Utilizing publisher - subscriber pattern and multicasting in an interactive space environment

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorNieminen, Mika P.
dc.contributor.authorEriksson, Nick
dc.contributor.departmentPerustieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.schoolPerustieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.schoolSchool of Scienceen
dc.contributor.supervisorGurtov, Andrei
dc.date.accessioned2020-12-28T15:03:44Z
dc.date.available2020-12-28T15:03:44Z
dc.date.issued2013
dc.description.abstractThe purpose of this thesis was to explore suitable network architectures for an interactive space that would be built in Aalto University's DiWa -Digital War room project. DiWa interactive space consists of several computing devices including three computers with large high resolution touch screens and users' personal laptop computers. The challenge was to enable all computing devices, which resided inside the space, to cooperate seamlessly and, therefore, enhance collaboration in-group processes. We examined two research alternatives for traditional networking, which was found inefficient for the task. However, both of those alternatives lacked in software implementations for Windows platform. Windows was our platform of choice because of requirements from the stakeholders. Therefore, we designed and implemented an overlay network structure, which was based on publisher -subscriber pattern and Pragmatic General Multicast (PGM). The implementation was programmed as a python module utilizing ZeroMQ socket network library. We conducted both pilot tests and performance tests to analyse our implemented system. For the pilot tests, we built an application on top of the networking implementation. The application allowed users to share documents and web pages and remote control other connected devices in a limited fashion. The performance tests were carried in the same DiWa interactive space as the pilot tests and simulated message delivery with several devices present in the network. The pilot tests were carried out without major problems with neither our application nor our network implementation. However, the participants did not utilize the space or the application efficiently as it was their first visit to the space as users. The user interface of the application got several development ideas, but the reception was good in general. In addition, the performance tests showed that our networking design was lightweight and efficient. However, wirelessly connected clients could be a possible bottleneck.en
dc.description.abstractTämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia interaktiiviseen tilaan sopivia verkkoarkkitehtuureja. Tila rakennetaan Aalto-yliopiston DiWa - Digital War room projektin käyttöön. Interaktiivinen tila koostuu useista tietokonelaitteista mukaan lukien kolme tietokonetta, joihin on kytketty suuret, korkearesoluutioiset kosketusnäytöt, ja käyttäjien henkilökohtaiset kannettavat tietokoneet. Haasteena oli luoda järjestelmä, jossa tilassa olevat laitteet kommunikoivat keskenään ja siten parantavat vuorovaikutusta ja luovat uusia vuorovaikutustapoja. Tarkastelimme kahta tutkimusprojektia, joissa esitettiin vaihtoehtoisia verkkoarkkitehtuureja, mutta ne todettiin sopimattomiksi DiWa projektin tarkoituksiin. Kummassakaan projektissa ei ollut Windows käyttöjärjestelmälle kehitettyjä sovellusratkaisuja. Yhteistyökumppaniemme vaatimusten vuoksi Windows on DiWa projektin suosima käyttöjärjestelmä. Tämän vuoksi suunnittelimme ja toteutimme päällysverkon, joka perustuu julkaisija -tilaaja malliin ja Pragmatic General Multicast (PGM) protokollaan. Toteutus oli python-ohjelmointikielellä toteutettu moduuli, joka hyödyntää ZeroMQ verkkokirjastoa. Testasimme toteutustamme pilotti- ja tehokkuustesteillä. Pilottitestejä varten loimme sovelluksen, joka hyödynsi päällysverkkototeutustamme. Sovelluksen käyttäjät pystyivät esimerkiksi jakamaan asiakirjoja ja verkkosivuja, sekä rajoitetusti ohjaamaan tilaa. Tehokkuustestit suoritettiin samassa tilassa kuin pilottitestit. Tehokkuustestit simuloivat päällysverkon toimintaa suurilla käyttäjämäärillä. Pilottitesteissä ei ilmennyt suuria ongelmia kehittämämme sovelluksen tai päällysverkkoratkaisun suhteen. Osallistujat eivät osanneet hyödyntää tilaa tai sovellusta tehokkaasti, koska se oli heidän ensimmäinen vierailu kyseiseen tilaan. Vaikka käyttöliittymä sai useita kehitysideoita, vastaanotto oli yleisesti hyvä. Lisäksi testit osoittivat, että verkkoratkaisumme olevan kevyt ja tehokas. Luotettavuus langattomien laitteiden viestinnässä oli heikompi kuin kiinteiden laitteiden, joten se on jatkotutkimusta tarvitseva osa-alue.fi
dc.format.extenti + 76
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/100722
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020122859553
dc.language.isoenen
dc.programme.majorTietokoneverkotfi
dc.programme.mcodeT-110fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordinteractive spaceen
dc.subject.keywordinteraktiivinen tilafi
dc.subject.keywordinteraktivt utrymmesv
dc.subject.keywordnetwork architectureen
dc.subject.keywordverkkoarkkitehtuurifi
dc.subject.keywordnätverksarkitektursv
dc.subject.keywordpublisher-subscriberen
dc.subject.keywordjulkaisija-tilaajafi
dc.subject.keywordpublicerare-abonnentsv
dc.subject.keywordmulticasten
dc.subject.keywordryhmälähetysfi
dc.subject.keywordmulticastsv
dc.subject.keywordZeroMQen
dc.subject.keywordZeroMQfi
dc.subject.keywordZeroMQsv
dc.titleUtilizing publisher - subscriber pattern and multicasting in an interactive space environmenten
dc.titleJulkaisija - tilaaja mallin ja ryhmälähetyksen hyödyntäminen interaktiivisessa tilassafi
dc.titleUtnyttning av publicerare - abbonent mönster och multicasting i ett interaktivt utrymmesv
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_01369
local.aalto.idinssi46152
local.aalto.openaccessno
Files