Laptops und PDAs befreien uns von unserem Schreibtisch, aber wir brauchen trotzdem eine physische Verbindung. Ich muss die Kiste bei mir tragen. Forscher am AT&T Research Institute in Cambridge versuchen, diese Gleichung zu ändern. Sie bauen ein allgegenwärtiges Netzwerksystem auf, das Software von Hardware trennt. Die App folgt Ihnen. Nicht dein Laptop. Das Programm selbst.
Stellen Sie sich vor, Sie betreten einen Raum. Drücken Sie die Taste. Der nächstgelegene Computer wird sofort zu Ihrem Computer. Es handelt sich nicht um einen lokalen Fall. Dies ist Ihr *Desktop. Ihre Datei. Ihre Einstellungen. Tabs öffnen. Dies gilt auch für Mobiltelefone und Digitalkameras. Die Hardware ist universell. Identität ist persönlich.
Die Grundidee ist einfach, aber grundlegend. Warum sollten Sie Office in Ihrer Tasche behalten, wenn Office zu Ihnen kommen kann? Wir bewegen uns hin zu intelligenten Computern, die unsere Bewegungen verfolgen. So fügen Sie die Teile zusammen, um Ihr Wissen mitzunehmen.
Nach Signal suchen
Das System basiert auf einem kleinen Funksender, den der Benutzer mit sich führt. Betrachten Sie es als ein Leuchtfeuer. In den Gebäuden gibt es viele spezielle Sensoren. Diese Sensoren kommunizieren mit dem Sender. Wenn Sie den Raum betreten, erkennt Sie das Netzwerk. Finden Sie das nächstgelegene verfügbare Computergerät. Das Gerät übernimmt.
Das ist keine Zauberei. Dabei handelt es sich um eine koordinierte Übertragung von Daten und Raum. „Fledermaussignal“ ist hier wörtlich zu verstehen. Ihre Anwesenheit aktiviert das System. Computer in der Nähe werden mit Ihrem Profil beleuchtet. Eine Anmeldung ist nicht nötig. So wie es ist. Der Computer weiß, wer Sie sind.
„Mit einem Knopfdruck wird der nächstgelegene Computer im Raum so lange zu Ihrem Computer, wie Sie ihn benötigen.“
Warum ist das jetzt wichtig?
Wir gehen davon aus, dass Bewegung bedeutet, Gewicht zu tragen. Wir legen Wert auf Portabilität statt auf Komfort. Dieses Modell stört den Handel. Du bringst nichts außer dir selbst mit. Die Infrastruktur erledigt den Rest. Dadurch wird die Verwirrung verringert. Reduziert das Risiko, Ihr Gerät zu verlieren. Es bedeutet auch, dass Sie Ihren Job nicht verlieren. Sie befinden sich in den Umkleidekabinen. Geräte wechseln. Die Sitzung existiert noch.
Die Auswirkungen auf die Datenverarbeitung von Unternehmen und Haushalten sind erheblich. Keine Synchronisierungsfehler mehr. Keine „Ich habe es auf einem anderen Computer gelassen“-Situation mehr. Die Daten sind online. Die einzige Hardware ist der Monitor und die Tastatur. temporäres Schiff.
Puzzleteil
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen mehrere Komponenten harmonieren. Erfordert einen benutzerseitigen Sender. Erfordert Architektursensoren. Um Benutzer mit Geräten zu verbinden, ist Hintergrundlogik erforderlich. Und die Anwendung muss ihre Umgebung verstehen. Sie müssen in der Lage sein, Ihre Umgebung zu verändern, ohne zusammenzubrechen.
Es geht nicht nur um Geschwindigkeit. Es geht um Situationsbewusstsein. Ihr Computer weiß, wo Sie sind. Es weiß, wer du bist. Es wird entsprechend angepasst. Dies ist der Übergang von dummen Terminals zu intelligenten, adaptiven Schnittstellen.
Wir befinden uns noch im Anfangsstadium dieser Entwicklung. Aber der Weg ist klar. Keine Hardwareänderungen. Die Software funktioniert. Der Benutzer bleibt unverändert.
Wie das Ultraschall-Positionierungssystem von AT&T wirklich funktioniert
Es ist unvorstellbar, dass ein Computer weiß, wer neben ihm sitzt. Wenn ein Programm einen Benutzer verfolgen muss, muss die Infrastruktur diesen Benutzer und seine Hardware finden. AT&T-Forscher haben dieses Problem mit einem System gelöst, das wie etwas aus Science-Fiction klingt, aber auf grundlegender Physik aufbaut. Sie nennen es das Ultraschall-Ortungssystem. Es basiert auf drei beweglichen Teilen: dem BAT (benutzergesteuerter Sender), einem an der Decke montierten Empfänger und einer zentralen Steuerung, die das ganze Chaos synchron hält.
Das Benutzererlebnis beginnt mit der Verwendung von BAT. Dieses kleine Gerät sendet seinen eigenen 48-Bit-Code. Es geht nicht nur um das Versenden von Daten. Es verfügt außerdem über einen Sender, der mit der zentralen Steuerung kommuniziert. Dies geschieht über eine bidirektionale 433-MHz-Funkverbindung. Diese Einstellung ermöglicht die bidirektionale Kommunikation. Dies wird benötigt, um den Status zu überprüfen oder Befehle zu senden.
Das Gerät selbst ist sehr kompakt. Der Schläger ist 3 Zoll lang, 1,4 Zoll breit und 0,6 Zoll dick. Es ist ungefähr so groß wie ein alter Pager. Eine 3,6-Volt-Lithium-Thionylchlorid-Batterie als Stromquelle. Es muss etwa ein halbes Jahr lang nicht gewechselt werden. Im Inneren des Gehäuses befinden sich zwei Tasten, zwei LEDs, ein Piezo-Lautsprecher und eine Spannungsüberwachung. Lautsprecher machen Fledermäuse zu allgegenwärtigen Eingabe-/Ausgabegeräten. Sie können piepen. Sie können es anzünden. Es ist mehr als nur ein Tracker.
Die Verfolgung erfolgt in der Decke. Die Empfänger sind in einem quadratischen Raster im Abstand von etwa 1,2 Metern zueinander installiert. Das AT&T Labs-Gebäude in Cambridge ist ein 10.000 Quadratmeter großes Gebäude mit etwa 720 Empfängern. Wenn die Fledermaus ein Ultraschallsignal aussendet, wird es von der Decke aufgenommen. Das System verwendet dann die Trilateration, um die Position zu berechnen. Diese Technik misst den Abstand eines Objekts relativ zu drei spezifischen Referenzpunkten. Das ist einfache Geometrie. Das Signal erreicht mehrere Empfänger. Die Zeitverzögerung zwischen den Treffern bestimmt die Distanz. Drei Punkte geben Ihnen einen Standort.
Warum dies für das tägliche Tracking wichtig ist
Die meisten Leute denken, dass GPS die einzige Möglichkeit ist, zu wissen, wo sich jemand befindet. Dies gilt nur im Freien. In Innenräumen kann das GPS-Signal von den Wänden reflektiert werden oder vollständig blockiert werden. Es dringt nicht gut in Beton ein. Es werden unterschiedliche Signale benötigt. Ultraschall funktioniert. Es erhöht tatsächlich die Sicherheit, da es keine Wände durchdringt. Durch die Tür kann man niemanden verfolgen. Das Signal bleibt drinnen.
Das ist wichtig, weil es die Art und Weise verändert, wie wir mit Räumen interagieren. Fledermäuse sind mehr als nur passive Fährtenleser. Es ist ein Eingabegerät. Sie können die Taste drücken. Das Gebäude weiß, dass Sie Druck machen. Die zentrale Steuerung empfängt dieses Signal über eine 433-MHz-Verbindung. Ihre Standortinformationen werden aktualisiert. Die Beleuchtung kann sich ändern. Die Temperatur ist einstellbar. Oder vielleicht zeichnet es aus Sicherheitsgründen nur Ihre Anwesenheit im Raum auf. Piezoelektrische Lautsprecher ermöglichen eine Backhaul-Verbindung innerhalb von Gebäuden. Ein Piepton zeigt an, dass das System den Befehl angenommen hat. Wenn Sie zwei Pieptöne hören, ist möglicherweise ein Fehler aufgetreten. Es ist eine Rückkopplungsschleife.
Der wichtigste Faktor hierbei ist die Akkulaufzeit. Ein halbes Jahr ist genug Zeit zum Vergessen. Sie müssen es nicht wöchentlich aufladen. Dies reduziert den Wartungsaufwand. Wenn man aufladen müsste
Fledermausverfolgung
Wenn das System weiß, welche Fledermaus aktiv ist, sendet die zentrale Überwachungseinheit die eindeutige ID dieser Fledermaus über die Funkverbindung. Fledermäuse empfangen das Signal und reagieren mit dem Senden von Ultraschallimpulsen. Das empfangende Netzwerk erfasst den Ping. Der Überwacher legt die Zeit für den Flug fest.
Schall breitet sich mit bekannter Geschwindigkeit durch die Luft aus. Durch die Messung der Zeit, die der Impuls benötigt, um drei separate Sensoren zu erreichen, ist das System in der Lage, den genauen Standort der Fledermaus zu triangulieren. Die resultierende Positionsgenauigkeit beträgt 3 cm (1,18 Zoll). Dies gilt für den gesamten Cambridge-Komplex.
Es reicht nicht aus zu wissen, wo sich die Fledermäuse befinden. Dieses System bestimmt die Richtung durch Beobachtung von zwei oder mehr Fledermäusen. Durch die Analyse von Empfängermustern berechnet es die Blickrichtung einer Person. Auch die Signalstärke wird berücksichtigt.
Warum das wichtig ist
Die meisten Menschen denken nicht darüber nach, woher ihre Geräte ihren Standort wissen. GPS funktioniert in Innenräumen nicht. WLAN ist verwirrend. Dieses Ultraschallsystem füllt diese Lücke.
Fledermäuse sind effektiv, weil sie klein sind. Es passt perfekt in Ihre Tasche oder Tasche. Keine manuelle Aktivierung erforderlich. Benutzer müssen keine Tasten drücken. Das System hört einfach zu.
Dies verändert die Funktionsweise von Räumen. Das Büro kann erkennen, ob der Besprechungsraum leer ist. Im Einzelhandel können Sie sehen, welche Gänge ignoriert werden. Gesundheitsdienstleister können Geräte verfolgen. Genauigkeit ist wichtig, denn eine Genauigkeit von 3 Zentimetern reicht aus, um zwei nebeneinander stehende Personen zu unterscheiden.
Wie vergleichen sie sich?
Andere Methoden zur Innenüberwachung haben Nachteile. Die Genauigkeit von Bluetooth-Beacons beträgt bis zu einigen Metern. Dies ist bei großen Flächen sinnvoll. Für eine präzise Navigation ist es nicht sinnvoll.
Ultraschallimpulse breiten sich sehr schnell aus. Dringt nicht sehr gut in Wände ein. Dies ist eine Funktion, kein Fehler. Verhindert Signallecks zu nahegelegenen Büros. Hält die Daten lokal.
Dieses System basiert auf ortsfesten Sensoren. Kann an der Decke oder Wand montiert werden. sie bewegen sich nicht. Fledermäuse kosten sehr wenig. Einfach zu wechseln. Wenn die Batterie leer ist, können Sie das Etikett austauschen. Es ist nicht erforderlich, das gesamte Netzwerk neu zu konfigurieren.
Der Haken
Kein System ist perfekt. Ultraschallsignale können blockiert werden. Eine dicke Jacke kann das Signal schwächen. Metallregale können zu Reflexionen führen. Controller müssen Lärm berücksichtigen. Eliminieren Sie Fehlalarme.
Das Gebäude in Cambridge ist ein Beweis für dieses Konzept. Dies zeigt, dass eine hohe Genauigkeit ohne teure Ausrüstung erreicht werden kann. Fledermäuse sind billig. Der Empfänger gehört zur Standardausrüstung. Die Software übernimmt die schwere Arbeit für Sie.
Je intelligenter Gebäude werden, desto wichtiger wird diese Genauigkeit. Hören Sie auf zu fragen: „Wo sind meine Schlüssel?“ Und dann fängt man an zu fragen: „Wie kann mir dieser Raum helfen?“ Die Technologie existiert bereits. Wir warten nur auf den richtigen Anwendungsfall.
Fühlt es sich invasiv an? vielleicht. Aber es ist auch nützlich. Der Grat zwischen Bequemlichkeit und Überwachung ist schmal. wir gehen
Das ist keine Science-Fiction mehr. So funktioniert das Büro jetzt.
Du betrittst den Raum. Ich sehe das Telefon auf einem sauberen Tisch liegen. Du rührst es nicht an. Sie müssen keinen Anruf tätigen. Das Telefon gehört jetzt Ihnen.
Anrufe auf persönliche Geräte erfolgen sofort vom jeweiligen Tischtelefon aus.
Aber hier liegt das Problem. Was ist, wenn bereits jemand anderes das Telefon benutzt? Du bekommst nichts. Der zentrale Controller erkennt den Konflikt. Das Telefon verbleibt im Besitz des jetzigen Besitzers. Sie können eine besetzte Leitung nicht kapern.
Das ist keine Zauberei. Das ist Geometrie.
Dieses System baut um jedes einzelne Objekt eine digitale Blase auf. Betrachten Sie es als eine Karte des Universums. Das Eigentum wird übertragen, wenn die Blase die Geräteblase berührt. Dies ist vorübergehend. Es ist dynamisch. Das geschieht automatisch.
Kameras zeichnen nicht nur auf. sie schauten. Gehen Sie in den Konferenzraum und Sie werden eine Kamera finden. Neigen Sie das Objektiv. Sie können im Raum herumlaufen. Du bist immer im Bilde. Keine chaotischen statischen Aufnahmen mehr.
Als nächstes kommt der Desktop.
Einführung in Virtual Network Computing (VNC).
Das verändert alles. Der Computerbildschirm liegt nicht auf dem Tisch. Es ist in Ihrer Tasche. Oder besser gesagt, es ist an eine Kennung im Systemspeicher angehängt.
Nähern Sie sich dem Monitor des Gebäudes. Jeder Monitor.
Der Desktop wird angezeigt.
Teleportieren. sofort.
Möchten Sie Ihre Arbeit einem Kollegen zeigen? Gehen Sie zu ihrem Tisch. Ihr Bildschirm ist da. Sie sehen, was Sie sehen. Ich habe kein USB-Laufwerk. Es gibt keine E-Mail-Anhänge. Es gibt kein „Lasst uns das zuerst speichern“. Sauberer Sofortzugriff.
Möchten Sie den Raum verlassen? Der Bildschirm der Fernbedienung wird schwarz. Ihr Schreibtisch wartet auf Sie. Wie folgt.
Informationstrichter und intelligentes Poster
Hier wird es seltsam.
Erinnern Sie sich an die Haftnotizen, die Sie einmal auf Ihrem Bildschirm hinterlassen haben? Oder vielleicht diese Flyer an der Wand Ihres Pausenraums?
Gegangen.
Gehen Sie zum Information Hopper.
Dabei handelt es sich nicht nur um digitale Schilder. Sie verfügen über ein Situationsbewusstsein.
Lobbyplakate zeigen nicht jedem die gleiche Werbung. Es prüft Ihre Anmeldeinformationen. Wie ich sehe, sind Sie aus der Marketingabteilung. Zeigt effektive Vermögenswerte aus dem dritten Quartal.
Gibt es einen Kiosk in der Lobby? Dies ist ein Informationskanal.
Klicken Sie auf den Charakter. Oder gehen Sie einfach dorthin. Der Bildschirm erwacht. Es weiß, wer du bist. Es weiß, was Sie brauchen.
Möchten Sie das Organigramm Ihres Unternehmens sehen? Es ist da.
Benötigen Sie einen Besprechungsraum? Ihr Telefon wird zur lokalen Anzeige auf der kartierten Etage weitergeleitet.
Dies dient nicht nur der Bequemlichkeit. Es dreht sich alles um Chaos.
Physische Flyer verrotten. Digitale Schilder sind statisch. Hopper fließt.
In Echtzeit aktualisiert.
Wenn Sie abbrechen, ändert sich die Anzeige sofort. Niemand muss das Plakat abreißen. Es ist nicht erforderlich, neues Papier zu drucken.
Was ist mit dem smarten Poster im Flur? Es bietet mehr als nur die Anzeige von Inhalten. sie interagieren.
Haben Sie den QR-Code gesehen? Nein, das ist die altmodische Art.
Poster „leiten“ Informationen basierend auf der Entfernung an Geräte weiter.
Ein schickes Poster für den Gang durch ein technisches Labor. Das Telefon klingelt. In Ihrem Posteingang wird ein Link zu den neuesten Serverprotokollen angezeigt.
Sind Sie schon einmal an der Personalabteilung vorbeigegangen? Ich verstehe das.
Informations-Hopper und Smart-Poster
Wenn der Standortbereich gesperrt ist, wird das Netzwerk zu mehr als nur einer Datenleitung und zu einem kontextbewussten System. Die erste große Änderung war die Einführung des Information Hopper. Stellen Sie sich dies als eine Datenzeitleiste vor, die genau verfolgt, wann die Daten erstellt wurden. Es geht nicht nur um das Speichern von Dateien. Notieren Sie, wer es getan hat. Speichern Sie, wo Sie sind. Außerdem wird aufgezeichnet, mit wem Sie zusammen sind.
Dadurch ändert sich die Art und Weise, wie Sie das Dateisystem Ihres Computers anzeigen. Der Hopper verhält sich wie ein allgegenwärtiger Archivar, der ständig beobachtet und klassifiziert. Wenn Sie Ihre Digitalkamera online anschließen, befinden sich Ihre Fotos sofort auf Ihrer persönlichen Timeline. Wenn Sie mit Voice Recorder Sprachnotizen erstellen, werden diese im selben Stream aufgezeichnet. Wenn zwei Daten gleichzeitig erstellt wurden, werden sie auf der Zeitleiste nebeneinander angezeigt. Das System versteht den sozialen Kontext dieses Augenblicks. Es verknüpft Ihre Zeitleiste mit der Ihrer Kollegen. Auf diese Weise können Sie projektspezifische Zeitleisten für verwandte Threads erstellen, ohne diese manuell mit Tags zu versehen.
Dann gibt es noch smarte Poster. Wir sind es gewohnt, auf Schaltflächen auf dem Bildschirm zu klicken. Das System verschiebt diese Schaltflächen in den physischen Raum. Ein Smart Poster ist ein einfaches Stück Papier, das an der Wand angebracht wird. Identifiziert, wohin Dateien basierend auf Benutzereinstellungen gesendet werden. Sie können auch mit der Schaltung von Anzeigen beginnen. Für die Nutzung ist kein Touchscreen erforderlich. Halten Sie Ihren Schläger in die Nähe des Papierknopfs und klicken Sie. Ihre Identität wird sofort erkannt. Diese Poster können mehrere Tasten mit jeweils unterschiedlicher Funktion haben.
Dieses Ultraschall-Positionierungssystem wird Sie dazu zwingen, die Dateispeicherung zu überdenken. Traditionell speichern wir unsere Dateien lokal auf unseren Arbeitscomputern und sichern sie manchmal auf Servern. Dank eines gebäudeweiten Netzwerks können Computer nun den Besitz von Dateien übertragen. Alle Daten werden an eine zentrale Zeitleiste übertragen, auf die von jedem Gerät in der Struktur aus zugegriffen werden kann.
Häufig gestellte Fragen
Was sind einige gängige Beispiele für Ubiquitous Computing?
Gängige Beispiele sind Sprachassistenten wie Amazon Alexa und Google Assistant. Smartphones sind ein gutes Beispiel. Wichtig sind auch tragbare Geräte wie Smartwatches und Fitness-Tracker. Zu diesem Modell passen Smart-Home-Geräte wie Thermostate und Überwachungskameras. Ein weiterer wichtiger Bereich sind Fahrzeug-Infotainmentsysteme. Office-Produktivitätstools wie Slack und Zoom unterstützen diese Art von Workflow, auf den von überall aus zugegriffen werden kann.
Was ist ein allgegenwärtiges System?
Ein allgegenwärtiges System existiert überall. Es läuft im Hintergrund, Sie müssen sich also nicht darum kümmern.
Warum wird das Internet das allgegenwärtige Netzwerk genannt?
Das Internet wird „ubiquitär“ genannt, weil es jederzeit und überall verfügbar ist. Dies ist ein Netzwerk, das immer online und verfügbar ist.
Andere Ressourcen
Weitere Informationen finden Sie unter den folgenden Links.
- Wie das Heimnetzwerk funktioniert
- Wie Augmented Reality funktioniert
- Wie die Dinge funktionieren
Aus akademischer und betriebswirtschaftlicher Sicht:
-AT&T Cambridge Research Institute: Sentient Computing-Projekt
– Technologieüberblick: Informationstechnologie ist überall
– Universität Cambridge: Sentient Computing
– AT&T: Programmieren mit Leerzeichen
