Oppimispäiväkirja

Oppimispäiväkirjaan kirjataan omalta osin omaan oppimiseen vaikuttavia tekijöitä.

Ennakkonäkemys aihealueesta

Minun ennakkokäsitykseni tietoliikenteestä ovat peruskäyttäjätasolla. Töissä käytän paljon sähköpostia ja sekä toiminnanohjausjärjestelmää SAPpia. Kotona tietoliikenne on mukana pajon enemmän: Facebook, Youtube, Skype, verkkopankki, e-business ym. Meillä on langaton reititin, johon olen kytkenyt mokkulan kiinni, jotta voimme surfata netissä langattomasti samaan aikaan kahdella koneella vaimon kanssa. Spotify on myös aika kovassa huudossa. Rehellisesti sanoen tietoliikenne ja siihen liittyvät asiat merkitsevät minulle yllättävänkin paljon ja ne ovat kovassa käytössä, mutta koskaan ei ole tullut ajateltua yhtä (tai jopa kahta) tasoa pidemmälle miten kaikki oikeasti toimii. Nyt siihen on mahdollisuus ja se on mielenkiitoinen ja hieno asia. Avainasioita ovat tietoturva, WLAN, Mobiili, verkkopankki, e-business, sosiaalinen media, pilvipalvelu.

Luentoyhteenvedot

Luentopäivä 1:

* Päivän aihe: Päivän aiheena johdanto tietoliikenteeseen. Ei menty vielä kovinkaan syvälle aiheeseen, vaan pyrittiin antamaan jonkinlainen käsitys aiheesta. Tietysti mentiin joissakin asioissa hieman pintaa syvemmälle, mutta ei liian syvälle. Aihe oli mielenkiintoinen, koska en tiedä aiheesta juurikaan mitään. Olen kuitenkin juuri näiden kyseisten asioiden käyttäjä, joten on syytä tietä näistä jotain. Puhuttiin kerrosmalleista, protokollista, komunikaatiomalleista ja tiedon kulkemisesta.

* Päivän tärkeimmät asiat: Mielestäni päivän tärkeimmät asiat olivat juuri erilaiset kerrosmallit. Niistä on hyvä lähteä opinnoissa eteenpäin. Lisäksi yksi tärkein aihe oli saada opiskelijat innostumaa aiheesta ja siinä opettaja onnistuikin hyvin.

* Mitä opin: Ensimmäisenä päivänä opin, että tieto kulkee aina alimman kerroksen kautta, ja eri kerrokset keskustelevat keskenään protokollien avulla. Opin joitain lyhenteitä, jotka on hyvä tietää, jotta voi ymmärtää alaa ja siellä työskenteleviä ihmisiä. Näitä oli esim. LAN, PAN, ISP, IP, TCP/IP ym. Lisäksi opin kommunikaatio mallin avulla miten tieto kulkee lähettäjältä vastaanottajalle.

* Jäi epäselväksi: Epäselväksi jäi hieman mitä nämä keskustelut ovat kerroksien välillä? Jos kerran tieto kulkee aina alimman kerroksen kautta, niin miksi tämä tieto kerrosten välillä voi kulkea protokollien avulla. Ehkä en ymmärtänyt näiden alimpien kerrosten kautta kulkevan tiedon ja protokollien välillä kulkevien keskustelujen eroa. Käyttäjätunnun/salasana esimerkki auttoi hieman asiaa, mutta silti jäi vähän hämäräksi. Tähän on hyvä palata tulevilla tunneilla.

Luentopäivä 2:

* Päivän aihe: Toisen luentopäivän aiheita olivat mm. protokollien yleisimmät toiminnot (luennolla mentiin astetta syvemmälle protkollien maailmaan), tietoliikenteen standardoinnit ja erilaiset siirtotiet. Mielestäni tämä oli mielenkiintoinen ja hyödyllinen luento, sillä tämä syvensi tietoa tietoliikennetekniikkaan liittyviä asioita, mitkä jäivät epäselviksi ensimmäisenä luentopäivänä. Silloin ko. asiat olivat täysin uusia, ja on kiva huomata, että alkaa oppia uusia asioita ja ymmärtämään niitä jopa hieman.

* Päivän tärkeimmät asiat: Päivän tärkeimpiä asioita oli mistä protokolla koostuu, protokollien eri toiminnot, tietoliikenteen standardointi(mm. niiden edut, haitat, eri organisaatiot ja standardit), erilaiset siirtotiet (johtimilliset, johtimettomat, millä taajuuksilla ne toimivat, vaimeneminen).

* Mitä opin: Minä opin toisena luentopäivänä paljon uusia asioita. Protokolla on kieli, mikä mahdollistaa eri järjestelmissä sijaitsevien olioiden kommunikoimisen keskenään. Tärkeää on, että kysymykset mitä, kuinka ja koska ovat molempien osapuolien tiedossa. Protokolla koostuu syntaxista (sanasto, tiedon muotoilu (pakettien kentät) ja signaalitasot), semantiikasta (toimintalogiikka eli mitä tehdään kun jokin paketti saapuu esimerkiksi virheenkorjaus kuuluu tähän) ja ajoituksesta (siirtonopeus, pakettien oikea järjestys ja muut siirron ajoitukseen liittyvät toimenpiteet). Protkollien perustoimintoja ovat segmentointi, kokoaminen, paketointi, yhteyden hallinta, toimitus oikeassa järjestyksessä, vuon valvonta, virheen havainnointi, osoitteet, kanavointi ja kuljetuspalvelut.

Standadointeja tarvitaan huolehtimaan fyysisestä, sähköisestä ja toiminnallisesta yhteensopivuudesta eri järjestelmien välillä. Standadoinnilla on etuja ja haittoja. Etuina voidaan mainita, että standardoinnit vahvistavat markkinat tuotteille (se antaa edellytykset massatuotantoon ja sitä kautta laskee hintoja), näiden avulla laitteet ovat yhteensopivia keskenään (tämä laskee jälleen hintoja, sillä asiakas voi kilpailuttaa useat valmistajat), lisäksi standardoinnin avulla tuotteet ovat yhteensopivia myös tulevaisuudessa. Haittoina voidaan pitää mm. standardien teknologian “jäädyttämistä” (ne ovat hitaita; kun se on valmis, niin uusia ja tehokkaampia tekniikoita on jo olemassa), niiden monilukuisuutta ja kompromissejä (valitaan ratkaisu, mikä tyydyttää kaikkia). Tärkeimpiä tietoliikenteen standardointiorganisaatioita ovat mm. Internet Society (standardoi Internettiä), ISO (tunetaan OSI-mallin kehitystyöstä), ITU-T (on kehitellyt Telekommunikaatiostandardeja), ATM Forum, IEEE. Sanan “standardi” merkitys Internetissä on voimassa oleva RFC (Request For Comments).

Siirtoteiden avulla tietoa siirretään eri järjestelmien välillä. Ne voidaan jakaa kahteen kategoriaan: johtimellisiin (ohjatu, signaalit kulkevat fyysisiä reittejä pitkin, esimerkiksi parikaapeli, koaksiaalikaapeli, valokuitu, sähköjohto) ja johtimettomiin (ohjaamaton, tieto siirtyy langattomasti, esimerkiksi mikroaaltolinkit, satelliittilinkit, radiotiet, infrapunalinkit). Luennolla esitettiin hyvä kuva, missä oli kuvattu erilaisten siirtoteiden toimintataajuudet ja aallonpituudet. Se selvensi siirtoteiden käyttötarkoitusta. Johtimellisia siirtoteitä käytetään lyhyistä tilaajaliitännöistä ja lähiverkoista aina pitkiin runkoyhteyksiin asti. Niillä voidaan siirtää digitaalisia ja analogisia signaaleita. johtimellisten siirtoteiden pituuden kasvattamiseksi suuremmilla etäisyyksillä signaalia pitää parantaa (analogisilla signaaleilla käytetään vahvistimia ja digitaalisilla signaaleilla toistimia). Johtimettomassa siirtoteissä signaali etenee ilmassa tai jossain muussa väliaineessa antennien välityksellä. Jako voi olla suunnattua (antennien pitää olla tarkasti toisiaan kohden) tai suuntaamatonta (aallot etenevät kaikkiin suuntiin). Se voi olla myös ympärisäteilevää. Johtimettomissa siirtoteissä signaali etenee näköyhteysreittiä pitkin, ilmakehän heterogeenisuuksista tapahtuvan sironnan avulla, ionosfäärin kautta heijastumalla ja maanpinta-aaltoina. Vaimeneminen tarkoittaa signaalin tehon vähenemistä. Signaali vaimenee ilmassa, kun mitään esteitä ei ole (signaali leviää yhä kauemmas), esteiden takia (heijastus, taipuminen, sironta).

* Jäi epäselväksi: Minulle jäi epäselväksi vielä, minkälaisia protkollia käyetetään erilaisissa kerroksissa. Niistä pitää vielä lukea lisää. Lisäksi hieman epäselväksi jäi standardit (ovatko ne kuitenkaan kovin oleellisia).vai ajattelenko vain liian monimutkaisesti tästä aiheesta.

Luentopäivä 3:

* Päivän aihe: Päivän aiheena oli analogisen ja digitaalisen signaalin siirtäminen, taajuus- ja sinikuvaajat, kaistanleveys, koodaus ja sen eri tavat/järjestelmät, data linkit, virhe tiedon siirrossa ja sen korjaus.

* Päivän tärkeimmät asiat: Mielestäni päivän tärkein asia oli saada ensi kosketus koodaukseen teoria tasolla ja saada perustiedot miten se tapahtuu. Lisäksi oli tärkeää tutkia kuvaajia, ja yrittää oppia sitä kautta miten systeemi toimii.

* Mitä opin: 3. luentopäivän asiat olivat tähän mennessä vaikeimmat ymmärtää. Opin tunnilla, että tiedon siirtoon tarvitaan laite muuttamaan datan analogisesta digitaaliseksi ja toisin päin, koodausta, dekoodausta, ym. signaalin muuttamista, jotta vastaanottaja voi vastaanottaa lähetetyn datan. Tämä oli uutta lisäystä aikaisemmin opittuun kommunikointimalliin. Onnistunut datan siirto riippuu kahdesta tekijästä: signaalin laatu ja siirtotien ominaisuudet. Analogisessa signaalin kuvaajassa on paljon vaihtelua, mutta digitaalinen kuvaaja on kulmikas ja se vaihtelee bittien vaihtelun mukaan (0 ja 1).

Koodausjärjestelmiä ovat NRZ-L (0 ylhäällä 1 alhaalla), NRZI (0 ei muutosta, 1 muutos vuorotellen alas ja ylös), Bipolar-AMI (0 on keskitaso, 1 muutos vuorotellen ylös ja alas). Lisäksi muita järjestelmiä ovat Pseudoternary, Manchester ja Differential Manchester. Kun digitaalinen data muutetaan analogiseksi signaaliksi, käytetään modulaatiotekniikkana ASK (Amblitude shift keying), FSK (Frequency shift keying, yleisin on BFSK, missä B tarkoittaa binary) ja PSK (Phase shift keying). QAM (Quadrature amplitude modulation) on yhdistelmä ASK:sta ja PSK:sta. Analogisen datan muuntaminen digitaaliseksi signaaliksi tapahtuu PCM:n (pulse code modulation) ja Delta modulaation avulla.

* Jäi epäselväksi: 3. päivän koko kokonaisuus oli vaikea, joten aihetta pitää pohtia enemmän ensin kokonaisuutena, ennen kuin alan keskittymään tarkemmin sen osa alueisiin. Luentomateriaali oli englannin kielellä, mikä vaikeutti luonnollisesti oppimista.

Luentopäivä 4:

* Päivän aihe: 4. luentopäivän aiheena oli kanavointi, teleliikenne vs. dataliikenne, piirikytkentä vs. pakettikytkentä, reititys ja verkon ruuhkautuminen. Viimeistä ei keretty käymään läpi. Teimme pienimuotoisen ryhmäharjoituksen, missä tarkoituksena oli koota paperille tässä vaiheessa oppimamme asiat yhteen kuvaan. Lisäksi luennoilla saimme tietää ensimmäisen pistokokeen tuloksen, mistä saldona 1 piste. Kaikki kerätyt pisteet ovat plussaa.

* Päivän tärkeimmät asiat: Tämän kerran tärkeimmät asiat olivat mielestäni kanavointi, teleliikenne vs. dataliikenne sekä piirikytkentä vs. pakettikytkentä.

* Mitä opin: Luennolla opin, että usein kahden järjestelmän välinen kommunikointi ei vie koko siirtojärjestelmän kapasiteettia, jolloin siirtokapasiteettiä voidaan jakaa useamman siirrettävän signaalin ja käyttäjien kesken. Tätä kutsutaan kanavoinniksi (multipleksoinniksi). Kanavointi perustuu siihen, että n määrä syötettä yhdistetään yhdelle linjalle lähetyspäässä ja vastaanottopäässä ne jälleen puretaan useammalle. Kanavointitekniikoita ovat taajuusjakokanavointi (FDMA, Frequency Division Multiple Access), aikajakokanavointi (TDMA, Time Division Multiple Access) (synkroninen vs. asynkroninen (tilastollinen)), koodijakokanavointi (CDMA, Code Division Multiple Access) ja aallonpituusjakokanavointi (WDMA, Wavelength Division Multiple Access). ADSL käyttää puhelinkäyttöön tarkoitettua parikaapelia, jolla voidaan siirtää teleliikennettä (lankapuhelin) ja dataliikennettä (Internetin käyttö).

Kytkentäinen verkko koostuu toisiinsa kytketyistä solmupisteistä (node). Verkkoa käyttäviä laitteita, esim. tietokoneita kutsutaan asemiksi (station). Solmut tarjoavat asemille tietoliikenneverkon. Data siirretään solmusta solmuun (kytkentä) kunnes se saapuu vastaanottavan aseman liitäntäsolmuun, mikä toimittaa datan perille. Solmujen väliset linkit ovat jaettu kanavoinnin avulla. Teleliikenne tarvitsee piirikytkentää, kun taas dataliikenne käyttää mieluiten pakettikytkentää. Piirikytkennän ominaisuutena on reaaliaikainen tiedonsiirto. Piirikytkennän yhteyspolku on kytketty peräkkäisillä verkkosolmujen välisillä linkeillä. Tiedonsiirto pitkin piirikytkentäistä verkkoa sisältää kolme vaihetta: 1. yhteyden muodostus (piirin muodostus) 2. datan siirto, 3. yhteyden lopetus (piirin purku). Pakettikytkentä toimii seuraavalla periaatteella: Data pilkotaan pieniin paketteihin siirtoa varten, missä paketin koko riippuu pitkälti siirtoverkosta. Jokainen datapaketti sisältää käyttäjän dataa (siirrettävä tieto) ja kontrolli-informaatiota (mm. osoitetiedot). Reitin solmuissa paketit varastoidaan lyhyeksi aikaa ja lähetetään seuraavalle solmulle (solmujen täytyy olla tietoisia verkon tilasta eli mitä reittiä paketit kannattaa siirtää. Pakettikytkennässä on käytössä kaksi eri kytkentätapaa: tietosähke ja virtuaalipiiri.

Reitityksessä paketit etsivät itselleen sopivan reitin löytää perille. Reititysstrategioina mm. satunnainen reititys ja mukautuva reititys. Ruuhkautumista verkossa esiintyy silloin, kun paketteja lähetetään enemmän, mitä verkon käsittely kapasiteetti on. Ruuhkaa pyritään hallitsemaan siten, että verkko ei “kaadu” ylikuorman takia.

Ryhmäharjoituksessa saimme muodostettua mielestäni aika laajan kuvan, missä oli yhdistettynä kerrosmalli, protokollat, erilaiset tiedonvälitysjärjestelmät, koodaus, kanavointi, sateliitit, piirikytkennän ym. Tämä oli hyvä harjoitus, sillä se auttoi pohtimaan ja ymmärtämään kurssin asioita laajassa kokonaisuudessa. Tämä oli hyvä asia kurssin tenttiä ajatellen.

* Jäi epäselväksi: Kanavointi jäi vielä hieman epäselväksi, mutta opiskelen sitä kotona lisää.

Luentopäivä 5:

* Päivän aihe: 5. luentopäivän aiheena oli matkapuhelinverkot, LAN, nopea LAN, WLAN, tietoturva. Luennolle oli myös varattu muutama muukin aihe, mutta niitä ei keretty käymään läpi. Lisäksi tämän luennon alussa pidettiin toiset pistokokeet, josta oli taas mahdollisuus tienata kolme ylimääräistä bonuspistettä. Luennon lopussa käytimme hieman aikaa kokonaiskuvan hahmottamiseen. Piirsimme kuvan, johon oli liitetty kurssin sisältö. Se auttoi kokonaiskuvan saamiseen, mikä oli todella tärkeää kurssin tentin kannalta.

* Päivän tärkeimmät asiat: Päivän tärkeimmät asiat oli mielestäni matkapuhelinverkot ja tietoturva. Tietysti muutkin luennolla käydyt aiheet ovat aina tärkeitä, mutta edellä mainitut olivat mielestäni tärkeimmät.

* Mitä opin: Luennolla opin mm. seuraavaa: Matkapuhelin verkot on jaettu pienempiin alueisiin, joissa jokaisella alueella on oma antenni, jotta kuuluvuus ja kännykän käyttö olisi sujuvampaa ja kapasiteetti olisi suurempi, tukiasemat on linkitetty isompaan “toimistoon”, mikä taas on yhdistetty normaaliin puhelin verkkoon, kännykät käyttävät CDMA tekniikkaa ja ovat langattomasti yhteydessä tukiasemaan.

LAN tarkoittaa lähiverkkoa (Local Area Network), on tällä hetkellä yleisin verkkotyyppi, LAN on halpa ja helposti saatava tekniikka, tietokoneet ovat todennäköisesti yhteydessä lähellä olevien koneiden kanssa, kuin kaukana olevien koneiden kanssa, lähiverkkojen käyttökohteita ovat mm. PC-LANit, taustaverkot, nopeat toimistoverkot, runkoverkot, Mahdollisia LAN-topologioita:väylä, puu, rengas, tähti, topologian valintaan vaikuttavat suorituskyky, laajennettavuu ja luotettavuus, LLC (=Logical Link Control, vuon ja virheen hallinta, rajapinta ylemmille tasoille), MAC (=Medium Acces Point, tarvitaan siirtotien kapasiteetin tehokkaaseen jakamiseen ja hallintaan, tärkeät kysymykset missä ja kuinka), kaksi yleistä tapaa yhdistää verkot: siltaus ja reititys, nopeaa LANia kutsutaa High Speed LAN:ksi, jolla päästään nopeampaan tiedonsiirtoon. Langatonta LANia kutsutaa Wirless LANiksi, näissä siirtonopeus ei ole kauhean hyvä.

Tietoturvan avainsanat ovat luotettavuus, eheys ja saatavuus. Tietoturva suojaa käyttäjän datan ja yksityisyyden erilaisilta hyökkäyksiltä ja uhilta, hyökkäys kohdistuu joko kalustoon, käyttöjärjestelmään tai dataan, hyökkäys voi olla aktiivista tai passiivista, hyökkäysten takana on yleisesti hakkerit tai rikolliset, jotka yrittävä saada tietoja käyttäjältä, yleisiä uhkia ovat Troijan-hevoset, erilaiset haittaohjelmat, virukset, madot, botit ym.

* Jäi epäselväksi: Luennosta jäi epäselväksi se seikka, miksi Applen Mac-käyttäjien ei tarvitse käyttää virustorjunta-ohjelmia. Vai olisiko syy yksinkertaisesti siinä, että virukset ovat kehitetty VAIN Windows-käyttöjärjestelmää varten. Milloin keksitään ensimmäinen haittaohjelma Mac-käyttäjille?:)

Mitä opin kurssin aikana

Ensinnäkin kurssi oli ERITTÄIN haasteellinen ihan vain peruskurssiksi. Mielestäno tämä oli jo aika syventäväkin. Syy siihen on allekirjoittaneen todella alhainen tietämyksen taso tietoliikenneteknisistä asioista. Tämän takia voisi sanoa, että kaikki mitä tunnilla käytiin läpi, oli uutta ja ennenkaikkea uutta oppia minulle. Opin kurssin aikana (lyhyesti) kerrosmallin ja niiden eri kerrokset ja tehtävät, erilaisia protokollia ja niiden toiminnan ja tehtävät, erilaiset verkot, standardeista, johtimettomista ja johtimellisista siirtoteistä, datan muuttamisen signaaliksi koodauksen, avannuksen ja moduloinnin avulla, kanavoinnin ja sen eri tekniikat, paketti vs. piirikytkennän, tietoturva-asioita ym. tiedon siirtämisestä lähettäjältä vastaanottajalle.

Yllä mainitut asiat auttoivat minua ymmärtämään paremmin kokonaisuutta ja varsinkin mitä tapahtuu seuraavaksi, kun jokin toiminta on tehty. Paljon on kyllä tällä alalla vielä opeteltavaa, koska edelleen on kokonaisuuden hahmottamisessa hieman hankaluuksia. Mutta kaiken kaikkiaan kurssi oli erittäin opettavainen ja se pisti minut todella miettimään näitä asioita, mitä en ollut ikinä tehnyt. Alussa oli puhetta, että tämän kurssin jälkeen pystyy keskustelemaan häpeilemättä ja uskottavasti tietolikennetekniikkaan liittyvistä asioista ja sen asian voin todeta pitävän paikkaansa.

Kotitehtävät

Kotitehtävä 1

Luo kuva työpaikan/kodin/kämpän/jonkin tutun paikan tietoliikenteeseen kuuluvista laitteista, niiden käytöstä ja jopa yhteen linkittymisestä sekä niissä käytetyistä palveluista. Valitse selkeästi erillisiä laitteita tyyliin tietokone, puhelin, sykemittari, gps, televisio, … ja erilaisista palveluista tyyliin urho-tv, facebook, …. Ajatuksena on, että tässä vaiheessa luodaan kuva tietoliikennetarpeista ja sovelluksista ilman, että vielä pohditaan alla olevia teknologioita. Tämän kuvan olisi hyvä herättää ajatuksia ja kysymyksiä siitä kuinka kaikki toimiikaan. Kirjaa näkyville kolme mielestäsi tärkeintä kysymystä, jotka haluat selvittää. Kurssin edetessä tätä kuvaa laajennetaan sitä mukaan kun uusia osia malliin ilmenee ja lopulta arvioimme saatiiko kysymyksiin vastaukset kurssin aikana.

Minua kiinnostaa seuraavat kolme kysymystä?

Miten tämä kaikki todella toimii ? Minkälaisia muita laitteita tähän voidaan kytkeä? Kuinka voisin parantaa jo olemassa olevaa systeemiä?

Kotitehtävä 2

Ensimmäisten luentojen kotitehtävissä selvititte laitteita ja palveluita. Tässä kotitehtävässä selvitetään laitteiden ja palveluiden käyttämiä protokollia. Selvittäkää 3 eri protokollaa joita omassa ympäristössänne on käytössä ja etsikää protokollan standardi/määritelmä ja liittäkää kotitehtäväänne linkki ko. protokollaan. Tutustukaa WLAN artikkeliin (wikissä pääsivulla kohdassa muuta materiaalia) ja pohtikaa mikä on kurssin kannalta tärkeää, millaisia kysymyksiä, epäselvyyksiä artikkeli herättää ?

-TCP (esim. palomuurissa) http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt

-XMPP (Facebook) http://www.ietf.org/rfc/rfc3920.txt

-IP (Internetin ydin) http://www.ietf.org/rfc/rfc791.txt

Luennolla jaettu Pertti Hämäläisen artikkeli (Tietokone, 9/2012, sivut 78-79) herätti minussa kysymyksiä. Esimerkiksi mitä tulevaisuudessa oikeastaan pystytään tekemään, jos tietoa pystytään jossain vaiheessa siirtämään 100 gigabittiä/sekunnissa ja joskus vielä enemmän? Mitä tarkoittaa MIMO? Onko vain taivas rajana tekniikan kehittymiselle?

Mielestäni oleellisinta tässä artikkelissa oli kurssin kannalta se, että tekniikka kehittyy kokoajan. Näin ollen olisi typerää ajatella, että nopeudet jäisivät vain 100 gigabittiin sekunnissa. Artikkelissa oli hyvä esimerkki esteistä (esim. seinät ja huonekalut), joista signaali heijastuu. Tämä selvensi minulle sen, että kotona surffaillessa suunnittelen surffauspaikkaa huolellisemmin. Artikkelissa kerrottiin myös signaalin toimimisesta eri taajuuksilla. Tämä selvensi hieman lisää siirtoteistä. Lisäksi artikkelissa oli hyvin kuvaava taulukko siitä, että mitä suuremmilla taajuuksilla toimitaan, sitä suuremmat ovat siirtonopeudet. Lopussa oli kiehtova maininta elokuvan lataamisesta neljässä sekunnissa kännykän muistiin videonvuokarusautomaatista. Odotan innolla tuota aikaa.

Kotitehtävä 3

Kolmannessa kotitehtävässä tarkastallaan laitteiden ja palveluiden hyödyntämiä siirtoteitä ja tiedon koodausta. Eli jälleen käsitellään 3 eri tapausta ja niistä käytetty siirtotie ja sillä käytetty koodaus. Jos käytetään ilmatietä niin olisi hyvä selvittää taajuusalue jolla toimitaan.

Kotona oleva kannettava tietokone käyttää WLAN-tekniikka, jossa tiedonsiirron kantoaaltoina käytetään sähkömagneettisia radioaaltoja. Kannettavassa tietokoneessa on sisään rakennettu moodeemi, mikä muuntaa digitaalisen signaalin analogiseksi. Modeemin tekniikkana PSK. Langattoman reitittimen standardi on 802.11n. Sen suurin tiedonsiirtonopeus on 540 Mbit/s. Tämä standardi tukee MIMO-tekniikkaa, jossa käytetään useampaa antennia ja useampaa kanavaa yhtä aikaa. Systeemi toimii 2.4 GHz taajuusalueella.

Teräväpiirtotelevisio kaapelitaloudessa toimii koaksiaalikaapelilla. HD-lähetykset lähetetään VHF- ja UHF-taajuuksilla. Modulointina käytetään kaapelilähetyksissä 64-QAM:ää (DVB-C). Tulevaisuudessa tullaan käyttämään 256-QAM:ää (DVB-C2).

GPS-systeemi toimii maan kiertoradalla olevan 27 GPS-satelliitin avulla, joista 24 on aktiivisia ja kolme varasatelliittia. Satelliitti lähettää säännöllisesti GPS-signaalin, jota radioaallot kuljettavat sähkömagneettisen spektrin mikroaalto-osassa. GPS lähettää 50 bitin sekuntinopeudella noin 1 600 megahertsin mikroaaltotaajuudella. Pulssikoodimodulaatio (PCM, engl. Pulse Code Modulation) on tässä käytettävä menetelmä.

Kotitehtävä 4

Tarkastallaan 4. kotitehtävässä siirtotien/verkon hyödyntämiseen ja tehokkuuteen liittyviä asioita. Riippuen kunkin tarkastelemista laitteista/sovelluksista/teknologioista pohtikaa hieman kuinka valituissa lähestymistavoissa siirtotien/siirtoverkon tehokas käyttö on huomioitu. Onko kyse kanavoinnista vaiko verkkotekniikoista joilla tehokkuus ja yhtäaikainen käyttö saadaan aikaiseksi.

Kotona olevan WLAN-tekniikan (standardi on 802.11n) käytössä on huomioitu kanavointi. Siinä käytetty kanavointitekniikka on OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), kuten myös digitaalitelevisionkin. Tässä tekniikassa data jaetaan useisiin vierekkäisiin kantoaaltoihin, joissa keskifrekvenssit toisiinsa nähden ovat ortogonaalisia. Tämän takia eri kantoaalloilla kulkevat signaalit eivät häiritse toisiaan.

GPS:ssä käytetty kanavointitekniikka on CDMA (Code Division Multiple Access). Tässä tekniikassa käyttäjät erotetaan toisistaan yksilöllisellä koodilla.

Kotitehtävä 5

Kokonaiskuva sovelluksen käyttäytymisestä eli pohtikaa yksittäisen sovelluksen (oma valinta) toimintaa aina sovellustasosta varsinaiseen bittien siirtoon. Pyrkikää luomaan kokonaiskuva, jossa kurssilla käydyt asiat nivoutuvat yhteen. Tietoturva eli tutustukaa tietoturva-asioihin kappaleen 23 (ja 24) mukaisesti ja liittäkää tietoturva aiemmin käsiteltyihin konteksteihin.

Kännykkä

Kännykkä toimii langattomalla periaatteella. Se ottaa yhteyden tukiasemaan, josta signaali ohjataan päätukiaseman kautta puhelinverkkoon parikaapelilla.

Kännykän käyttämä siirtotie on radioaallot, jonka taajuusalue 3Hz-300GHz. Radioaallot ovat suuntaamattomia, jotka eivät vaimene niin helposti. Haittana radiotie etenemiselle on monitie-eteneminen, heijastuminen, sironta jne.

Kännykän analoginen data muutetaan pulssikoodimodulaatiolla (PCM) digitaaliseksi signaaliksi. Se käyttää kanavointina (multipleksointi) koodijakokanavointia (CDMA). Tässä kanavointi tekniikassa jokainen käyttäjä voi käyttää hyväkseen koko taajuuskaistaa lähettäessä ja vastaanottaessa. Nämä käyttäjät erotetaan toisistaan yksilöllisellä koodilla. Näitä koodeja on miljardeja.

Tietoturva

Tietoturvaa mietittäessä tärkeimmät avainsanat ovat luotettavuus, eheys ja saatavuus. Tietoturva suojaa käyttäjää erilailta hyökkäyksiltä, jotka ovat haitallisia kalustolle, käyttöjärjestelmälle tai yksityisyydelle. Usein tekijänä ovat hakkerit tai muut rikolliset. Tietorvan kannalta haitallisia ovat mm. virukset, madot, botit, muut haittaohjelmat ja esimerkiksi Troijan tyyppiset ongelmat. Itselläni on molemmissa kotikoneissa maksullinen Norton-ohjelma, johon olen ollut erittäin tyytyväinen.

Esimerkiksi Facebookin tieturvariskit ovat erittäin suuret, sillä siellä liikkuu paljon tietoa käyttäjistä, joten hakkereiden on mahdollista varastaa arkaluontoisia tietoja, esim. käyttäjän sijainti, puhelinnumeron, sähköposti osoitteen, kuvia ym. sellaista, joita voidaan käyttää laittomaan toimintaan. Nämä saattavat aiheuttaa jatkumon ongelmille, kuten esim. roskaposti ja siitä aiheutuvat ongelmat ym. On siis syytä miettiä mitä tietoja itsestään jakaa Facebookissa.

Kaikki laitteet (kuten esim. kännykkä ja digi-TV), jotka ovat yhteydessä Internettiin, ovat periaatteessa mahdollisia haittaohjelmille. Ne ovat tällä hetkellä pieniä, mutta silti mahdollisia. Tulevaisuudessa tämä on luultavimmin isompi ongelma.

KURSSIPALAUTE

Kuulin opiskelijatoverilta, että palautelomakkeen avaamisen kanssa on ollut ongelmia, joten palaute tulee tässä. Tietysti jos ongelmat saadaan hoidettua kuntoon, niin annan palautteen myös oikeaan paikkaan.

Mielestäni kurssi oli todela haasteellinen, ehkä jopa liiankin haasteellinen peruskurssiksi. Kaikki oli uutta, joten opin kuitenkin todella paljon tärkeitä asioita tietoliikennetekniikkaan liittyvistä asioista. Opiskelen työn ohella, joten senkin takia tämä oli erittäin vaativa kurssi.

Opettaja oli selvästi innostunut opettamistaan asioista, joten opetus oli hyvää ja mielenkiintoista. Tämän takia sain itsekin innostusta ja motivaatiota opiskeluun. Opettaja oli myös helposti lähestyttävä, mikä on hieno piirre.

Käytetyt opetusvälineet olivat perussettiä eli PowerPoint-slaidit ja kalvot. Joukossa oli myös kiva “animaatio” erilaisista aalloista, mikä oli piristävä lisä perussettiin. Isona miinuksena englannin kieliset osat, joiden takia oppiminen tuntui lähes mahdottomalta. Niihin voisi ja pitääkin tehdä parannusta seuraavaa kertaa varten.

Bonuspisteiden ansaitsemismahdollisuus oli erittäin hieno juttu.

Viikoittainen ajankäyttö

  • Luentoviikko 1

Lähiopetus: n. 7 h + itseopiskelu n. 3 h

  • Luentoviikko 2

Lähiopetus: n. 6 h + itseopiskelu n. 5 h

  • Luentoviikko 3

Lähiopetus: n. 5 h + itseopiskelu n. 5 h

  • Luentoviikko 4

Lähiopetus: n. 7 h + itseopiskelu n. 3 h

  • Luentoviikko 5

Lähiopetus: n. 7 h + itseopiskelu n. 6 h


http://www2.it.lut.fi/wiki/doku.php/courses/ct30a2001/start