Notebooky a PDA nás osvobozují od připoutanosti k našemu stolu, ale stále potřebujeme fyzické připojení. Samotnou jednotku (počítač) musím nosit s sebou. Výzkumníci z AT&T Research Institute v Cambridge se snaží tuto rovnici změnit. Vytvářejí všudypřítomný síťový systém, který odděluje software od hardwaru. Aplikace vás sleduje. Ne váš notebook. Samotný program.
Představte si, že vstupujete do místnosti. Stiskněte tlačítko. Nejbližší počítač se okamžitě stane vaším počítačem. Toto není místní případ. Toto je váš desktop. vaše soubory. vaše nastavení. Otevřít karty. To platí i pro mobilní telefony a digitální fotoaparáty. Hardware je univerzální. Osobnost je osobní.
Základní myšlenka je jednoduchá, ale zásadní. Proč nosit Office v tašce, když Office může přijít za vámi? Pohybujeme se směrem k inteligentním počítačům, které sledují naše pohyby. Zde je návod, jak poskládat všechny části dohromady, abyste si své znalosti mohli vzít s sebou.
Vyhledávání signálu
Systém je založen na malém rádiovém vysílači, který si uživatel nosí s sebou. Považujte to za maják. V budovách je mnoho speciálních senzorů. Tyto senzory komunikují s vysílačem. Když vstoupíte do místnosti, síť vás rozpozná. Vyhledá nejbližší dostupné výpočetní zařízení. Zařízení přebírá kontrolu.
Není to magie. Jedná se o koordinovaný přenos dat a prostoru. “Netopýří signál” zde má doslovný význam. Vaše přítomnost aktivuje systém. Počítače v okolí budou zvýrazněny pomocí vašeho profilu. Není třeba se přihlašovat. Přesně tak, jak to je. Počítač ví, kdo jste.
“Stisknutím tlačítka uděláte z nejbližšího počítače v místnosti svůj počítač na tak dlouho, jak potřebujete.”
Proč je to teď důležité?
Předpokládáme, že pohyb znamená nést váhu. Upřednostňujeme přenosnost před pohodlím. Tento model boří zavedené pořádky. Nevezmeš s sebou nic jiného než sebe. O zbytek se postará infrastruktura. Tím se sníží zmatek. Snižuje riziko ztráty zařízení. To také znamená, že nepřijdete o práci. Jste ve spojovacích místnostech. Přepínat zařízení. Relace stále existuje.
Dopad na zpracování dat ve firmách i doma je značný. Žádné další chyby synchronizace. Žádné další situace typu „nechal jsem to na jiném počítači“. Data jsou online. Jediným hardwarem je monitor a klávesnice. Dočasné použití.
Puzzle prvek
Dosažení tohoto cíle vyžaduje koordinovanou práci několika složek. Je vyžadován vysílač na straně uživatele. Vyžaduje architektonické senzory. K připojení uživatelů k zařízením potřebujeme logiku na pozadí. A aplikace musí rozumět svému prostředí. Měli byste být schopni změnit své prostředí, aniž byste se zhroutili.
Není to jen o rychlosti. Je to o situačním povědomí. Váš počítač ví, kde jste. On ví, kdo jsi. Podle toho bude nakonfigurován. Jedná se o přechod od hloupých terminálů k chytrým, adaptivním rozhraním.
Jsme stále v raných fázích tohoto vývoje. Ale cesta je jasná. Žádné změny hardwaru. Software funguje. Uživatel zůstává nezměněn.
Jak ultrazvukový polohovací systém AT&T skutečně funguje
Je nemožné si představit, že počítač ví, kdo sedí vedle něj. Pokud program potřebuje sledovat uživatele, infrastruktura musí najít tohoto uživatele a jeho hardware. Výzkumníci AT&T tento problém vyřešili systémem, který zní jako něco ze sci-fi, ale je založen na základní fyzice. Říkají tomu ultrazvukový polohovací systém. Spoléhá se na tři pohyblivé komponenty: BAT (uživatelem řízený vysílač), stropní přijímač a centrální ovladač, který synchronizuje celý systém.
Uživatelská zkušenost začíná použitím BAT. Toto malé zařízení vysílá svůj vlastní 48bitový kód. Nejde jen o přenos dat. Obsahuje také vysílač, který komunikuje s centrálním ovladačem. To se děje prostřednictvím obousměrné rádiové komunikace na frekvenci 433 MHz. Toto nastavení umožňuje obousměrnou komunikaci. Je potřeba kontrolovat stav nebo odesílat příkazy.
Samotné zařízení je velmi kompaktní. BAT je 3 palce dlouhý, 1,4 palce široký a 0,6 palce tlustý. Je velký asi jako starý pager. Jako zdroj energie se používá jedna 3,6 V lithium thionylchloridová baterie. Zhruba šest měsíců se nemusí měnit. Uvnitř pouzdra jsou dvě tlačítka, dvě LED diody, piezo reproduktor a monitor napětí. Reproduktory promění BAT ve všestranné I/O zařízení. Můžete vydávat zvukové signály nebo zapnout podsvícení. Je to víc než jen sledovač.
Sledování probíhá na stropě. Přijímače jsou instalovány ve čtvercové síti ve vzdálenosti cca 1,2 metru od sebe. Budova AT&T Labs v Cambridge je zařízení o rozloze 10 000 čtverečních stop vybavené přibližně 720 přijímači. Když BAT vysílá ultrazvukový signál, je detekován stropem. Systém pak použije trilateraci k výpočtu polohy. Tato metoda měří vzdálenost k objektu vzhledem ke třem konkrétním referenčním bodům. Je to jednoduchá geometrie. Signál se dostane k několika přijímačům. Zpoždění mezi okamžiky příchodu signálu určuje vzdálenost. Tečky vám umožňují určit vaši polohu.
Proč je to důležité pro každodenní sledování
Většina lidí věří, že GPS je jediný způsob, jak zjistit, kde se člověk nachází. To platí pouze venku. Uvnitř budov se může signál GPS odrážet od stěn nebo být zcela zablokován. Špatně proniká betonem. Jsou potřeba další signály. Ultrazvuk funguje. Dokonce zlepšuje bezpečnost, protože neproniká stěnami. Přes dveře nemůžete nikoho sledovat. Signál zůstává uvnitř.
To je důležité, protože to mění způsob, jakým interagujeme s prostory. BAT není jen pasivní sledovač. Toto je vstupní zařízení. Můžete stisknout tlačítko. Budova bude vědět, že jste ji stiskli. Centrální ovladač přijímá tento signál prostřednictvím rádiové komunikace na frekvenci 433 MHz. Informace o vaší poloze budou aktualizovány. Osvětlení se může změnit. Teplotu lze upravit. Nebo možná jednoduše zaznamená vaši přítomnost v místnosti z bezpečnostních důvodů. Piezoelektrické reproduktory poskytují zpětnou vazbu uvnitř budov. Pípnutí znamená, že systém přijal příkaz. Pokud uslyšíte dvě pípnutí, mohlo dojít k chybě. Toto je smyčka zpětné vazby.
Nejdůležitějším faktorem je zde výdrž baterie. Šest měsíců je dostatečná doba na to, abyste zapomněli na nutnost jeho výměny. Zařízení nemusíte nabíjet každý týden. To snižuje náklady na údržbu. Pokud byste museli nabíjet
Sledování netopýrů
Když systém ví, který netopýr je aktivní, centrální sledovací server pošle vzduchem své jedinečné ID. Netopýři přijímají signál a reagují vysíláním ultrazvukových pulzů. Síť přijímačů tento signál zachytí. Monitorovací server sleduje jejich let.
Zvuk se šíří vzduchem známou rychlostí. Měřením času, za který puls dosáhne tří samostatných senzorů, dokáže systém triangulovat přesnou polohu netopýra. Přesnost polohování je 3 cm (1,18 palce). To platí pro celý komplex Cambridge.
Vědět, kde jsou netopýři, nestačí. Tento systém určuje směr pozorováním dvou nebo více netopýrů. Analýzou vzorů přijímače vypočítává, kterým směrem je člověk otočen. V úvahu se bere i síla signálu.
Proč je to důležité?
Většina lidí nepřemýšlí o tom, jak jejich zařízení určují jejich polohu. GPS nefunguje uvnitř. Wi-Fi způsobuje zmatek. Tento systém založený na ultrazvuku tuto mezeru vyplňuje.
Netopýři jsou efektivní, protože jsou malí. Skvěle se vejdou do kapsy nebo tašky. Není nutná ruční aktivace. Uživatelé nemusí mačkat žádná tlačítka. Systém jen poslouchá.
Tím se mění způsob fungování prostorů. Kancelář může najít zasedací místnost prázdnou. V maloobchodě můžete vidět, které uličky lidé ignorují. Zdravotníci mohou sledovat vybavení. Přesnost je důležitá, protože k rozlišení dvou lidí stojících vedle sebe stačí přesnost 3 centimetry.
Jak se porovnávají?
Jiné metody vnitřního monitorování mají nevýhody. Přesnost Bluetooth majáků je až několik metrů. To je užitečné pro velké plochy. To není užitečné pro přesnou navigaci.
Ultrazvukové pulsy se pohybují velmi rychle. Špatně prostupují stěnami. Toto je vlastnost, ne vada. Zabraňuje úniku signálu do sousedních kanceláří. Udržuje data lokálně.
Tento systém je založen na pevných senzorech. Lze instalovat na strop nebo stěnu. Nehýbou se. Netopýři jsou velmi levní. Snadno vyměnitelný. Pokud se baterie vybije, můžete štítek vyměnit. Není potřeba překonfigurovat celou síť.
Úlovek
Žádný systém není dokonalý. Ultrazvukové signály mohou být blokovány. Silný plášť může signál oslabit. Kovové police mohou způsobovat odrazy. Regulátory musí počítat s hlukem. Odstraňte falešné poplachy.
Budova v Cambridge je důkazem tohoto konceptu. To ukazuje, že vysoké přesnosti lze dosáhnout bez drahého vybavení. Netopýři jsou levní. Přijímač je standardní výbavou. Software udělá většinu práce za vás.
Jak se budovy stávají chytřejšími, stává se tato přesnost ještě důležitější. Přestaňte se ptát: “Kde jsou moje klíče?” A pak se začnete ptát: “Jak mi může tento prostor pomoci?” Technologie již existuje. Jen čekáme na správný případ použití.
Zdá se vám to jako zásah do soukromí? Možná. Ale je to také užitečné. Mezi pohodlím a dohledem je tenká hranice. Přicházíme
Tohle už není sci-fi. Takto úřad nyní funguje.
Vejdete do místnosti. Vidím telefon ležící na čistém stole. Nedotkneš se toho. Není potřeba telefonovat. Telefon je nyní váš.
Hovory z osobních zařízení se uskutečňují přímo z přidruženého stolního telefonu.
Ale tady je problém. Co když tento telefon již používá někdo jiný? Nic nedostaneš. Centrální ovladač rozpozná konflikt. Telefon zůstává současnému majiteli. Nemůžete vyzvednout obsazenou linku.
Není to magie. Toto je geometrie.
Tento systém vytváří kolem každého objektu digitální bublinu. Představte si mapu vesmíru. Vlastnictví se přenese, když se bublina dotkne bubliny zařízení. Toto je dočasné. Je to dynamické. Je to automatické.
Kamery nejen nahrávají. Dívají se. Vstupte do zasedací místnosti a najdete kameru. Nakloňte objektiv. Můžete chodit po místnosti. Jste vždy v záběru. Už žádné neuspořádané statické záběry.
Další je pracovní plocha.
Představujeme Virtual Network Computing (VNC).
Tím se vše mění. Obrazovka počítače není na stole. Máš to v kapse. Nebo přesněji je vázán na identifikátor v systémové paměti.
Přejděte na monitor budovy. Na jakýkoli monitor.
Objeví se plocha.
Teleportace. Okamžitě.
Chcete svou práci ukázat kolegovi? Jděte k jejich stolu. Vaše obrazovka je tam. Vidí to, co vidíte vy. Není potřeba žádný flash disk. Žádné přílohy v e-mailu. Neexistuje žádné „nejprve ušetříme“. Čistý okamžitý přístup.
Chcete opustit místnost? Obrazovka dálkového ovládání ztmavne. Vaše pracovní plocha na vás čeká. Jak se patří.
Informační trychtýř a chytrý plakát
Tady to začíná být divné.
Pamatujete si ty nálepky, které jste nechávali na obrazovce? Nebo možná ty letáky na zdi v odpočívárně?
Už tam nejsou.
Viz Informační zásobník.
Nejde jen o digitální značení. Mají situační povědomí.
Plakáty ve vestibulu neukazují všem stejnou reklamu. Analyzují vaše pověření. Vidím, že jste z marketingového oddělení. Ukazuje efektní materiály ze třetího čtvrtletí.
Je ve vstupní hale kiosek? Toto je informační kanál.
Klikněte na postavu. Nebo jen přijďte. Obrazovka se probudí. On ví, kdo jsi. Ví, co potřebujete.
Chcete vidět organizační strukturu vaší společnosti? Je tam.
Potřebujete zasedací místnost? Váš telefon je přesměrován na místní displej na zobrazeném patře.
Není to jen pro pohodlí. Je to o chaosu.
Fyzické letáky se zhoršují. Digitální značení je statické. Násypka teče.
Aktualizováno v reálném čase.
Pokud zrušíte, zobrazení se okamžitě změní. Plakát nikdo nemusí strhávat. Není třeba tisknout nový papír.
Co takhle chytrý plakát na chodbě? Umí víc než jen zobrazovat obsah. On interaguje.
Viděli jste QR kód? Ne, tohle je starý způsob.
Plakáty posílají oznámení zařízení na základě vzdálenosti.
Inteligentní plakát pro procházky v technické laboratoři. Zvoní telefon. Ve vaší doručené poště se zobrazí odkaz na nejnovější protokoly serveru.
Šli jste někdy kolem HR oddělení? rozumím.
Informační násypka a chytré plakáty
Když je lokační zóna zablokována, síť se stává více než jen datovým spojem, ale kontextovým systémem. První velkou změnou bylo zavedení informačního zásobníku. Představte si časovou osu dat, která přesně sleduje, kdy byla určitá data vytvořena. Nejde jen o ukládání souborů. Je zaznamenáno, kdo to udělal. Vaše poloha je uložena. Sleduje také, s kým jste.
Tím se změní způsob zobrazení souborového systému počítače. Hopper působí jako všudypřítomný archivář, který neustále pozoruje a třídí. Když svůj digitální fotoaparát připojíte online, vaše fotografie se okamžitě objeví na vaší osobní časové ose. Když vytvoříte hlasové poznámky pomocí hlasového záznamníku, budou zaznamenány do stejného streamu. Pokud byly současně vytvořeny dva údaje, zobrazí se na časové ose vedle sebe. Systém chápe sociální kontext tohoto okamžiku. Propojí vaši časovou osu s časovými osami vašich kolegů. To vám umožňuje vytvářet časové osy specifické pro projekt pro související diskuse bez ručního označování.
Pak jsou tu chytré plakáty. Jsme zvyklí mačkat tlačítka na obrazovce. Systém tato tlačítka přenese do fyzického prostoru. Chytrý plakát je jednoduchý kus papíru umístěný na zeď. Určuje, kam se soubory odesílají na základě nastavení uživatele. Můžete také začít zobrazovat reklamy. K použití není potřeba dotyková obrazovka. Umístěte svůj smartphone blízko tlačítka papíru a stiskněte. Vaše identita bude okamžitě rozpoznána. Tyto plakáty mohou mít několik tlačítek, z nichž každé plní jinou funkci.
Tento ultrazvukový polohovací systém vás přiměje přemýšlet o ukládání souborů novým způsobem. Tradičně ukládáme naše soubory lokálně na pracovních počítačích a někdy provádíme zálohy na serverech. Díky síťové infrastruktuře v celé budově mohou nyní počítače převádět vlastnictví souborů. Všechna data jsou přenášena na centralizovanou časovou osu, ke které lze přistupovat z jakéhokoli zařízení v budově.
Často kladené otázky
Jaké jsou některé běžné příklady všudypřítomné výpočetní techniky?
Běžnými příklady jsou hlasoví asistenti, jako je Amazon Alexa a Google Assistant. Dobrým příkladem jsou chytré telefony. Důležitá jsou také nositelná zařízení, jako jsou chytré hodinky a fitness trackery. K tomuto modelu se hodí zařízení pro chytrou domácnost, jako jsou termostaty a bezpečnostní kamery. Další důležitou oblastí jsou automobilové multimediální systémy. Nástroje kancelářské produktivity, jako je Slack a Zoom, podporují tento typ pracovního postupu, ke kterému lze přistupovat odkudkoli.
Co je to všudypřítomný systém?
Všudypřítomný systém je systém, který je přítomen všude. Funguje na pozadí, takže tomu nemusíte věnovat pozornost.
Proč se internetu říká všudypřítomná síť?
Internet se nazývá „všudypřítomný“, protože je dostupný kdykoli a kdekoli. Je to síť, která je vždy online a dostupná.
Další zdroje
Další informace naleznete na níže uvedených odkazech.
- Jak funguje domácí síť?
- Jak funguje rozšířená realita
- Jak věci fungují
Z akademického a obchodního hlediska:
- AT&T Cambridge Research Institute: Sentient Computing Project
- Recenze technologie: Informační technologie jsou všude
- Cambridge University: Sentient Computing
- AT&T: Space Aware Programming
