Establishing Peer-to-Peer Distributed File Sharing System With Mobile Host

Viimase kümne aasta jooksul on mobiilsed seadmed nagu näiteks nutitelefonid, sülearvutid, pihuarvutid jne saanud lahutamatuks osaks igapäeva elust. See aga on tekitanud nõudluse võimsamate, kiiremate ja energiasäästlikumate seadmete järgi. Lisaks on iOSi ja Androidi operatsioonisüsteemide väljalaske tõttu suurenenud nii mobiilirakenduste arv kui ka keerukus. Sarnane areng on toimunud ka veebiteenuste valdkonnas ja nutitelefonides on ligi-pääs veebiteenustele muutunud elementaarseks. See aga on viinud järgmise sammuni – veebiteenuste pakkumine otse nutitelefonidest. See kontseptsioon pole uus ja seda on põh-jalikult uurinud S. N. Srirama, kes pakkus välja Mobile Host (Mobiilne Veebiteenuse Pak-kuja) lahenduse 2006. aastal, ning mida on C. Paniagua uuendanud Android OS’ile aastal 2012 kasutades REST arhitektuuri ja OSGi’t. P2P (Peer-to-Peer ehk partnervõrk) põhinevad programmid nagu näiteks failide jagamine ja sõnumite saatmine on tänapäeval arvutikasutajate seas laialdaselt levinud. Ar-vutid üle maailma on ühendatud omavahel ja jagavad ressursse selles süsteemis ilma keskse serverita. Iga arvuti selles võrgus on võrdne sel moel, et on võimeline ligi pääsema ja alla laadima ressursse teistest masinatest selles süsteemis. Töö kirjeldab põgusalt Mobile Hosti, P2P arhitektuuri, valitud P2P BitTorrenti pro-tokolli ja kuidas neid tehnoloogiaid kasutati P2P hajusa failide jagamise süsteemi loomi-seks. Uurimuse käigus arendati välja hajus failide jagamise süsteem Mobile Hosti lisana kasutades BitTorrenti protokollil põhinevat C++ keeles kirjutatud Libtorrenti teeki. Valmi-nud programm on võimeline looma torrent faili, avama ja laadima ning jagama vastavaid faile. Lisaks on võimalik muuta failide hoiustamise asukohta ja määrata mõningaid ses-siooni seadeid nagu näiteks alla ja üles laadimise kiirust piirata ning porti määrata. Failide jagamise teenust pakkuvate seadmete otsingu lihtsustamiseks seati üles Apache SOLR 4.2.0 veebiteenus mcrlabs.net serverisse millega suhtlus käib automaatselt.Mobile devices such as tablets, PDAs, mobile phones etc. have developed rapidly during last decade and become inseparable part of people’s everyday life. These devices are equipped with embedded sensors, camera, touchscreen, more memory, powerful processor, mobile 3G and 4G networks and Wi-Fi capability as well as efficient power consumption mechanisms. These improvements have led to mobile devices being able to perform tasks that usually personal computers are capable of. What is more due to release of Android OS and iOS applications for such mobile devices have increased as well as their complexity. Being online has become ubiquitous as Wi-Fi and mobile data networks are available in most of the places. For example over 45% of world’s population is covered by 3G mobile network [2]. Needlessly to say that makes using web services form mobile devices a com-mon thing. Such improvements lead to next generation of services which can be provided not only from dedicated servers but also from mobile phones. The concept of mobile web services provisioning is not new and has been in the ground for some time. Srirama et al. proposed the concept of Mobile Host [3] in 2006 where the mobile device acts as service provider. Mobile Host enables seamless integration of user specific services to the enterprise by following web service standards, also on the radio link and via resources constrained smart phones. Moreover Mobile Host fosters the new generation of ubiquitous and context-aware applications enabling the consumption of web services anywhere at any time from the handset. Mobile Host has been updated to latest technologies like for example REST archi-tecture which replaced SOAP so web services would be focused on systems resources. Early versions of Mobile Host were developed in PersonalJava and J2ME and meant for Symbian devices but as now the biggest share in smart phones market is held by Android then Mobile Host was upgraded for that platform by Paniagua [4] in 2012. Contribution of this thesis was to develop Peer-to-Peer (P2P) distributed file shar-ing system to Mobile Host for Android. This feature comes in handy when we talk about services that enables file sharing. As Mobile Host by its nature can join or leave network at any moment then accessing files that client is interested in becomes critical as file to be downloaded would be offered only by one provider as in regular client-server architecture. P2P distributed file sharing capability for Mobile Host provides users more reliable file sharing environment in distributed manner as files are downloaded as pieces from all the online peers who have pieces of desired file. What is more, small metadata torrent files are hosted by Mobile Hosts and published as a service. This setup assures the independency from other platforms and hosts

Discovery and Push Notification Mechanisms for Mobile Cloud Services

Viimase viie aasta jooksul on mobiilsed seadmed nagu sülearvutid, pihuarvutid, nutitelefonid jmt. tunginud peaaegu kõigisse inimeste igapäevaelu tegevustesse. Samuti on põhjalik teadus- ja arendustegevus mobiilsete tehnoloogiate vallas viinud märkimisväärsete täiustusteni riistvara, tarkvara ja andmeedastuse alal. Tänapäeval on mobiilsed seadmed varustatud sisseehitatud sensorite, kaamera, puutetundliku ekraani, suurema hulga mäluga, kuid ka tõhusamate energiatarbemehhanismidega. Lisaks on iOS ja Android operatsioonisüsteemide väljalaske tõttu suurenenud nii mobiilirakenduste arv kui keerukus, pakkudes arvukamalt kõrgetasemelisi rakendusi. Sarnaselt on toimunud olulised arengud ja standardiseerimisele suunatud jõupingutused veebiteenusete valdkonnas ja elementaarsetele veebiteenuste ligipääsu kasutatakse laialdaselt nutitelefonidest. See on viinud loogilise järgmise sammuna veebiteenuste pakkumiseni nutitelefonidest. Telefonidest veebiteenuste pakkumise kontseptsioon ei ole uus ning seda on põhjalikult uurinud Srirama, kes pakkus välja Mobile Host (Mobiilne Veebiteenuse Pakkuja) kontseptsiooni. Algne realisatsioon kasutas aga aegunud tehnoloogiaid nagu JMEE, PersonalJava, SOAP arhitektuur jne. See töö uuendab Mobile Host'i kasutades uusimaid tehnoloogiad, nagu Android OS ja REST arhitektuur, ning pakub välja teenusemootori, mis põhineb Apache Felix'il - OSGi platvormi realisatsioonil piiratud ressurssidega seadmetele. Hämmastava kiirusega toimunud arengud mobiilsete arvutuste vallas võimaldavad uue põlvkonna veebirakenduste loomist valdkondades nagu keskkonnateadlikkus, sotsiaalvõrgustikud, koostöövahendid, asukohapõhised teenused jne. Sellised rakendused saavad ära kasutada Mobile Host'i võimalusi. Selle tulemusena on klientidel ligipääs väga suurele hulgale teenustele, mistõttu tekib vajadus efektiivse teenuste avastamise mehhanismi järele. See töö pakub välja kataloogipõhise avastusmehhanismi võrgu ülekatte toega suurtele, kõrge liikuvusega võrgustikele. See mehhanism toetub OWL-S'le, mis on ontoloogia veebiteenuseid pakkuvate ressursside avastamiseks, väljakutseks, koostamiseks ja jälgimiseks. Töö kirjeldab ka Srirama välja pakutud algupärast teenuste avastamise mehhanismi, mis toetub peer-to-peer võrkudele ja Apache Lucene võtmesõna otsingumootorile. Uurimuse käigus uuendatakse teenuseotsing kasutama Apache Solr'i, Apache Lucene'i viimast versiooni. Teenuste avastust testiti põhjalikult ja tulemused on töös kokkuvõtvalt välja toodud. Mobiilsete tehnoloogiate vallas uuritakse ka võimalust kasutada pilvetehnolologiat laiendamaks mobiilseadmete salvestusmahtu ja töökoormust edastades pilve andme- ja arvutusmahukad ülesanded. See soodustab keerulisemate ja võimalusrohkemate mobiilirakenduste arendust. Pilve delegeeritavate toimingute aeganõudva iseloomu tõttu aga on vajalik asünkroonne mehhanism teavitamaks kasutajat, millal töömahukad tegevused on lõpetatud. Mobiilsete pilveteenuste pakkujad ja vahevara lahendused võivad kasu saada Mobile Host'ist ja selle asünkroonsete teavituste võimekusest. Uurimus esitleb nelja teavitusmehhanismi: AC2DM, APNS, IBM MQTT ja Mobile Host'i põhine teavitus. Töö võtab kokku kvantitatiivse analüüsi tulemused ja toob välja nelja teavitamise lähenemise tugevused ja nõrkused. Lisaks kirjeldatakse CroudSTag rakenduse realisatsiooni - CroudSTag on mobiilirakendus, mille eesmärgiks on sotsiaalsete gruppide moodustamine kasutades näotuvastustehnoloogiat. CroudSTag-i realisatsioon kasutab mobiilseid pilveteenuseid ja Mobile Host'i, et pakkuda oma funktsionaalsust kasutajale.In the last lustrum the mobile devices such as laptops, PDAs, smart phones, tablets, etc. have pervaded almost all the environments where people perform their day-to-day activities. Further, the extensive Research and Development in mobile technologies has led to significant improvements in hardware, software and transmission. Similarly, there are significant developments and standardization efforts in web services domain and basic web services have been widely accessed from smart phones. This has lead to the logical next step of providing web services from the smart phones. The concept of the web service provisioning from smart phones is not new and has been extensively explored by Srirama who proposed the concept of Mobile Host. However, the original implementation considered aged technologies such as JMEE, PersonalJava, SOAP architecture among others. This work updates the Mobile Host to the latest technologies like Android OS and REST architecture and proposes a service engine based on Apache Felix, and OSGI implementation for resource constraint devices. Moreover, the astonishing speed in developments in mobile computing enable the new generation of applications from domains such as context-awareness, social network, collaborative tools, location based services, etc., which benefit from the Mobile Host service provisioning capabilities. As a result the clients have access to a huge number of services available; therefore, an efficient and effective service discovery mechanism is required. The thesis proposes a directory-based with network overlay support discovery mechanism for large networks with high mobility. The proposed discovery mechanism relies in OWL-S, an ontology for service discovery, invocation, composition, and monitoring of web resources. The work also considers the original service discovery mechanism proposed by Srirama relying in peer-to-peer networks and Apache Lucene, a keyword search engine. The study updates the service search to Apache Solr, the latest development for Apache Lucene. The service discovery was extensively tested and the results are summarized in this work. Mobile technologies are looking into the clouds for extending their capabilities in storage and processing by offloading data and process intensive tasks. This fosters the development of more complex and rich mobile applications. However, due to the time-consuming nature of the tasks delegated to the clouds, an asynchronous mechanism is necessary for notifying the user when the intensive tasks are completed. Mobile cloud service providers and Middleware solutions might benefit from Mobile Host and its asynchronous notification capabilities. The study presents four push notification mechanisms being AC2DM, APNS, IBM MQTT and Mobile Host based push notification. The work summarizes the results of a quantitative analysis and highlights the strengths and weakness of the four notifications approaches. In addition, it explains CroudSTag realization, a mobile application that aims the social group formation by means of facial recognition that relies in mobile cloud services and Mobile Host to provide its functionality to the user