Au pereții urechi? Deocamdată nu, dar nu va trece mult timp până când pereții nu numai că vor avea urechi, dar vor putea să vadă ce facem și chiar să ne spună lucruri care sunt relevante pentru activitățile noastre. În mod tradițional, când oamenii spuneau că zidurile au urechi, bănuiau că cineva îi spionează. În contextul modern, pereții vor fi mult mai prietenoși. Ei vor simți cine se află în apropierea lor, dar numai pentru a determina nevoile ocupanților și pentru a-i ajuta prin reglarea luminii din cameră și a jaluzelelor ferestrelor în funcție de gusturile lor sau prin îndeplinirea unor sarcini similare.
Un astfel de serviciu este o ilustrare a tehnologiei încorporate (sau a calculului omniprezent) la lucru. În termeni simpli, informatica ubicuă permite ca arhitectura de calcul să fie încorporată în mediul înconjurător. Artefactele din mediul înconjurător pot apoi să detecteze diferite aspecte ale mediului înconjurător, precum și activitățile în curs ale utilizatorului, să raționeze în legătură cu acestea și să acționeze în consecință.
Tipuri de calcul omniprezent
Computerea omniprezentă poate lua diferite forme. Urmează un eșantion al unora dintre aceste forme.
Informatică portabilă.
Laptopurile și calculatoarele portabile au făcut ca informatica să fie portabilă. Puteți purta calculatorul cu dumneavoastră peste tot, dar experiența dumneavoastră este doar puțin diferită față de cea de la birou – trebuie în continuare să interacționați cu calculatorul printr-o interfață mai mult sau mai puțin tradițională.
Computere omniprezentă.
Dispozitivele inteligente au tehnologia de calcul în locuri neașteptate. La început, aceasta va fi în aparatele de informare, cum ar fi telefoanele, asistenții digitali personali (PDA) și pagerele. Ulterior, se așteaptă ca informatica pervazivă să se extindă pentru a include aparate mai tradiționale, cum ar fi prăjitoarele de pâine, frigiderele, mașinile de spălat, cuptoarele, sistemele de securitate casnice și așa mai departe. Tot mai târziu, infrastructura se va dezvolta astfel încât dispozitivele inteligente să includă echipamente precum cele pe care le puteți găsi pe drum, într-un automobil, într-un hotel sau într-un aeroport. De exemplu, ați putea plăti taxe de drum sau cumpăra bilete de avion cu ajutorul portofelului electronic bazat pe telefon. Prototipuri care demonstrează astfel de capacități există deja, dar utilizarea lor pe scară largă va necesita o infrastructură universală cu o putere de calcul și de comunicare sporită.
Clădirile inteligente sunt clădiri care sunt bine conectate în rețea și echipate cu aparate inteligente și au un sistem bazat pe un computer personal care poate controla condițiile ambientale din clădire. „Inteligența” este necesară pentru a porni și opri diferite aparate pentru a maximiza confortul sau securitatea utilizatorilor și pentru a minimiza costurile. De exemplu, o casă inteligentă ar putea pune în funcțiune încălzitorul de apă ori de câte ori prețul energiei este scăzut; ar putea selecta cele mai bune momente pentru a porni încălzirea sau aerul condiționat din incintă, în funcție de camerele care sunt ocupate în prezent sau care sunt susceptibile de a fi ocupate în scurt timp.
Calm Computing.
Această tehnologie duce la îndeplinire ideea ca informatica să dispară în fundal. Cu această tehnologie, artefactele sunt inteligente, dar nu necesită o interacțiune concentrată – noi pur și simplu trăim cu ele și ele lucrează discret pentru a ne face viața mai simplă. Un exemplu în acest sens este monitorul de rețea „dangling string”. O interfață de utilizator tradițională pentru monitorizarea traficului din rețeaua de calculatoare ar capta o mulțime de date și ar încerca să le prezinte pe un ecran de calculator. În schimb, șirul care atârnă atârnă de tavanul unui hol și este controlat de un mic motor. Activitatea rețelei face ca motorul să lovească ușor șnurul. Activitatea din rețea este astfel prezentată ca zumzetul literal al șnurului care se balansează.
Conceptul de bază din spatele calculului calm este acela de a dezvolta interfețe utilizator care nu se bazează pe simboluri. Deși simbolurile pot transmite o mulțime de informații detaliate, oamenii trebuie să se concentreze asupra lor pentru a extrage aceste informații. În schimb, oamenii pot capta o mulțime de informații nesimbolice într-o manieră care nu necesită atenția lor explicită. Deși principala sarcină curentă poate fi îndeplinită cu succes în mod simbolic, puteți fi conștient în mod periferic de o mulțime de alte activități fără să vă concentrați asupra lor. Zbârnâitul unei sfori, umbrele aruncate de un ventilator de tavan, reflexiile aruncate de un bazin de apă strălucitoare, toate se încadrează în această ultimă categorie. Probabil că veți fi conștienți de umbrele și reflexiile pâlpâitoare și de cât de repede se schimbă, chiar dacă vă concentrați pe procesorul de texte sau pe o conversație telefonică. Acum imaginați-vă dacă aceste umbre șireflecții și alte schimbări în mediul înconjurător ar fi folosite pentru a transmite semnificații specifice, cum ar fi „Totul este bine în uzină” sau „Se pare că există o mulțime de activități relevante într-una dintre camerele de chat pe care le vizitez” sau „Dintr-o dată, piața bursieră înregistrează o mulțime de tranzacții în sectorul tehnologic.”
Wearable Computing.
În acest opus al calculatoarelor calme, în loc să aveți calculatoare încorporate în mediul înconjurător, purtați calculatoarele asupra dumneavoastră. Una dintre principalele diferențe față de calculatoarele obișnuite constă în interfața cu utilizatorul. Calculatoarele purtabile sunt concepute pentru a fi utilizate fără mâini. Adesea, utilizatorul preconizat ar trebui să se plimbe sau să se afle într-o postură incomodă, cum ar fi în vârful unui stâlp de electricitate sau în interiorul unei camere înguste a motoarelor unui submarin. Repararea echipamentelor a fost una dintre primele aplicații pentru calculatoarele portabile. Aceasta permite utilizatorului să dea comenzi prin voce și să vizualizeze informații prin intermediul unui afișaj montat pe cap care proiectează o imagine pe ochelarii utilizatorului.
Primele computere portabile erau destul de voluminoase: utilizatorul trebuia literalmente să poarte un rucsac cu un computer în el. Cu toate acestea, odată cu progresele tehnologice, este posibil să avem computere portabile încorporate în ceasuri de mână sau pandantive sau chiar cusute în haine. Aceste computere miniaturale sunt, de obicei, concepute pentru aplicații specifice, cum ar fi afișarea de texte și imagini și oferirea de indicații online în timp ce utilizatorul se deplasează. Într-o altă aplicație, calculatorul portabil oferă o interfață cu un spațiu informațional tridimensional în care mișcările capului, ale gâtului și ale ochilor utilizatorului pot fi interpretate ca dorințe de a cerceta mai în detaliu un anumit aspect al spațiului. În loc de realitatea virtuală (VR) tradițională , utilizatorul poate fi angajat în realitatea „reală” și doar ocazional să privească în spațiul informațional atunci când o nevoie specifică o cere.
Tehnologie conexă
Tehnicile implicate în informatica ubicuă sunt la fel de diverse ca și aplicațiile sale. Cu toate acestea, multe dintre aceste tehnici se referă la tehnologii periferice. Avem nevoie de motoare pentru a conduce schimbările de mediu pe care le necesită informatica calmă. Avem nevoie de afișaje montate pe cap pentru anumite tipuri de interfețe portabile. Pentru dispozitivele purtabile, avem nevoie de procesoare ușoare care să consume puțină energie și de baterii mici care să le poată alimenta. Anumite tipuri de aplicații omniprezente – de exemplu, cele fixate într-o stație de taxare sau într-o casă inteligentă – pot să nu aibă restricții în ceea ce privește dimensiunea, puterea sau capacitatea de comunicare; pentru aplicațiile care implică mobilitate, se aplică toate aceste restricții. În cazul computerelor purtabile, există provocări semnificative în ceea ce privește materialele pentru a țese canale conductoare în țesături. Unii cercetători dezvoltă tehnici pentru a genera energie din acțiunile normale ale corpului uman, cum ar fi impactul călcâiului pe sol în timpul mersului.
Interesant este faptul că, deși programarea de bază necesară pentru a construi aplicații omniprezente este aceeași cu programarea pentru alte aplicații, abstracțiunile implicate tind să fie destul de diferite. Modalitățile de interfață ale calculatoarelor de birou nu sunt prea utile în mediile calme și purtabile. O altă trăsătură specială a calculului calm este că eficiența sa se bazează pe o mulțime de raționamente pentru a deduce dorințele utilizatorului. Spre deosebire de computerul de birou, utilizatorii nu trebuie pur și simplu să tasteze sau să folosească mouse-ul pentru a-și indica comenzile – sistemul trebuie să își dea seama dacă utilizatorii ar dori ca lumina să fie coborâtă foarte ușor pentru a se adapta la starea lor de spirit. Astfel, tehnicile de inteligență artificială (AI) vor ajuta aici.
Informatica omniprezentă tinde să necesite o infrastructură semnificativă. În funcție de nevoile unei aplicații specifice, infrastructura ar trebui să includă capacitatea diferitelor componente de a comunica pe rețele cu fir sau fără fir; componentele ar trebui să fie capabile să descopere prezența reciprocă, așa cum fac serviciile Jini bazate pe Java și alte servicii de înregistrare; componentele ar trebui să fie capabile să se deplaseze fizic, păstrându-și în același timp identitatea și adresa, așa cum se întâmplă în rețelele IP mobile și 3G (a treia generație) fără fir. O aplicație ar putea necesita capacitatea de autentificare a participanților prin intermediul infrastructurii de chei publice (PKI) sau capacitatea de a efectua plăți sigure prin SET, protocolul de tranzacționare electronică securizată. Cerințele exacte ale infrastructurii vor varia în funcție de aplicație, dar este probabil ca în multe cazuri să fie necesare capacități extinse. De exemplu, clădirile ar trebui să dispună de senzori de localizare, astfel încât să poată detecta utilizatorii; computerele purtabile ale utilizatorilor ar trebui să poată comunica cu clădirile și cu computerele altor utilizatori. Computerele din automobile ar trebui să poată vorbi cu computerele de la cabinele de taxare și să poată plăti pentru privilegiul de a trece prin cabină.
Cele mai multe dintre tehnologiile necesare pentru calculul omniprezent există, iar infrastructura se răspândește tot mai mult în fiecare moment. Deși nu se știe încă exact ce forme va lua informatica ubicuă atunci când va deveni o realitate comercială, putem fi siguri că va fi ceva atât provocator cât și creativ.
vezi și Ergonomie; Microcip; Sisteme de operare; Interfețe utilizator.
Munindar P. Singh
Bibliografie
Ishii, Hiroshi, Sandia Ren și Phil Frei. „Pinwheels: Vizualizarea fluxului de informații într-un spațiu arhitectural”. În Proceedings of the Conference on Human Factors in Computing Systems, Seattle, Washington, 31 martie-5 aprilie 2001.
Schilit, Bill N., Norman I. Adams, Rich Gold, Karin Petersen, David Goldberg, John R. Ellis, și Mark Weiser. „An Overview of the PARCTAB Ubiquitous Computing Experiment. Roy Want”. IEEE Personal Communications 2, nr. 6 (1995): 28-43.
Shenck, Nathan S., și Joseph A. Paradiso. „Energy Scavenging with Shoe-Mounted Piezoelectrics”. IEEE Micro 21, nr. 3, mai/iunie 2001.
.