As paredes têm ouvidos? Agora não, mas não vai demorar muito até que as paredes não só tenham ouvidos, mas também sejam capazes de ver o que estamos fazendo e até nos dizer coisas que são relevantes para as nossas atividades. Tradicionalmente, quando as pessoas diziam que as paredes têm ouvidos, suspeitavam que alguém estivesse espionando. No contexto dos muros, os muros serão muito mais amigáveis. Eles vão sentir quem está próximo, mas apenas para determinar as necessidades dos ocupantes e para ajudá-los ajustando a luz da sala e as sombras das janelas para se adequarem aos seus gostos ou realizando tarefas similares.
Este serviço é uma ilustração da tecnologia embutida (ou computação ubíqua) no trabalho. Em termos simples, a computação ubíqua permite que a arquitetura computacional seja embutida no ambiente. Os artefatos no ambiente podem então sentir diferentes aspectos do seu ambiente, bem como as atividades em curso do usuário, raciocinar sobre eles, e agir em conformidade.
Tipos de computação ubíqua
Computação ubíqua pode assumir várias formas. Uma amostra de algumas dessas formas segue.
Computação portátil.
Tipos e computadores de mão tornaram a computação portátil. Você pode levar seu computador com você para qualquer lugar, mas sua experiência é apenas ligeiramente diferente da do seu escritório – você ainda deve interagir com o computador através de uma interface mais ou menos tradicional .
Computação pervasiva.
Dispositivos Smart têm tecnologia de computação em lugares inesperados. A princípio isso será em aparelhos de informação como telefones, assistentes digitais pessoais (PDAs) e pagers. Mais tarde, espera-se que a computação difundida se expanda para incluir aparelhos mais tradicionais, como torradeiras, refrigeradores, máquinas de lavar, fornos, sistemas de segurança doméstica, e assim por diante. Ainda mais tarde, a infra-estrutura se desenvolverá para que dispositivos inteligentes incluam equipamentos como você pode encontrar na estrada, em um automóvel, em um hotel, ou em um aeroporto. Por exemplo, poderá pagar portagens ou comprar bilhetes de avião com a sua carteira electrónica telefónica. Os protótipos que demonstram tais capacidades já existem, mas o seu uso generalizado exigirá uma infra-estrutura universal com maior poder computacional e de comunicação.
Smart edifícios são edifícios bem interligados e equipados com aparelhos inteligentes e têm um sistema baseado em computador pessoal que pode controlar as condições ambientais dentro do edifício. Os “smarts” são necessários para iniciar e parar diferentes aparelhos para maximizar o conforto ou segurança dos usuários e para minimizar os custos. Por exemplo, uma casa inteligente poderia fazer funcionar o aquecedor de água quando os preços da energia são baixos; poderia seleccionar os melhores momentos para ligar o aquecimento ou o ar condicionado dentro das instalações, com base nos quartos que estão actualmente ocupados ou que provavelmente estarão ocupados em breve.
Calm Computing.
Esta tecnologia realiza a ideia de computar desvanecendo-se para o fundo. Com esta tecnologia, os artefatos são inteligentes, mas não requerem interação focada – nós apenas vivemos com eles e eles trabalham discretamente para tornar nossas vidas mais simples. Um exemplo disso é o monitor de rede de “cordas penduradas”. Uma interface de usuário tradicional para monitorar o tráfego da rede de computadores capturaria muitos dados e tentaria apresentá-los na tela de um computador. Em contraste, a corda pendurada no teto de um corredor é controlada por um pequeno motor. A atividade da rede faz com que o motor chute a corda sempre levemente. A atividade na rede é assim apresentada como o zumbido literal da string balançante.
O conceito básico por trás da computação calma é desenvolver interfaces de usuário que não são baseadas em símbolos. Embora os símbolos possam transmitir muita informação detalhada, as pessoas têm de se concentrar neles para extrair essa informação. Em contraste, os humanos podem captar muita informação não simbólica de uma forma que não requer a sua atenção explícita. Embora a sua tarefa principal atual possa ser realizada com sucesso em um modo simbólico, você pode estar ciente perifericamente de muitas outras atividades sem se concentrar nelas. O zumbido de uma corda, as sombras lançadas por um ventilador de teto, os reflexos lançados por uma piscina de água cintilante, tudo isso se enquadra nesta última categoria. Você provavelmente estará ciente das sombras cintilantes e dos reflexos e de quão rápido eles estão mudando, mesmo que você esteja se concentrando no processador de texto ou em uma conversa por telefone. Agora imagine se essas sombras e reflexos e outras mudanças no ambiente fossem usadas para transmitir significados específicos como “Tudo está bem na fábrica” ou “Parece haver muita atividade relevante em uma das salas de bate-papo que eu visito” ou “De repente, o mercado de ações está vendo muitos negócios no setor de tecnologia””
Wearable Computing.
Neste oposto de computação calma, em vez de ter computadores embutidos no ambiente, você carrega os computadores em sua pessoa. Uma das principais diferenças em relação aos computadores normais está na interface do utilizador. Os computadores vestindo são projetados para operação mãos-livres. Muitas vezes, o usuário pretendido estaria andando ao redor ou em uma postura incômoda, como no topo de um poste elétrico ou dentro de uma casa de máquinas submarina estreita. A reparação de equipamento foi uma das primeiras aplicações para computação desgastante. Ela permite ao usuário dar comandos por voz e visualizar informações através de um visor montado na cabeça que projeta uma imagem nos óculos do usuário.
Os primeiros computadores vestíveis eram bastante volumosos: o usuário literalmente tinha que carregar uma mochila com um computador dentro. No entanto, com os avanços da tecnologia, é possível ter computadores vestíveis embutidos em relógios de pulso ou pingentes ou mesmo costurados na roupa. Estes computadores em miniatura são normalmente concebidos para aplicações específicas, tais como a apresentação de texto e imagens e a indicação de direcções online à medida que o utilizador caminha. Em outra aplicação, o computador vestível fornece uma interface para um espaço de informação tridimensional onde os movimentos da cabeça, pescoço e olhos do usuário podem ser interpretados como desejos de sondar algum aspecto do espaço com mais detalhes. Em vez da realidade virtual tradicional (VR) , o utilizador pode estar envolvido na realidade “real” e só ocasionalmente olhar para o espaço de informação quando uma necessidade específica o requer.
Tecnologia Relacionada
As técnicas envolvidas na computação ubíqua são tão diversas como as suas aplicações. Muitas destas técnicas, no entanto, lidam com tecnologias periféricas. Precisamos de motores para impulsionar as mudanças no ambiente que a computação calma requer. Precisamos de visores montados na cabeça para certos tipos de interfaces viáveis. Para os elementos de desgaste, precisamos de processadores leves que consumam pouca energia e pequenas baterias que possam alimentá-los. Certos tipos de aplicações invasivas – por exemplo, aquelas fixas numa cabina de portagem ou numa casa inteligente – podem não ter restrições de tamanho, potência ou capacidade de comunicação; para aplicações que implicam mobilidade, todas essas restrições se aplicam. No caso de computadores vestíveis, há desafios significativos nos materiais para tecer canais de condução em tecidos. Alguns pesquisadores estão desenvolvendo técnicas para gerar energia a partir das ações normais de um corpo humano, como o impacto do calcanhar no chão ao caminhar.
Interessantemente, embora a programação básica necessária para construir aplicações ubíquas seja a mesma que a programação para outras aplicações, as abstrações envolvidas tendem a ser bem diferentes. As modalidades de interface da computação desktop não são muito utilizadas em ambientes calmos e desgastantes. Outra característica especial da computação calma é que sua eficácia depende de muito raciocínio para inferir os desejos do usuário. Ao contrário da computação desktop, os usuários não simplesmente digitam ou usam o mouse para indicar seus comandos – o sistema tem que descobrir se os usuários gostariam que a luz fosse apagada um pouco para se ajustar ao seu estado de espírito. Assim, técnicas de inteligência artificial (IA) vão ajudar aqui.
Computação ubíqua tende a requerer uma infra-estrutura significativa. Dependendo das necessidades de uma aplicação específica, a infra-estrutura deve incluir a capacidade de diferentes componentes se comunicarem em redes com ou sem fio; os componentes devem ser capazes de descobrir a presença uns dos outros, assim como os serviços Jini baseados em Java e outros serviços de registro; os componentes devem ser capazes de se mover fisicamente enquanto mantêm sua identidade e endereço como em redes sem fio móveis IP e 3G (terceira geração). Uma aplicação pode exigir a capacidade de autenticar os participantes através da infra-estrutura de chave pública (PKI) , ou a capacidade de fazer pagamentos seguros através do SET, o protocolo de transação eletrônica segura. Os requisitos exatos da infra-estrutura variam com a aplicação, mas é provável que sejam necessárias capacidades amplas em muitos casos. Por exemplo, os edifícios devem ter sensores de localização para que possam detectar os usuários; os computadores vestíveis dos usuários devem ser capazes de falar com os edifícios e com os computadores de outros usuários. Os computadores nos automóveis devem ser capazes de falar com os computadores nas cabines de pedágio e ser capazes de pagar pelo privilégio de passar pelo estande.
A maior parte das tecnologias necessárias para computação ubíqua existe e a infra-estrutura está se espalhando mais amplamente a cada momento. Embora ainda seja desconhecido exatamente o que a computação ubíqua tomará quando ela se tornar uma realidade comercial, podemos ter certeza de que será algo ao mesmo tempo desafiador e criativo.
Veja também Ergonomia; Microchip; Sistemas Operacionais; Interfaces de Usuário.
Munindar P. Singh
Bibliografia
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