壁に耳はあるか？ 今すぐではありませんが、壁に耳があるだけでなく、私たちが何をしているかを見たり、私たちの活動に関連することを教えてくれるようになる日もそう遠くはないでしょう。 従来、「壁に耳がある」というと、誰かがスパイしているのではないかと疑われた。 しかし、現代では、壁はもっと友好的な存在になるでしょう。 ただし、居住者のニーズを判断し、部屋の照明や窓のシェードを好みに合わせて調整したり、同様のタスクを実行したりして、居住者を支援するためにのみ使用されます。 簡単に言えば、ユビキタス・コンピューティングは、コンピューティング・アーキテクチャを環境に埋め込むことができる。 環境内のアーティファクトは、周囲のさまざまな側面やユーザーの進行中のアクティビティを感知し、それらについて推論し、それに応じて行動することができます。
ポータブル コンピューティング
ノートブックやハンドヘルド コンピューターは、コンピューティングをポータブルにしました。 コンピュータをどこにでも持ち運ぶことができますが、体験はオフィスにいるときとほんの少ししか変わりません。
パーベイシブ コンピューティング.
スマート デバイスは、予期しない場所にコンピューティング テクノロジーを備えています。 最初は、電話、PDA (Personal Digital Assistants)、ポケットベルなどの情報家電に搭載されます。 その後、パーベイシブ コンピューティングは、トースター、冷蔵庫、洗濯機、オーブン、ホーム セキュリティ システムなど、より伝統的な家電製品に拡大することが予想されます。 さらにその後、インフラが整備され、外出先や車内、ホテル、空港などで見かける機器もスマートデバイスに含まれるようになります。 例えば、携帯電話の電子財布で通行料を支払ったり、航空券を買ったりできるようになるかもしれません。 このような機能を実証するプロトタイプはすでに存在していますが、その普及には、コンピューティングおよび通信能力が向上したユニバーサル インフラストラクチャが必要です。
スマート ビルは、十分にネットワーク化されていて、スマート家電を備え、建物内の環境条件を制御できるパーソナル コンピュータベースのシステムを持つ建物です。 スマート」は、ユーザーの快適さまたはセキュリティを最大化し、コストを最小化するために、さまざまな家電製品を起動および停止するために必要です。 たとえば、スマートハウスでは、エネルギー価格が低いときに給湯器を作動させたり、現在使用している部屋や間もなく使用されるであろう部屋に基づいて、敷地内の暖房やエアコンをオンにする最適な時間を選択したりすることができます。 この技術では、人工物はインテリジェントですが、集中的なインタラクションを必要としません。 例えば、「ぶらさがりストリング」ネットワークモニターがそうです。 従来のコンピュータネットワークのトラフィックを監視するためのユーザーインターフェースは、多くのデータを取得し、それをコンピュータの画面上に表示しようとするものでした。 これに対し、「ぶらさがりストリング」は廊下の天井からぶら下がり、小さなモーターで制御されている。 ネットワークの活動によって、モーターが糸をわずかに蹴る。
カームコンピューティングの基本コンセプトは、記号に基づかないユーザーインターフェイスを開発することです。 記号は多くの詳細な情報を伝えることができるが、人はその情報を引き出すために記号に注目する必要がある。 これに対して、人間は記号以外の情報を、明示的な注意を必要としない形でたくさん取り込むことができる。 現在の主なタスクは記号的なモードでうまく遂行できますが、それ以外の多くの活動には集中せずに周辺的に意識を向けることができるのです。 弦楽器の音、天井の扇風機が落とす影、水のきらめくプールが落とす反射、これらはすべてこの後者のカテゴリーに入る。 ワープロや電話の会話に集中していても、影や反射の明滅、その変化の速さには気づくだろう。 さて、これらの影や反射やその他の環境の変化が、「工場ではすべて順調です」、「私が訪れるチャット ルームの 1 つで、関連する活動が多く行われているようです」、「突然、株式市場でテクノロジー分野の取引が多く見られます」といった特定の意味を伝えるために使用されたとしたら、どうでしょう。
Wearable Computing.
この落ち着いたコンピュータとは逆の意味で、環境に埋め込まれたコンピュータではなく、身に付けて持ち歩くコンピュータのことをいいます。 通常のコンピュータとの大きな違いは、ユーザー・インターフェースにあります。 ウェアラブルコンピュータは、ハンズフリーで操作できるように設計されています。 電柱の上や狭い潜水艦の機関室内など、想定されるユーザーは歩き回ったり、不格好な姿勢でいたりすることがよくある。 機器の修理は、ウェアラブルコンピューティングの最も初期のアプリケーションの1つでした。 初期のウェアラブルコンピュータはかなりかさばり、ユーザーは文字通りコンピュータを入れたバックパックを背負わなければなりませんでした。 しかし、技術の進歩により、腕時計やペンダントにウェアラブルコンピュータを埋め込んだり、衣服に縫い付けたりすることができるようになった。 これらの小型コンピュータは、通常、ユーザーが歩きながらテキストや画像を表示したり、オンラインで道案内をするなど、特定の用途向けに設計されています。 また、ウェアラブルコンピュータは、3次元情報空間へのインターフェースを提供し、ユーザーの頭、首、目の動きは、その空間のある側面をより詳細に調べたいという欲求として解釈することができる。 従来の仮想現実（VR）の代わりに、ユーザーは「現実」の現実に従事し、特定のニーズがある場合にのみ情報空間を覗き込むことができます。 しかし、これらの技術の多くは周辺技術を扱うものである。 例えば、静粛なコンピューティングに必要な環境変化の駆動にはモータが必要である。 ある種のウェアラブルインターフェースには、ヘッドマウントディスプレイが必要です。 ウェアラブルには、低消費電力で軽量なプロセッサと、それを駆動する小型バッテリーが必要です。 料金所やスマートホームなど、ある種のパーベイシブ・アプリケーションでは、サイズや消費電力、通信能力などに制約がない場合もありますが、モビリティを伴うアプリケーションでは、それらすべての制約が適用されます。 ウェアラブルコンピュータでは、布地に導電路を織り込むための素材に大きな課題がある。 興味深いことに、ユビキタスアプリケーションを構築するために必要な基本的なプログラミングは、他のアプリケーションのプログラミングと同じですが、関係する抽象度はかなり異なる傾向があります。 デスクトップ・コンピューティングのインターフェイス様式は、穏やかでウェアラブルな環境ではあまり役に立ちません。 また、カームコンピューティングのもう一つの特徴は、その有効性がユーザーの欲求を推論するための多くの推論に依存していることである。 デスクトップとは異なり、ユーザーは単に入力したり、マウスを使ってコマンドを指示するわけではありません。システムは、ユーザーが気分に合わせて照明を少し下げてほしいのかどうかを判断しなければなりません。 したがって、人工知能 (AI) 技術がここで役立ちます。
ユビキタス・コンピューティングは、重要なインフラストラクチャを必要とする傾向があります。 特定のアプリケーションのニーズに応じて、インフラストラクチャには、有線または無線ネットワーク上で異なるコンポーネントが通信する能力、JavaベースのJiniサービスや他の登録サービスのようにコンポーネントが互いの存在を発見できること、モバイルIPや3G（第3世代）無線ネットワークのようにアイデンティティとアドレスを保持しながらコンポーネントが物理的に移動できること、が含まれる必要があります。 アプリケーションは、公開鍵基盤（PKI）を通して参加者を認証する能力や、安全な電子取引プロトコルであるSETを通して安全な支払いを行う能力を必要とするかもしれません。 インフラに求められる正確な要件はアプリケーションによって異なりますが、多くの場合、広範な機能が必要とされると思われます。 例えば、建物には利用者を検知するための位置センサーが必要で、利用者のウェアラブルコンピューターは建物や他の利用者のコンピューターと通信できる必要があります。 自動車に搭載されたコンピュータは、料金所のコンピュータと通信でき、料金所を通過する特権を支払うことができるべきです。
ユビキタスコンピューティングに必要な技術のほとんどは存在し、そのインフラは刻々と広まっています。 ユビキタス・コンピューティングが商業的に現実のものとなったとき、どのような形になるかはまだわかりませんが、挑戦的で創造的なものになることは間違いありません」
人間工学、マイクロチップ、OS、ユーザーインターフェイスも参照。 “Pinwheels: 建築空間における情報の流れの可視化”. この論文では、このような問題を解決するために、「情報システムにおけるヒューマンファクタの会議」（Proceedings of the Conference on Human Factors in Computing Systems, Seattle, Washington, March 31-April 5, 2001）において、Schilit, Bill N., Norman I. Adams, Rich Gold, Karin Petersen, David Goldberg, John R. Ellis, and Mark Weiser. “An Overview of the PARCTAB Ubiquitous Computing Experiment（PARCTABユビキタスコンピューティング実験の概要）. ロイ・ウォント” IEEE Personal Communications 2, no. 6 (1995): 28-43.
Shenck, Nathan S., and Joseph A. Paradiso. “Energy Scavenging with Shoe-Mounted Piezoelectrics” （靴に取り付けられた圧電素子によるエネルギー回収）。 IEEE Micro 21, no. 3, May/June 2001.
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