131,38 96,17 127,62 1100,13 108,66 138,19 1271,38 z.temp. 68,22 35,50 258,47 97,55 53,45 412,47 214,14 332,77 2005,97 292,95 407,98 2378,05 n.osv. 90,98 109,97 1062,22 117,06 159,53 1423,13 105,78 175,97 1945,55 154,13 254,62 2108,05 z.osv. 122,34 246,76 2286,38 159,17 419,96 2437,47 105,81 220,76 2303,88 137,37 274,24 2731,30 V až. 179,14 289,74 2408,88 243,48 457,90 2698,05 141,36 256,05 2416,38 159,19 271,39 2660,38 upr.n.V až. 797,96 1052,41 2286,29 837,96 1198,98 2566,29 616,29 974,28 2303,79 748,29 1129,24 2721,79 upr.ogr./hl. 135,46 0,00 135,46 149,65 0,00 149,65 72,54 0,00 72,54 81,90 0,00 81,90 Tabela 6: Obhodni časi pri osemindvajsetih stanovanjih 1. sobno stanovanje 2. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 373,04 731,39 2002,55 228,40 428,91 1229,62 293,81 747,92 2524,69 153,16 410,44 1027,19 z. upr. raz. 701,43 1128,55 2651,83 389,62 777,06 1281,83 401,43 728,55 1651,83 289,62 478,06 982,42 upr. sen. 522,72 674,72 1724,22 301,11 312,68 756,93 478,91 498,56 1487,98 291,47 219,25 691,96 n.temp. 157 , 95 155,02 992,34 191,71 353,96 2097,73 107,14 135,96 1059,48 133,46 187,61 1324,77 z.temp. 183,69 415,80 2422,69 234,88 488,70 2782,69 95,44 21,84 210,19 134,77 41,69 370,19 n.osv. 226,98 353,84 2032,34 365,91 421,78 2634,48 146,88 269,19 2147,69 187,87 317,55 2430,19 z.osv. 200, 90 429,84 2315,55 348,41 521,78 2816,98 131,27 355,89 2864,87 167,09 391,21 3177,37 V až. 421,89 466,79 2835,19 491,69 522,69 3160,55 115,96 50,98 472,69 126,06 65,98 672,69 upr.n.V až. 1394,15 1125,89 2720,05 1466,66 1228,39 3395,05 1291,15 1087,31 2612,05 1466,66 1328,39 3295,05 upr.ogr./hl. 84,33 0,00 81,92 84,33 0,00 84,33 79,89 0,00 79,89 91,83 0,00 91,83 3. sobno stanovanje 4. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 597,92 886,92 2777,39 376,36 507,25 1197,30 1198,29 691,49 2139,91 649,99 418,97 1284,93 z. upr. raz. 531,39 541,99 1540,19 298,19 301,41 819,94 803,64 497,33 1983,26 507,27 303,55 1029,08 upr. sen. 673,46 729,30 1701,40 310,30 277,54 729,71 398,93 517,82 1398,31 201,98 189,91 598,49 n.temp. 138,86 151,02 1411,24 148,38 173,40 1968,39 92,70 148,36 1418,00 128,17 194,24 1997,14 z.temp. 78,23 41,87 303,00 88,13 54,87 388,00 277,18 405,63 2315,14 280,34 436,98 2732,64 n.osv. 84,59 202,16 1991,57 101,43 293,30 2613,00 157,10 222,65 2132,64 195,78 243,92 2567,31 z.osv. 109,00 271,02 2572,64 125,06 324,42 2869,93 85,89 232,70 2245,14 104,97 294,20 2761,21 V až. 209,99 359,95 3071,93 239,56 418,93 3334,43 167,44 322,99 2978,71 218,31 346,63 3341,21 upr.n.V až. 991,48 1114,20 2650,04 1068,14 1313,03 3225,04 761,65 1215,84 2867,54 880,41 1348,31 3142,54 upr.ogr./hl. 98,25 0,00 98,25 104,33 0,00 104,33 84,36 0,00 84,36 89,15 0,00 89,15 Tabela 7: Obhodni časi pri dvaintridesetih stanovanjih_ 1. sobno stanovanje 2. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 576,17 954,87 2606,30 317,05 417,27 1234,11 461,21 893,52 3021,30 261,20 486,77 1318,80 z. upr. raz. 827,29 1358,59 3178,80 491,20 437,94 1340,05 132,24 207,41 578,80 84,02 138,65 355,36 upr. sen. 635,29 773,32 2023,36 362,33 367,43 826,05 619,94 416,78 1984,47 348,34 217,65 789,93 n.temp. 189,71 201,43 1274,26 231,00 399,29 2381,13 121,52 155,15 1135,19 209,98 197,98 1374,94 z.temp. 221,11 519,46 3018,32 319,58 643,54 3465,82 99,75 84,96 557,07 126,90 188,44 954,82 n.osv. 269,11 449,44 2689,26 367,45 577,21 3435,19 170,76 339,14 2702,38 234,21 415,58 3211,19 z.osv. 200,23 483,74 2805,19 346,79 546,24 3317,69 153,14 411,84 3316,44 393,05 543,86 4116,44 V až. 485,12 534,49 3362,69 605,08 643,27 3765,19 115,87 126,07 1083,94 214,04 188,13 1243,94 upr.n.V až. 943,80 0,00 943,80 989,80 0,00 1208,80 1185,05 1517,50 3202,55 1765,05 1575,00 3657,05 upr.ogr./hl. 95,98 0,00 95,98 122,39 0,00 122,39 100,98 0,00 100,98 108,19 0,00 108,19 3. sobno stanovanje_4. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prioritetno upravljanje vrste_Brez prioritetnega upravljanja vrste_Prbritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 673,21 794,52 2964,30 358,20 534,77 1277,80 987,45 816,91 3240,31 491,54 489,61 1196,92 z. upr. raz. 743,39 813,91 3145,98 398,98 489,98 1404,87 1029,29 1358,59 3653,40 588,20 469,94 1403,05 upr. sen. 767,37 832,27 2142,36 439,65 299,47 831,42 467,87 678,92 1467,34 289,91 234,11 736,59 n.temp. 107,16 193,86 1668,29 202,76 243,92 1854,15 90,48 180,53 1594,21 147,50 212,33 1941,09 z.temp. 122,40 147,88 918,29 207,51 279,36 1133,34 280,54 530,30 2936,09 322,68 587,66 3370,46 n.osv. 123,93 277,92 2647,05 219,83 323,30 3122,24 130,46 267,76 2648,27 237,19 294,91 3154,21 z.osv. 123,63 309,56 2803,59 211,27 399,27 3317,96 90,08 261,32 1822,96 139,51 364,23 2906,40 V až. 221,82 371,83 2960,46 296,83 454,88 3333,77 181,44 365,77 2988,27 242,11 427,83 3625,77 upr.n.V až. 915,35 1505,59 3238,17 1040,25 1553,03 3775,67 888,17 1324,61 3299,67 1021,37 1612,22 3993,17 upr.ogr./hl. 152,85 0,00 152,85 171,60 0,00 171,60 95,98 0,00 95,98 109,92 0,00 109,92 Tabela 8: Obhodni časi pri šestintridesetih stanovanjih_ 1. sobno stanovanje 2. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 1153,23 1370,22 3969,45 734,76 845,32 2014,11 752,14 913,21 3331,45 430,31 379,22 865,34 z. upr. raz. 1476,74 1649,22 4672,11 840,43 921,22 2470,10 165,43 234,54 611,22 96,54 129,34 378,22 upr. sen. 943,86 1354,56 2750,20 447,22 856,21 1497,21 812,44 760,22 1920,23 560,43 412,11 1031,11 n.temp. 240,70 271,00 1476,21 376,34 417,52 1889,58 134,22 160,21 1345,55 222,98 297,98 1897,94 z.temp. 271,97 503,77 3122,59 365,63 676,23 3873,43 99,75 84,96 594,34 143,22 162,22 1065,22 n.osv. 234,29 376,67 2788,42 389,22 443,77 3370,76 205,43 423,32 3450,21 447,67 787,22 4320,77 z.osv. 315,28 621,22 3415,53 391,23 806,21 3997,49 187,22 547,21 3740,21 289,22 651,32 4351,67 V až. 567,22 591,23 3132,11 705,08 719,27 3823,19 143,92 176,49 1293,22 179,21 365,43 1507,22 upr.n.V až. 1230,11 0,00 1230,11 1417,56 0,00 1417,56 1271,24 1852,67 3712,56 1612,45 1992,61 3993,22 upr.ogr./hl. 97,21 0,00 97,21 105,98 0,00 105,98 117,22 0,00 117,22 139,78 0,00 139,78 3. sobno stanovanje 4. sobno stanovanje Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Brez prioritetnega upravljanja vrste Prioritetno upravljanje vrste Storitev UPZ pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. maks. pov. st. dv. mak s. d. upr. raz. 1387,49 1254,34 4371,22 861,26 715,11 2245,94 1976,21 1689,56 4987,36 1031,72 1038,12 2541,31 z. upr. raz. 1554,93 1320,45 4672,37 893,83 862,39 2387,73 2031,43 1897,91 5031,21 1316,45 1090,91 2876,43 upr. sen. 1387,72 1264,29 4143,33 692,94 765,31 2097,31 1761,49 1764,37 4678,39 1143,32 978,45 2541,45 n.temp. 137,98 209,31 1653,23 243,21 487,32 2011,45 141,45 287,41 2049,57 591,49 559,54 2458,91 z.temp. 171,23 198,78 1289,34 309,33 357,31 2041,31 317,88 690,97 3467,41 679,92 781,95 4271,37 n.osv. 121,22 203,36 2010,98 293,22 440,50 2230,34 210,56 356,76 3319,65 314,28 438,75 3967,49 z.osv. 345,56 476,45 3756,23 415,29 605,92 4192,01 120,92 391,56 3652,78 254,92 617,48 4287,59 V až. 331,11 498,99 3763,31 387,98 561,34 4201,33 171,45 298,76 2887,54 191,73 319,59 2895,04 upr.n.V až. 902,13 1403,11 2876,54 1261,29 1689,35 3876,51 769,65 996,40 2986,49 1320,41 1030,95 3627,31 upr.ogr./hl. 203,31 0,00 203,31 249,98 0,00 249,98 154,45 0,00 154,45 189,45 0,00 189,45 V nadaljevanju predstavljamo rezultate, ki jih pridobimo iz simulacije delovanja storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu, ki so prikazani v tabelah od 4 do 8. V posamezni tabeli so prikazani povprečni obhodni časi, standardna deviacija in maksimalen obhodni čas za posamezno storitev UPZ pri posameznem tipu stanovanj in pri različnih količinah posameznih tipov stanovanj. Za ponazoritev optimizacije delovanja prehoda UPZ/IP so posebej predstavljeni obhodni časi za primer uporabe prehoda brez optimizacije delovanja in za primer uporabe prehoda z optimizacijo delovanja. 5 Razprava Glavni namen simulacije je ugotoviti, kolikšen promet oziroma kolikšno število stanovanjskih enot je mogoče upravljati prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, pri čemer mora biti za vsako storitev UPZ zagotovljena ustrezna kakovost uporabniške izkušnje. Namen simulacije pa je tudi pokazati optimizacijo delovanja prehoda UPZ/IP s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na prehodu, kjer prehod najprej obravnava tiste storitve, pri katerih ima zakasnitev večji vpliv na kakovost uporabniške izkušnje, in nato tiste, kjer je vpliv zakasnitve na kakovost uporabniške izkušnje manjši. Tako je omogočeno upravljanje večjega števila stanovanj prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega prehoda. Mehanizme za prioritetno upravljanje vrste na prehodu UPZ/IP smo navedli v poglavju 3.6, v [9] pa smo ugotovili, kako zakasnitev vpliva na kakovost uporabniške izkušnje pri izvajanju posameznih storitev UPZ prek omrežij TCP/IP. V prispevku [9] smo tudi predlagali preslikavo vrednosti zakasnitve omrežja v prostor subjektivnega ocenjevanja kakovosti uporabniške izkušnje za posamezne storitve UPZ, pri čemer smo kakovost uporabniške izkušnje razvrstili v tri območja (območje zadovoljstva, dopustno območje in nesprejemljivo območje), kar je podrobno predstavljeno v tabeli 1. S pomočjo simulacije delovanja storitev UPZ v konvergenčnem arhitekturnem modelu pa smo pridobili podatke o vrednostih obhodnih časov pri izvajanju posameznih storitev UPZ v posameznem tipu stanovanj in pri posamezni količini stanovanj (tabele od 4 do 8). Glavni cilj tega poglavja pa je pokazati, kako posamezne storitve UPZ prehajajo po posameznih območjih kakovosti uporabniške izkušnje (območje zadovoljstva, dopustno območje in nesprejemljivo območje) v simulaciji konvergenčnega arhitekturnega modela tedaj, ko na prehodu UPZ/IP ni zagotovljena optimizacija delovanja in kadar je na prehodu UPZ/IP optimizacija delovanja zagotovljena, kar je prikazano v tabeli 10. Pri tem smo se omejili na storitve UPZ, ki spadajo glede na klasifikacijo v tabeli 3 v prioritetne razrede P2, P3 in P4, saj so te storitve izjemno interaktivne in pri njih zakasnitev močno vpliva na kakovost uporabniške izkušnje. Pri storitvah UPZ iz prioritetnega razreda P1 v tabeli 3 pa zakasnitev ne vpliva na kakovost uporabniške izkušnje in jih zato v tem poglavju ne obravnavamo. Merila, s pomočjo katerih smo posamezne storitve UPZ v tabeli 10 razvrstili v posamezno območje kakovosti uporabniške izkušnje, se nanašajo na vrednost maksimalnega obhodnega časa pri izvajanju posameznih storitev UPZ v simulacijskem okolju in so prikazani v tabeli 1. Iz tabele 9 je razvidno, da se vse storitve UPZ pri dvajsetih stanovanjih brez prioritetnega upravljanja vrste na prehodu UPZ/IP razvrstijo v območje zadovoljstva. Čeprav se pri prioritetnem upravljanju vrst na prehodu obhodni časi skrajšajo, je mogoče kljub temu upravljati vse storitve UPZ s pomočjo enega prehoda brez prioritetnega upravljanja vrst na njem. Pri štiriindvajsetih stanovanjih pa je iz tabele 9 razvidno, da se pri uporabi enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem, storitve diskretnega upravljanja razsvetljave in storitve zveznega upravljanja razsvetljave razvrstijo v dopustno območje, storitve upravljanja senčil pa v nesprejemljivo območje. Pri upravljanju čakalnih vrst na prehodu UPZ/IP pa je iz tabele 9 razvidno, da se vse storitve UPZ razvrstijo v območje zadovoljstva pri prioritetnem upravljanju čakalnih vrst na prehodu. Iz tega lahko povzamemo, da štiriindvajsetih stanovanj ni mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem. Ko je stanovanj osemindvajset, pa je iz tabele 9 razvidno, da se pri uporabi enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem, storitve diskretnega upravljanja razsvetljave v enosobnih stanovanjih in v štirisobnih stanovanjih razvrstijo v dopustno območje, storitve diskretnega upravljanja razsvetljave v dvosobnih stanovanjih in v trisobnih stanovanjih pa se razvrstijo v nesprejemljivo območje. Prav tako je iz tabele 9 razvidno, da se pri uporabi enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem, storitve zveznega upravljanja razsvetljave v enosobnih stanovanjih razvrstijo v nesprejemljivo območje uporabniške izkušnje, storitve zveznega upravljanja razsvetljave v dvosobnih, trisobnih in štirisobnih stanovanjih pa se razvrstijo v dopustno območje uporabniške izkušnje. Storitve upravljanja senčil pa se tedaj, ko je stanovanj osemindvajset, razvrstijo v nesprejemljivo območje. Pri prioritetnem upravljanju čakalnih vrst na prehodu UPZ/IP pa je iz tabele 9 razvidno, da se tedaj, ko je stanovanj osemindvajset, vse storitve UPZ razvrstijo v območje zadovoljstva. Iz tega lahko povzamemo, da osemindvajsetih stanovanj ni mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem. Pri dvaintridesetih stanovanjih pa je iz tabele 9 razvidno, da se pri uporabi prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem, vse storitve razvrstijo v nesprejemljivo območje, razen storitve zveznega upravljanja razsvetljave v dvosobnem stanovanju, ki se razvrsti v območje zadovoljstva. Pri prioritetnem upravljanju čakalnih vrst na prehodu UPZ/IP pa je iz tabele 9 razvidno, da se tedaj, ko je stanovanj dvaintrideset, vse storitve UPZ razvrstijo v območje zadovoljstva. Iz tega lahko povzamemo, da dvaintridesetih stanovanj ni mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem. V primeru šestintridesetih stanovanj pa je iz tabele 9 razvidno, da se pri uporabi prehoda UPZ/IP, ki ne omogoča prioritetnega upravljanja vrst na njem, vse storitve razvrstijo v nesprejemljivo območje, razen storitve zveznega upravljanja razsvetljave v dvosobnem stanovanju, ki se razvrsti v območje zadovoljstva. Prav tako pa se pri prioritetnem upravljanju čakalnih vrst na prehodu UPZ/IP tedaj, ko je stanovanj šestintrideset, večina storitev razvrsti v nedopustno območje. Iz tega lahko povzamemo, da šestintridesetih stanovanj ni mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, tudi če le-ta omogoča prioritetno upravljanje vrst na njem. Za boljši prikaz delovanja optimizacije na prehodu slike od 7 do 10 prikazujejo obhodne čase za posamezne storitve UPZ pri dvaintridesetih stanovanjih posebej za vsak tip stanovanja. Iz slik od 7 do 10 je jasno razvidno, kako se s pomočjo optimizacije delovanja prehoda obhodni časi storitev iz prioritetnih razredov P2, P3 in P4 skrajšajo, obhodni časi storitev iz prioritetnega razreda P1 pa se podaljšajo. Slika 7: Primerjava obhodnega časa pri izvajanju storitev UPZ brez optimizacije in z optimizacijo delovanja prehoda v eno sobnih stanovanjih konvergenčnega arhitekturnega modela Storitve UPZ Slika 8: Primerjava obhodnega časa pri izvajanju storitev Tabela 9: Razvrstitev storitev UPZ v območja uporabniške izkušnje Brez prioritetnega upravljanja vrste na prehodu Brez prioritetnega upravljanja vrste na prehodu 20 stanovanj o.zad. dop.o. nespr.o. o.zad. dop. o. nespr. o. enosobna dvosobna trisobna štirisobna d. u. r., z.u.r., u.s. d. u. r., z.u.r., u.s. d. u. r., z.u.r., u.s. d. u. r., z.u.r., u.s. d.u.r. z. u. r. u.s. d.u.r. z. u. r. u.s. d.u.r. z. u. r. u.s. d.u.r. z. u. r. u.s. 24 stanovanj o.zad. dop.o. o.zad. dop. o. enosobna dvosobna trisobna štirisobna d.u.r., z.u.r. d.u.r., z.u.r. d.u.r., z.u.r. d.u.r., z.u.r. d.u.r. d.u.r. d.u.r. d.u.r. z.u.r. z.u.r. z.u.r. z.u.r. 28 stanovanj dop.o. o.zad. dop. o. enosobna dvosobna trisobna štirisobna d.u.r. z.u.r. z.u.r. d.u.r., z.u.r. z.u.r., u.s. d.u.r., u.s. d.u.r., u.s. u.s. d.u.r. d.u.r. d.u.r. d.u.r. z.u.r. , u.s. z.u.r. , u.s. z.u.r. , u.s. z.u.r. , u.s. 32 stanovanj dop.o. nespr.o. dop. o. enosobna dvosobna trisobna štirisobna d.u.r. , z.u.r., u.s. d.u.r. , u.s. d.u.r. , z.u.r., u.s. d.u.r. , z.u.r., u.s. d.u.r. d.u.r. d.u.r. d.u.r. z.u.r., u.s. z.u.r., u.s. z.u.r., u.s. z.u.r., u.s. 36 stanovanj dop.o. nespr.o. dop. o. enosobna dvosobna trisobna štirisobna d.u.r.,z.u.r., u.s. d.u.r., u.s. d.u.r.,z.u.r., u.s. d.u.r.,z.u.r., u.s. d.u.r u.s. d.u.r., z.u.r., u.s. u.s. d.u.r., z.u.r., u.s. nespr.o nespr. o o.zad nespr.o nespr. o o.zad o.zad nespr. o z.u.r o.zad o.zad nespr. o d.u.r., z.u.r z.u.r z.u.r UPZ brez optimizacije in z optimizacijo delovanja prehoda v dvosobnih stanovanjih konvergenčnega arhitekturnega modela Slika 9: Primerjava obhodnega časa pri izvajanju storitev UPZ brez optimizacije in z optimizacijo delovanja prehoda v trisobnih stanovanjih konvergenčnega arhitekturnega modela Slika 10: Primerjava obhodnega časa pri izvajanju storitev UPZ brez optimizacije in z optimizacijo delovanja prehoda v štirisobnih stanovanjih konvergenčnega arhitekturnega modela 6 Sklep V zadnjem času so se močno uveljavili sistemi in storitve za UPZ, ki temeljijo na konceptu računalništva v oblaku, kar telekomunikacijskim operaterjem omogoča uvajanje novih storitev M2M s področja inteligentnega doma. Izvršilna povezovalna programska oprema za UPZ, ki se nahaja na strani operaterja v trenutku, ko želi uporabnik uporabiti določeno storitev UPZ, pošlje zahtevo za izvajanje storitve na prehod UPZ/IP v obliki sporočila WebService, ki ga le-ta nato pretvori v sporočilo Konnex. V trenutku, ko se na prehodu UPZ/IP pojavita dve zahtevi po izvajanju storitev UPZ hkrati, pa jih le-ta razvrsti v čakalno vrsto in jih nato izvaja zaporedno, ne glede na tip storitve UPZ. Nekatere storitve UPZ so bolj interaktivne oziroma so bolj občutljive na zakasnitev, zato je smiselno, da prehod v trenutku, ko se več zahtev po izvajanju storitev UPZ pojavi hkrati, obravnava najprej tiste storitve UPZ, ki so bolj interaktivne oziroma ima zakasnitev večji vpliv na kakovost uporabniške izkušnje. Iz tega izhaja motivacija za raziskavo, ki jo predstavljamo v tem prispevku in ki se nanaša na optimizacijo delovanja prehoda UPZ/IP s pomočjo modela za prioritetno upravljanje vrst na prehodu. Optimizacijo delovanja prehoda pokažemo s pomočjo simulacije delovanja storitev UPZ v konvergenčnem sistemu inteligentnega doma (slika 1). Namen simulacije je bil ugotoviti, kolikšen promet oziroma kolikšno število stanovanjskih enot je mogoče upravljati prek omrežij TCP/IP s pomočjo enega prehoda UPZ/IP, pri čemer mora biti za vsako storitev UPZ zagotovljena ustrezna kakovost uporabniške izkušnje. Rezultati simulacije kažejo, da je brez optimizacije delovanja prehoda UPZ/IP mogoče upravljati s pomočjo enega prehoda največ 20 stanovanj hkrati, pri optimizaciji delovanja prehoda s pomočjo prioritetnega upravljanja čakalnih vrst na njem pa je mogoče s pomočjo enega prehoda upravljati 32 stanovanj, kar kaže na učinkovitost optimizacijskega modela. Literatura M. Umberger, I. Humar, A. Kos, J. Guna, A. Zemva in J. Bešter: The Integration of Home-Automation and IPTV System and Services. Članek v reviji Computer Standards and Interfaces, letn. 31, št. 4, 2009; str. 675-684. M. Umberger: Analiza zmogljivosti prehoda WebService/Konnex. Elektrotehniški vestnik, 81(3): 107114, 2014. A. R. Dennis in N. J. Taylor: Information Foraging on the Web: The Effects of Acceptable Internet Delays on Multipage Information Search Behavior. Članek v reviji Decision Support Systems, letn. 4, članek št. 21, 2004; str. 810-824. A. W. Rix, J. G. Beerends in D. S. Kim: Objective Assessment of Speech and Audio Quality - Technology and Applications, IEEE Transaction on Audio, Speech and Language Processing 6 (2006) 1890-1901). K. Nakamura, M. Ogawa, T. Koita in K. Sato: Implementation and Evaluation of Caching Method to Increase the Speed of UPnP Gateway. Referat na konferenci Proceedings of the 2008 IEEE/IFIP International Conference on Embedded and Ubiquitous Computing - Volume 01, 2008, str. 112-118. J. H. Kim, S. H. Seo, T. Y. Moon, K. H. Kwon in J. W. Jeon: A Method of Improving the Reliability of the Gateway System by Using OSEK/VDX. Referat na konferenci Proceedings of the IEEE International Conference on Control, Automation and Systems, 17.-20. oktober 2007; str. 2838-2843. R. Shaw in B. Jackman: An Introduction to FlexRay as an Industrial Network. Referat na konferenci IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 30. junij - 2. julij 2008, Cambridge, United Kingdom; str. 849-1854. OSEK/VDX Binding Specification: V1.4.2; 2004 (URL: http://osek_vdx. org) M. Umberger, S. Lumbar, I. Humar: Modeling the influence of network delay on the user experience in distributed home-automation networks. Članek v reviji Information Systems Frontiers, letn. Avgust 2010, 14(3): 571-584. Dr. Mark Umberger je direktor podjetja Entia, ki se ukvarja z razvojem in proizvodnjo sistemov in storitev iz področja interneta stvari. Podjetje pod lastno blagovno znamko ENTIAliving proizvaja sistem inteligentnega doma, ki temelji na osnovi koncepta računalništva v oblaku. Na raziskovalnem področju se Mark Umberger ukvarja z razvojem algoritmov za optimizacijo delovanja sistemov za upravljanje procesov v zgradbah. Najnovejše raziskave se nanašajo na analizo in optimizacijo delovanja močnostnih porabnikov v trgovskih centrih. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]