Thiemo Mättig

WAP und WAP-Gateways

Informationssammlung von Thiemo Mättig, angefertigt im Rahmen des Faches Echtzeitsysteme im Juli 2002

WAP

WAP bedeutet "Wireless Application Protocol" und stellt eine offene, globale Spezifikation für den mobilen Zugriff auf Informationen und Dienstleistungen dar. Der Begriff selbst ist dabei als eine Sammlung von Sprachen und Werkzeugen sowie einer Infrastruktur zu verstehen. WAP wurde vom WAP Forum entwickelt, einer Organisation, der mehr als 400 Telekommunikationsunternehmen der verschiedensten Bereiche angehören. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, einen einheitlichen und offenen Standard für mobile Internet-Dienste zu schaffen, um eine weltweite Interoperabilität von drahtlosen Diensten sicherzustellen. WAP ist daher nicht an einen bestimmten Mobilfunk-Standard (z.B. GSM, DECT, UMTS) gebunden. Zur Unterstützung dieses Standards haben sich mittlerweile nahezu alle großen Hersteller von tragbaren Geräten bekannt.

WAP im OSI-Modell

Der Standard basiert auf dem OSI-Schichtenmodell, dem sogenannten "WAP-Stack". Diese Schichten gehen teilweise fließend in mehrere OSI-Schichten über, sind diesen also nicht eindeutig zuzuordnen.

  • Anwendungsumgebung (WAE, Wireless Application Environment)
  • Sitzungsschicht (WSP, Wireless Session Protocol)
  • Übertragungsschicht (WTP, Wireless Transaction Protocol)
  • Sicherheitsschicht (WTLS, Wireless Transport Layer Security)
  • Transportschicht (WDP, Wireless Datagram Layer)
  • Netzwerkschicht (GSM, CDMA etc.)

Was ist WML

Prinzipiell ist die Vorgehensweise die selbe wie von klassischem HTML gewohnt. Wichtigster Unterschied ist der andere MIME-Typ "text/vnd.wap.wml". Die WML-Tags sind wesentlich näher an XML angelehnt. Das bedeutet unter anderem, die Tags müssen generell klein geschrieben und auch geschlossen werden.

Für die blanke Bereitstellung von WAP-Seiten wird in der Regel keine neue Technik oder Software benötigt. Unter Berücksichtigung des MIME-Types und des WML-Formates können die Seiten auf jedem bestehenden Webserver gelagert werden. Auch eine Generierung von WML-Daten mittels ASP, PHP, CGI etc. ist identisch zum klassischen HTML. Der Aufruf der Seiten kann dann über jedes bestehende WAP-Gateway erfolgen. Dies ist ohnehin in jedem Mobiltelefon vom Netzanbieter voreingestellt. Ein Umstellen des Gateways ist zwar in allen Endgeräten möglich, stellt aber natürlich eine relativ große Hürde für den Anwender dar, da er sich eben darum normalerweise nie kümmern muss.

Sicherheit

WTLS ist die Sicherheitsschicht des WAP-Stacks und ermöglicht Verschlüsselung und Authentifizierung äquivalent zu SSL.

Problematik der Akzeptanz

Das Schlagwort "WAP" beschreibt - anders formuliert - nichts anderes als ein mobiles Internet. Seit der Entwicklung dieses Standards wurden viele fantasievolle Ideen präsentiert und viele Unternehmen und auch Einzelpersonen versuchten, diese Technik mehr oder weniger sinnvoll zu nutzen. Die Akzeptanz, die der Endverbraucher gegenüber der Technologie aufbringt, ist dennoch ungebrochen niedrig. Die wohl auffälligste Begründung dafür ist der Preis. Des weiteren ist der Normalverbraucher mit WAP einfach überfordert. Die Technologie ist in mehrfacher Hinsicht undurchschaubar: Zum einen gibt es keinen Bedienungsstandard für die Endgeräte, zum anderen wird die Unübersichtlichkeit der besuchbaren Seiten - die ja behaupten, denen im WWW ebenbürtig zu sein - durch das in der Regel briefmarkengroße Display extrem erschwert.

Nach einer vor einem Jahr durchgeführten Umfrage konnte ein Viertel der Befragten nicht sagen, wofür sie WAP überhaupt benötigen. Zum Zeitpunkt der Umfrage beabsichtigten nur noch 12 Prozent, mittels Mobiltelefon einzukaufen. Ein Jahr früher waren das noch 32 Prozent. Andere Studien ergaben, dass rund 85 Prozent der Teilnehmer es als zu kompliziert empfanden, per WAP-Telefon an Informationen zu gelangen. Für die Meisten stand der Aufwand in keinem Verhältnis zu den gefundenen Informationen.

Idee des eigenen D2-zu-D2 Gateways

Das Surfen per WAP kostet nach wie vor 20 Cent pro Minute und ist damit etwa 20 Mal teurer und zu allem Überfluß auch noch wesentlich langsamer als ein Internetzugang per Modem. Selbstverständlich sind auch viele andere Preismodelle zu haben, von tage- und stundenweise abgerechneten Verbindungen bis zu Volumenpreisen.

Die Idee, diese Preise durch ein eigenes D2-zu-D2 (jetzt "Vodafone") Gateway zu drücken, geht nicht auf. Zum einen gibt es ausreichend bestehende WAP-Gateways, die mit der eigenen Vorwahl arbeiten, also keine netzfremde Abrechnung verursachen. Zum anderen fallen für netzinterne Gespräche Kosten an, die sich nur in den seltensten Fällen unter 20 Cent bewegen. In der Regel beläuft sich das - abhängig vom Vertrag - auf 20 bis 50 Cent pro Minute.

Was ist ein WAP-Gateway

Das WAP-Gateway ist - vereinfacht ausgedrückt - der Rechner, zu dem die tatsächliche Telefonverbindung aufgebaut wird. Nach erfolgreicher Einwahl und Übermittlung der gewünschten Adresse ruft das WAP-Gateway diese Seite mittels HTTP-Protokoll auf, komprimiert sie zu einem Binärcode und schickt diesen zum Endgerät.

  1. Webserver enthält den Content in Form von CGI-Skripten etc. (WMLScripte)
  2. per HTTP-Protokoll zum WAP-Gateway (enthält WML-Encoder, WMLScript-Compiler und Protocol-Adapters)
  3. per WSP/WTP zum Client (erhält WML etc.)

Software

  • Browser ("Microbrowser" in Mobiltelefonen und Pocket-PCs sowie als "Emulation" in verschiedenster Form vorhanden, z.B. für Java. Unterschied: es wird kein Gateway benötigt.)
  • Compiler (Es ist möglich, vorkompilierte WML-Seiten abzulegen.)
  • Tools (Konverter, vor allem für das WBMP-Bildformat.)
  • Gateways

WAP-Gateways

(Quellen: http://www.wap.de/, http://www.mobile-bytes.com/software/viewcat.php?cat_id=2 und einige andere.)

Nokia
Ericsson
Phone.com
Materna
CMG

Profilösungen, die über Vertriebspartner erhältlich sind. Der Preis ist von Seiten des Herstellers oft gar nicht zu erfahren.

aveAccess WAP Gateway

Automatische Konvertierung vorhandener HTTP-Ressourcen in WAP. Download einer Testversion ist nach Registrierung möglich.
http://www.aveaccess.com/

Captaris Infinite WAP Gateway

Eine 30-Tage-Testversion ist erhältlich.
http://www.infinite.com/

First Hop WAP Gateway

Konform zu WAP 2.0, Support für Java und vieles mehr, speziell ausgelegt auf Geschwindigkeit. Reine Profilösung, also keine Testversion erhältlich.
http://www.firsthop.com/

Omnys WAP Gateway

Entwickelt in Italien, Vertrieb ausschließlich über Vertriebspartner.
http://www.omnys.it/

Anam WirelessWindows

Profesionelle, hervorragend strukturierte und modularisierte Lösung. Bietet SMS und weitere Dienste. Entwickelt für Windows NT und 2000. Nach einer umfangreichen Registrierung ist eine Testversion erhältlich.
http://www.anam.com/

Columbitech WAP Connector

Benötigt Windows NT oder 2000 auf der Server-Seite. Eine nicht sichere Version ist kostenlos erhältlich.
http://www.columbitech.com/

Realwow Mobile Gateway

Für Windows, Unterstützung für SMS etc., Testversion ist erhältlich.
http://www.zaramond.com/

The Gnuws Project - Open Source Unix WAP Gateway

Zuletzt aktualisiert im Juli 2000, ist nach wie vor als "Pre-Alpha" gekennzeichnet. Getestet mit RedHat Linux und Solaris 7, sollte auf anderen Systemen kompilierbar bzw. anpassbar sein.
http://www.wapgw.org/

Kannel - Open Source WAP and SMS gateway

Die Open-Source-Lösung schlechthin. Extrem aktuell, die jüngste Version wurde am 4. Juli 2002 heraus gegeben. Entwickelt für Linux-Systeme (primär für RedHat).
http://www.kannel.org/

Kannel

Hinter dem Namen Kannel verbirgt sich ein skalierbares Gateway für WAP und SMS. Das System ermöglicht die Verbindung mobiler Endgeräte mit WAP-Servern und unterstützt die gängige WAP 1.1-Spezifikation. Kannell ist unter anderem mit einem WML-Compiler zur Übertragung von Text in Binärformate, einen WMLScript-Compiler und verschiedenen SMS-Center-Protokollen wie CIMD 1.3 und 2.0, SMPP 3.3, UCP/EMI 2.0 ausgestattet. Auch das SEMA-SMS2000-OIS-Protokoll für SMS Centers über Radiopad und X25 werden unterstützt.

Das finnische Unternehmen Wapit Ltd., Initiator des Open Source Gateway-Projektes, begann Mitte 1999 mit der Entwicklung. Die stabile Version 1.0 wurde dann im Januar 2001 veröffentlicht, heute ist bereits die Version 1.2.0 erhältlich.

Systemanforderungen

Kannel wurde für Linux-Systeme entwickelt, insbesondere für RedHat 6.1 und Debian getestet, sollte aber recht problemlos auf alle anderen Unix-ähnlichen Systeme portierbar sein. Zum Aufsetzen des Gateways werden benötigt:

  • ein C-Compiler sowie die üblichen, daran gekoppelte Tools,
  • die gnome-xml Bibliothek (libxml Version 2.2.5 wird empfohlen),
  • das GNU make Werkzeug,
  • Posix threads (pthread.h),
  • GNU Bison 1.28, falls man den WMLScript-Compiler modifizieren möchte,
  • DocBook Werkzeuge, falls man die Dokumentation umformen möchte.

Die Hardwareanforderungen für die Gateway-Software sind unproblematisch.

Empfohlene Vorgehensweise

Der obige Abschnitt zur Problematik der Akzeptanz macht deutlich, dass die Hochschule Zittau/Görlitz WAP-Seiten sowie ein eigenes WAP-Gateway nicht tatsächlich benötigt. Als Projektarbeit in Verbindung mit verschiedenen Lehrfächern (Echtzeitsysteme, Webdatenbanken) ist diese Aufgabe jedoch durchaus lohnenswert.

Es bietet sich an, die zum Teil kostenlos oder als Testversion erhältlichen, unter Windows lauffähigen Gateways einzeln zu testen und auf ihre dauerhaftere Verwendbarkeit hin zu untersuchen. Unter Windows kann das Siemens-Mobiltelefon, das als Einwahlpunkt dienen soll, als "Standardmodem" am COM-Port mit 19.200 bps eingerichtet werden. In der Regel sind diese Gateways jedoch stark eingeschränkt - vor allem fehlt dort die Sicherheitsschicht. Eine Anwendung mit sicheren Logins und beispielsweise dem Anzeigen von Noten sollte damit nicht realisiert werden.

Langfristig ist die stabile, ausgetestete Lösung zu empfehlen, die Kannel bietet. Hardwareseitig wird dafür ein ausreichend leistungsfähiger PC (empfohlen werden etwa 400 MHz sowie 128 MB RAM) mit Netzanschluß benötigt. Auf diesem ist Linux (empfohlen wird RedHat 6.1) zu installieren, das angeschlossene Mobiltelefon als Modem einzurichten sowie das Kannel-Gateway zu installieren. Eventuell folgende, eigene WAP-Seiten können auf dem vorhandenen Webserver der Hochschule abgelegt werden.