Ubiquitous Computing: fai in modo che il tuo desktop ti segua

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Laptop e PDA ci liberano dalle nostre scrivanie, ma abbiamo comunque bisogno di una connessione fisica. Devo portare la scatola con me. I ricercatori dell’AT&T Research Institute di Cambridge stanno cercando di cambiare questa equazione. Stanno costruendo un sistema di rete onnipresente che separa il software dall’hardware. L’app ti segue. Non il tuo portatile. Il programma stesso.

Immagina di entrare in una stanza. Premi il pulsante. Il computer più vicino diventa immediatamente il tuo computer. Non è un caso locale. Questo è il tuo *desktop. il tuo fascicolo. le tue impostazioni. Schede aperte. Ciò vale anche per i telefoni cellulari e le fotocamere digitali. L’hardware è universale. L’identità è personale.

L’idea di base è semplice, ma fondamentale. Perché tenere Office nella borsa quando Office può venire da te? Ci stiamo muovendo verso computer intelligenti che tracciano i nostri movimenti. Ecco come mettere insieme i pezzi Per portare la tua conoscenza con te.

Cerca il segnale

Il sistema si basa su un piccolo trasmettitore radio che l’utente porta con sé. Consideratelo come un faro. Ci sono molti sensori speciali negli edifici. Questi sensori comunicano con il trasmettitore. Quando entri nella stanza, la rete ti riconosce. Trova il dispositivo informatico disponibile più vicino. Il dispositivo prende il sopravvento.

Questa non è magia. Si tratta di un trasferimento coordinato di dati e spazio. “Segnale pipistrello” qui è letterale. La tua presenza attiva il sistema. I computer vicini verranno illuminati con il tuo profilo. Non è necessario effettuare il login. Proprio così com’è. Il computer sa chi sei.

“Con la semplice pressione di un pulsante, il computer più vicino nella stanza diventa il tuo computer per tutto il tempo che ti serve.”

Perché è importante adesso?

Partiamo dal presupposto che muoversi significhi sopportare un peso. Apprezziamo la portabilità piuttosto che la comodità. Questo modello sconvolge il commercio. Non porti altro che te stesso. L’infrastruttura fa il resto. Ciò ridurrà la confusione. Riduce il rischio di perdere il dispositivo. Significa anche che non perderai il lavoro. Sei negli spogliatoi. Cambia dispositivo. La sessione esiste ancora.

L’impatto sul trattamento dei dati delle aziende e delle abitazioni è significativo. Niente più errori di sincronizzazione. Niente più situazioni del tipo “L’ho lasciato su un altro computer”. I dati sono online. L’unico hardware è il monitor e la tastiera. nave temporanea.

Pezzo del puzzle

Il raggiungimento di questo obiettivo richiede che diversi componenti lavorino in armonia. Richiede un trasmettitore lato utente. Richiede sensori architettonici. La logica in background è necessaria per connettere gli utenti ai dispositivi. E l’applicazione deve comprendere il suo ambiente. Devi essere in grado di cambiare il tuo ambiente senza crollare.

Non è solo una questione di velocità. Riguarda la consapevolezza della situazione. Il tuo computer sa dove sei. Sa chi sei. Verrà adeguato di conseguenza. Questa è la transizione da terminali stupidi a interfacce intelligenti e adattive.

Siamo ancora nelle fasi iniziali di questo sviluppo. Ma la strada è chiara. Nessuna modifica all’hardware. Il software funziona. L’utente rimane invariato.

Come funziona davvero il sistema di posizionamento a ultrasuoni di AT&T

È inconcepibile che un computer sappia chi gli siede accanto. Se un programma deve tracciare un utente, l’infrastruttura deve trovare quell’utente e quell’hardware. I ricercatori di AT&T hanno risolto questo problema utilizzando un sistema che sembra uscito dalla fantascienza ma è costruito sulla fisica di base. Lo chiamano sistema di localizzazione ad ultrasuoni. Si basa su tre parti mobili: il BAT (trasmettitore azionato dall’utente), un ricevitore montato sul soffitto e un controller centrale che mantiene sincronizzato l’intero caos.

L’esperienza dell’utente inizia con l’utilizzo di BAT. Questo piccolo dispositivo invia il proprio codice a 48 bit. Non si tratta solo di inviare dati. Ha anche un trasmettitore che comunica con il controller centrale. Ciò avviene tramite un collegamento radio bidirezionale a 433 MHz. Questa impostazione consente la comunicazione bidirezionale. Ciò è necessario per verificare lo stato o inviare comandi.

Il dispositivo stesso è molto compatto. La mazza misura 3 pollici di lunghezza, 1,4 pollici di larghezza e 0,6 pollici di spessore. Ha le dimensioni di un vecchio cercapersone. Una batteria al litio cloruro di tionile da 3,6 volt come fonte di alimentazione. Non è necessario cambiarlo per circa sei mesi. All’interno del case ci sono due pulsanti, due LED, un altoparlante piezoelettrico e un monitor di tensione. Gli altoparlanti trasformano i pipistrelli in onnipresenti dispositivi di input/output. Puoi emettere un segnale acustico. Puoi accenderlo. È più di un semplice tracker.

Il tracciamento avviene nel soffitto. I ricevitori sono installati su una griglia quadrata ad una distanza di circa 1,2 metri l’uno dall’altro. L’edificio AT&T Labs a Cambridge è un edificio di 10.000 piedi quadrati con circa 720 ricevitori. Quando il pipistrello emette un segnale ultrasonico, viene captato dal soffitto. Il sistema utilizza quindi la trilaterazione per calcolare la posizione. Questa tecnica misura la distanza di un oggetto rispetto a tre punti di riferimento specifici. Questa è geometria semplice. Il segnale raggiunge diversi ricevitori. Il ritardo tra i colpi determina la distanza. Tre punti ti danno una posizione.

Perché è importante per il monitoraggio quotidiano

Molte persone pensano che il GPS sia l’unico modo per sapere dove si trova qualcuno. Questo vale solo all’aperto. All’interno, il segnale GPS può essere riflesso dalle pareti o essere completamente bloccato. Non penetra bene nel calcestruzzo. Servono segnali diversi. Gli ultrasuoni funzionano. In realtà aumenta la sicurezza perché non penetra nei muri. Non puoi seguire nessuno attraverso la porta. Il segnale rimane all’interno.

Questo è importante perché cambia il modo in cui interagiamo con gli spazi. I pipistrelli sono molto più che semplici inseguitori passivi. È un dispositivo di input. È possibile premere il pulsante. L’edificio sa che stai spingendo. Il controller centrale riceve questo segnale tramite un collegamento a 433 MHz. Le informazioni sulla tua posizione verranno aggiornate. L’illuminazione potrebbe cambiare. La temperatura è regolabile. O forse registra semplicemente la tua presenza nella stanza per motivi di sicurezza. Gli altoparlanti piezoelettrici consentono il collegamento di backhaul all’interno degli edifici. Un segnale acustico indica che il sistema ha accettato il comando. Se si sentono due segnali acustici, potrebbe essersi verificato un errore. È un ciclo di feedback.

Il fattore più importante qui è la durata della batteria. Mezzo anno è abbastanza per dimenticare. Non è necessario caricarlo settimanalmente. Ciò riduce la manutenzione. Se dovessi pagare

Tracciamento dei pipistrelli

Quando il sistema riconosce quale pipistrello è attivo, il sorvegliante centrale invia l’ID univoco di quel pipistrello tramite il collegamento radio. I pipistrelli ricevono il segnale e rispondono inviando impulsi ultrasonici. La rete ricevente cattura il ping. Il sorvegliante cronometra il volo.

Il suono viaggia nell’aria a una velocità nota. Misurando il tempo impiegato dall’impulso per raggiungere tre sensori separati, il sistema è in grado di triangolare la posizione esatta del pipistrello. La precisione di posizionamento risultante è di 3 cm (1,18 pollici). Questo vale per l’intero complesso di Cambridge.

Non basta sapere dove sono i pipistrelli. Questo sistema determina la direzione osservando due o più pipistrelli. Analizzando i modelli del ricevitore, calcola il modo in cui una persona sta affrontando. Viene presa in considerazione anche la potenza del segnale.

Perché è importante

La maggior parte delle persone non pensa a come i loro dispositivi conoscono la loro posizione. Il GPS non funziona all’interno. Il Wi-Fi crea confusione. Questo sistema ad ultrasuoni colma questa lacuna.

I pipistrelli sono efficaci perché sono piccoli. Si adatta perfettamente alla tasca o alla borsa. Non è richiesta l’attivazione manuale. Gli utenti non devono premere alcun pulsante. Il sistema ascolta e basta.

Questo cambia il modo in cui funzionano gli spazi. L’ufficio può rilevare se la sala riunioni è vuota. Nella vendita al dettaglio puoi vedere quali corridoi le persone ignorano. Gli operatori sanitari possono monitorare le apparecchiature. La precisione è importante perché una precisione di 3 centimetri è sufficiente per distinguere due persone che stanno una accanto all’altra.

Come si confrontano?

Altri metodi di monitoraggio interno presentano degli svantaggi. La precisione dei beacon Bluetooth arriva fino a pochi metri. Questo è utile per grandi aree. Non è utile per una navigazione precisa.

Gli impulsi degli ultrasuoni viaggiano molto velocemente. Non penetra molto bene nei muri. Questa è una funzionalità, non un bug. Previene la perdita di segnale verso gli uffici vicini. mantiene i dati locali.

Questo sistema si basa su sensori fissi. Può essere installato a soffitto o a parete. non si muovono. I pipistrelli costano pochissimo. Facile da cambiare. Se la batteria si scarica, puoi sostituire il tag. Non è necessario riconfigurare l’intera rete.

La cattura

Nessun sistema è perfetto. I segnali ultrasonici possono essere bloccati. Una giacca spessa può indebolire il segnale. I ripiani metallici possono causare riflessi. I controllori devono tenere conto del rumore. Elimina i falsi positivi.

L’edificio di Cambridge è una testimonianza di questo concetto. Ciò dimostra che è possibile ottenere un’elevata precisione senza apparecchiature costose. I pipistrelli costano poco. Il ricevitore è di serie. Il software fa il lavoro pesante per te.

Man mano che gli edifici diventano più intelligenti, questa precisione diventa ancora più importante. Smetti di chiedere: “Dove sono le mie chiavi?” E poi inizi a chiederti: “Come può aiutarmi questo spazio?” La tecnologia esiste già. Stiamo solo aspettando il caso d’uso giusto.

Sembra invasivo? Forse. Ma è anche utile. Il confine tra comodità e sorveglianza è sottile. stiamo camminando

Questa non è più fantascienza. Ecco come funziona l’ufficio adesso.

entri nella stanza. Vedo il telefono appoggiato su un tavolo pulito. non lo tocchi. Non c’è bisogno di fare una telefonata. Il telefono ora è tuo.

Le chiamate ai dispositivi personali vengono effettuate immediatamente dal rispettivo telefono fisso.

Ma ecco il problema. Cosa succede se qualcun altro sta già utilizzando il telefono? Non ottieni niente. Il controllore centrale riconosce il conflitto. Il telefono rimane nelle mani dell’attuale proprietario. Non è possibile prendere la linea occupata.

Questa non è magia. Questa è la geometria.

Questo sistema costruisce una bolla digitale attorno a ogni oggetto. Consideratela come una mappa dell’universo. La proprietà viene trasferita quando la bolla tocca la bolla del dispositivo. Questo è temporaneo. È dinamico. Questo è automatico.

Le telecamere non si limitano a registrare. guardarono. Entra nella sala conferenze e troverai una telecamera. Inclinare l’obiettivo. Puoi camminare per la stanza. Sei sempre nella foto. Niente più scatti statici disordinati.

Il prossimo è il desktop.

Presentazione del Virtual Network Computing (VNC).

Questo cambia tutto. Lo schermo del computer non è sul tavolo. È nella tua tasca. O meglio, è collegato a un identificatore nella memoria di sistema.

Avvicinati al monitor dell’edificio. Qualsiasi monitor.

Apparirà il desktop.

Teletrasporto. immediatamente.

Vuoi mostrare il tuo lavoro a un collega? Avvicinati al loro tavolo. Il tuo schermo è lì. Vedono quello che vedi tu. Non ho un’unità USB. Non sono presenti allegati e-mail. Non c’è “salviamo prima questo”. Accesso immediato e pulito.

Vuoi lasciare la stanza? Lo schermo del telecomando diventa nero. La tua scrivania ti sta aspettando. Come segue.

Imbuto informativo e poster intelligente

È qui che diventa strano.

Ricordi quelle note adesive che una volta lasciavi sullo schermo? O forse quei volantini appesi al muro della tua sala relax?

Andato.

Vai a Tramoggia informazioni.

Questi non sono solo segnali digitali. Hanno consapevolezza della situazione.

I manifesti nella lobby non mostrano a tutti la stessa pubblicità. Esamina le tue credenziali. Vedo che sei del reparto marketing. Mostra gli asset effettivi del terzo trimestre.

C’è un chiosco nella hall? Questo è un canale di informazione.

Fare clic sul personaggio. Oppure semplicemente cammina lì. Lo schermo si sveglia. Sa chi sei. sa di cosa hai bisogno.

Vuoi vedere l’organigramma della tua azienda? È lì.

Hai bisogno di una sala riunioni? Il telefono viene indirizzato al display locale sul piano mappato.

Questo non è solo per comodità. È tutta una questione di caos.

I volantini fisici marciscono. I segnali digitali sono statici. La tramoggia scorre.

Aggiornato in tempo reale.

Se si annulla, la visualizzazione cambia immediatamente. Nessuno deve abbattere il poster. Non è necessario stampare nuova carta.

Che ne dici del poster intelligente nel corridoio? Non si limita a visualizzare i contenuti. interagiscono.

Hai visto il codice QR? No, è la vecchia maniera.

I poster “inviano” le informazioni ai dispositivi in ​​base alla distanza.

Un poster intelligente per passeggiare in un laboratorio di ingegneria. Il telefono squilla. Nella tua casella di posta verrà visualizzato un collegamento agli ultimi registri del server.

Sei mai passato davanti al dipartimento delle risorse umane? lo capisco.

Contenitore informativo e poster intelligente

Quando l’area di localizzazione è bloccata, la rete diventa più di un semplice canale di dati e diventa un sistema sensibile al contesto. Il primo grande cambiamento è stata l’introduzione della tramoggia di informazioni. Consideratela come una sequenza temporale dei dati che tiene traccia esattamente del momento in cui i dati sono stati creati. Non si tratta solo di salvare file. Registra chi è stato. Salva dove sei. Tiene traccia anche con chi sei.

Questo cambia il modo in cui visualizzi il file system del tuo computer. L’hopper si comporta come un onnipresente classificatore, osservando e classificando sempre. Quando colleghi la tua fotocamera digitale online, le tue foto sono immediatamente sulla tua timeline personale. Quando crei note vocali con Registratore vocale, vengono registrate nello stesso flusso. Se due dati sono stati creati esattamente nello stesso momento, appariranno uno accanto all’altro sulla sequenza temporale. Il sistema comprende il contesto sociale di quel momento. Collega la tua cronologia con quella dei tuoi colleghi. Ciò ti consente di creare sequenze temporali specifiche del progetto per thread correlati senza tagging manuale.

Poi ci sono i poster intelligenti. Siamo abituati a fare clic sui pulsanti sullo schermo. Il sistema sposta questi pulsanti nello spazio fisico. Un poster intelligente è un semplice pezzo di carta che viene posizionato sul muro. Identifica dove vengono inviati i file in base alle impostazioni dell’utente. Puoi anche iniziare a mostrare annunci. Per l’uso non è necessario un touch screen. tieni la mazza vicino al pulsante della carta e fai clic. La tua identità verrà riconosciuta immediatamente. Questi poster possono avere più pulsanti, ciascuno con una funzione diversa.

Questo sistema di posizionamento a ultrasuoni ti costringerà a ripensare l’archiviazione dei file. Tradizionalmente, archiviamo i nostri file localmente sui nostri computer di lavoro e talvolta ne eseguiamo il backup sui server. Grazie a una rete estesa a tutto l’edificio, i computer possono ora trasferire la proprietà dei file. Tutti i dati vengono trasferiti su una timeline centralizzata a cui è possibile accedere da qualsiasi dispositivo della struttura.

Domande frequenti

Quali sono alcuni esempi comuni di elaborazione ubiqua?
Esempi comuni includono assistenti vocali come Amazon Alexa e Google Assistant. Gli smartphone sono un buon esempio. Importanti sono anche i dispositivi indossabili come gli smartwatch e i fitness tracker. I dispositivi domestici intelligenti come termostati e telecamere di sorveglianza si adattano a questo modello. I sistemi di infotainment dei veicoli rappresentano un altro settore importante. Gli strumenti di produttività dell’ufficio come Slack e Zoom supportano questo tipo di flusso di lavoro a cui è possibile accedere da qualsiasi luogo.

Cos’è un sistema ubiquo?
Un sistema ubiquo è un sistema che esiste ovunque. Funziona in background, quindi non devi prestargli alcuna attenzione.

Perché Internet è chiamata rete ubiqua?
Internet è chiamata “onnipresente” perché è disponibile sempre e ovunque. Questa è una rete sempre online e disponibile.

Altre risorse

Per ulteriori informazioni, consultare i collegamenti seguenti.

  • Come funziona la rete domestica
  • Come funziona la realtà aumentata
  • Come funzionano le cose

Dal punto di vista accademico e aziendale:

-AT&T Cambridge Research Institute: Progetto Sentient Computing
– Panoramica sulla tecnologia: la tecnologia dell’informazione è ovunque
– Università di Cambridge: Informatica senziente
– AT&T: Programmazione con lo spazio

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