Das von mobilen Endgeräten verursachte Datenaufkommen wird, laut einer Studie von Cisco, im Jahr 2020 den von PCs ausgehenden Anteil übertreffen. Das größte Wachstum verzeichnen dabei lokationsbasierte Dienste und so genannte Augmented Reality Anwendungen, deren Anteil laut dieser Studie im selben Zeitraum um das 61-fache steigen wird. Der Erfolg von Ingress und Pokémon Go als prominente Vertreter von Augmented Reality Anwendungen stützt diese Vorhersagen. Charakteristisch für solche mobilen sozialen Anwendungen ist die direkte Interaktion von Nutzern in räumlicher Nähe zueinander. Diese lokalen Interaktionsmuster und die interaktive Natur der Anwendungen stellen hohe Anforderungen an das zugrundeliegende Kommunikationssystem. Inhalte müssen basierend auf der aktuellen Position der Nutzer gefiltert und verteilt werden; ein Prozess, der zusätzlich durch den Einfluss der Anwendung auf das Verhalten der Nutzer erschwert wird. So führen Inhalte der Anwendung (beispielsweise die Entdeckung eines seltenen Pokémon) zu hoher Dynamik im Nutzerverhalten.
Das Publish/Subscribe Paradigma ist besonders gut geeignet um solche Interaktionsmuster auf ein Kommunikationssystem abzubilden. Entsprechende Mechanismen, sowohl für eine ortsbezogene Filterung von Inhalten, als auch eine umgebungsbewusste Verteilung der Inhalte an mobile Endgeräte, wurden bereits für andere Anwendungsbereiche vorgestellt. Deren gemeinsame Nutzung und entsprechende Techniken zur Anpassung an das dynamische Nutzerverhalten mobiler sozialer Anwendungen wurden bislang nicht erforscht.
In dieser Dissertation erforschen wir koordinierte Übergänge, sogenannte Transitionen, zwischen entsprechenden Mechanismen für ortsbezogene Filterung und umgebungsbewusste Verteilung von Inhalten in Publish/Subscribe Systemen. Unser erster Beitrag, Bypass.KOM, dient dabei als Framework zur Erforschung einer Methodik zur Kapselung von Mechanismen und der Ausführung entsprechender Transitionen zwischen diesen Mechanismen. Die resultierende Methodik wenden wir im Rahmen dieser Dissertation für bestehende ortsbezogene Filtermechanismen und umgebungsbewusste Verteilmechanismen an. Wir stellen entsprechende Strategien zur unterbrechungsfreien Durchführung von Transitionen vor, wobei wir insbesondere den Transfer von Zustandsinformationen während einer Transition ermöglichen.
Mit unserem zweiten Beitrag, der Simonstrator.KOM Plattform, generalisieren wir unsere Methodik zur Kapselung von Mechanismen und der Durchführung von Transitionen. Wir stellen Modelle und Komponenten zur Verfügung, mittels derer transitionsfähige Mechanismen konzeptioniert, realisiert und evaluiert werden können. Dies beinhaltet Mobilitäts- und Netzmodelle für mobile soziale Anwendungen, welche für die Evaluation unseres Prototypen von Bypass.KOM verwendet werden.
Unsere Evaluation belegt, dass die von uns entwickelte Methodik zur Kapselung von Mechanismen und zur Durchführung von Transitionen die Anpassung eines Publish/Subscribe Systems an anwendungsspezifische Dynamik ermöglicht. Dabei belegen wir insbesondere den Einfluss des Zustandstransfers und der von uns vorgeschlagenen Modelle und Komponenten der Simonstrator.KOM Plattform auf die unterbrechungsfreie Ausführung von Transitionen. Die Beiträge dieser Dissertation ermöglichen die gemeinsame und adaptive Nutzung von Mechanismen zur ortsbezogenen Filterung und umgebungsbewussten Verteilung von Inhalten in einem Publish/Subscribe System. | German |