Laptopy i urządzenia PDA uwalniają nas od przywiązania do biurka, ale nadal potrzebujemy fizycznego połączenia. Muszę zabrać ze sobą samo urządzenie (komputer). Naukowcy z Instytutu Badawczego AT&T w Cambridge próbują zmienić to równanie. Tworzą wszechobecny system sieciowy oddzielający oprogramowanie od sprzętu. Aplikacja podąża za Tobą. Nie twój laptop. Sam program.
Wyobraź sobie, że wchodzisz do pokoju. Naciśnij przycisk. Najbliższy komputer natychmiast staje się Twoim komputerem. To nie jest przypadek lokalny. To jest twój pulpit. Twoje pliki. swoje ustawienia. Otwórz karty. Dotyczy to również telefonów komórkowych i aparatów cyfrowych. Sprzęt jest uniwersalny. Osobowość jest osobista.
Podstawowa idea jest prosta, ale fundamentalna. Po co nosić Office w torbie, skoro Office może przyjść do Ciebie? Zmierzamy w stronę inteligentnych komputerów, które śledzą nasze ruchy. Oto, jak złożyć wszystkie elementy w całość, abyś mógł zabrać ze sobą swoją wiedzę.
Wyszukiwanie sygnału
System opiera się na niewielkim nadajniku radiowym, który użytkownik nosi ze sobą. Potraktuj to jako latarnię morską. W budynkach znajduje się wiele specjalnych czujników. Czujniki te komunikują się z przetwornikiem. Kiedy wejdziesz do pokoju, sieć Cię rozpozna. Znajduje najbliższe dostępne urządzenie komputerowe. Urządzenie przejmuje kontrolę.
To nie magia. To skoordynowany transfer danych i przestrzeni. „Sygnał nietoperza” ma tu znaczenie dosłowne. Twoja obecność aktywuje system. Pobliskie komputery zostaną wyróżnione wraz z Twoim profilem. Nie ma potrzeby logowania się. Po prostu tak jest. Komputer wie, kim jesteś.
„Naciśnięcie przycisku sprawia, że najbliższy komputer w pomieszczeniu staje się Twoim komputerem na tak długo, jak potrzebujesz.”
Dlaczego jest to teraz ważne?
Zakładamy, że poruszanie się oznacza noszenie ciężaru. Cenimy przenośność ponad wygodę. Model ten burzy ustalony porządek. Nie zabierasz ze sobą nic poza sobą. Infrastruktura zajmie się resztą. Zmniejszy to zamieszanie. Zmniejsza ryzyko utraty urządzenia. Oznacza to również, że nie stracisz pracy. Jesteś w przymierzalniach. Przełącz urządzenia. Sesja nadal istnieje.
Wpływ na przetwarzanie danych w firmach i w domu jest znaczący. Koniec z błędami synchronizacji. Nigdy więcej sytuacji typu „zostawiłem to na innym komputerze”. Dane są w Internecie. Jedynym sprzętem jest monitor i klawiatura. Tymczasowe użycie.
Element układanki
Osiągnięcie tego celu wymaga skoordynowanej pracy kilku elementów. Wymagany jest nadajnik po stronie użytkownika. Wymaga czujników architektonicznych. Potrzebujemy logiki działającej w tle, aby połączyć użytkowników z urządzeniami. A aplikacja musi rozumieć swoje środowisko. Powinieneś być w stanie zmienić swoje środowisko bez upadku.
Nie chodzi tylko o prędkość. Chodzi o świadomość sytuacyjną. Twój komputer wie, gdzie jesteś. On wie, kim jesteś. Zostanie odpowiednio skonfigurowany. Oznacza to przejście od głupich terminali do inteligentnych, adaptacyjnych interfejsów.
Wciąż jesteśmy na wczesnym etapie tego rozwoju. Ale droga jest jasna. Żadnych zmian sprzętowych. Oprogramowanie działa. Użytkownik pozostaje niezmieniony.
Jak naprawdę działa ultradźwiękowy system pozycjonowania AT&T
Nie sposób sobie wyobrazić, że komputer wie, kto siedzi obok niego. Jeśli program musi śledzić użytkownika, infrastruktura musi znaleźć tego użytkownika i jego sprzęt. Naukowcy z AT&T rozwiązali ten problem za pomocą systemu, który brzmi jak coś z science fiction, ale opiera się na podstawach fizyki. Nazywają to ultradźwiękowym systemem pozycjonowania. Opiera się na trzech ruchomych elementach: BAT (nadajniku sterowanym przez użytkownika), odbiorniku sufitowym i centralnym sterowniku, który synchronizuje cały system.
Doświadczenie użytkownika zaczyna się od użycia BAT. To małe urządzenie przesyła własny 48-bitowy kod. Nie chodzi tylko o przesyłanie danych. Zawiera także nadajnik komunikujący się z centralnym sterownikiem. Odbywa się to poprzez dwukierunkową komunikację radiową na częstotliwości 433 MHz. To ustawienie zapewnia komunikację dwukierunkową. Jest potrzebne do sprawdzenia statusu lub wysłania poleceń.
Samo urządzenie jest bardzo kompaktowe. BAT ma 3 cale długości, 1,4 cala szerokości i 0,6 cala grubości. Jest mniej więcej wielkości starego pagera. Jako źródło zasilania wykorzystywana jest jedna bateria litowo-chlorkowo-tionylowa 3,6 V. Nie trzeba go zmieniać przez około sześć miesięcy. Wewnątrz obudowy znajdują się dwa przyciski, dwie diody LED, głośnik piezoelektryczny i monitor napięcia. Głośniki zmieniają BAT w wszechstronne urządzenie wejścia/wyjścia. Możesz wydawać sygnały dźwiękowe lub włączać podświetlenie. To coś więcej niż tylko tracker.
Śledzenie odbywa się na suficie. Odbiorniki instaluje się w siatce kwadratowej w odległości około 1,2 metra od siebie. Budynek AT&T Labs w Cambridge to obiekt o powierzchni 10 000 stóp kwadratowych wyposażony w około 720 odbiorników. Kiedy BAT emituje sygnał ultradźwiękowy, jest on wykrywany przez sufit. Następnie system wykorzystuje trilaterację do obliczenia pozycji. Metoda ta mierzy odległość do obiektu względem trzech określonych punktów odniesienia. To prosta geometria. Sygnał dociera do kilku odbiorców. Opóźnienie pomiędzy momentami nadejścia sygnału określa odległość. Kropki pozwalają określić Twoją lokalizację.
Dlaczego jest to ważne w codziennym śledzeniu
Większość ludzi wierzy, że GPS to jedyny sposób, aby dowiedzieć się, gdzie dana osoba się znajduje. Ma to zastosowanie wyłącznie na zewnątrz. W pomieszczeniach sygnał GPS może odbijać się od ścian lub być całkowicie blokowany. Słabo penetruje beton. Potrzebne są inne sygnały. USG działa. Poprawia nawet bezpieczeństwo, ponieważ nie przenika przez ściany. Nie możesz nikogo śledzić przez drzwi. Sygnał pozostaje w pomieszczeniu.
Jest to ważne, ponieważ zmienia sposób, w jaki wchodzimy w interakcję z przestrzeniami. BAT to nie tylko pasywny moduł śledzący. To jest urządzenie wejściowe. Możesz nacisnąć przycisk. Budynek będzie wiedział, że go nacisnąłeś. Centralny sterownik odbiera ten sygnał drogą radiową na częstotliwości 433 MHz. Informacje o Twojej lokalizacji zostaną zaktualizowane. Oświetlenie może ulec zmianie. Temperaturę można regulować. A może po prostu rejestruje Twoją obecność w pomieszczeniu ze względów bezpieczeństwa. Głośniki piezoelektryczne zapewniają sprzężenie zwrotne wewnątrz budynków. Sygnał dźwiękowy oznacza, że system przyjął polecenie. Jeśli usłyszysz dwa sygnały dźwiękowe, mógł wystąpić błąd. To jest pętla sprzężenia zwrotnego.
Najważniejszym czynnikiem jest tutaj żywotność baterii. Sześć miesięcy to wystarczająco dużo czasu, aby zapomnieć o konieczności jego wymiany. Nie musisz ładować swojego urządzenia co tydzień. Zmniejsza to koszty konserwacji. Gdybyś musiał ładować
Śledzenie nietoperzy
Gdy system wie, który nietoperz jest aktywny, centralny serwer nadzoru wysyła bezprzewodowo jego unikalny identyfikator. Nietoperze odbierają sygnał i reagują, wysyłając impulsy ultradźwiękowe. Sieć odbiorników odbiera ten sygnał. Serwer nadzoru śledzi ich lot.
Dźwięk rozchodzi się w powietrzu ze znaną prędkością. Mierząc czas potrzebny impulsowi na dotarcie do trzech oddzielnych czujników, system może określić dokładną lokalizację nietoperza. Dokładność pozycjonowania wynosi 3 cm (1,18 cala). Dotyczy to całego kompleksu Cambridge.
Wiedza o tym, gdzie są nietoperze, nie wystarczy. System ten określa kierunek na podstawie obserwacji dwóch lub więcej nietoperzy. Analizując wzorce odbiornika, oblicza, w którą stronę zwrócona jest dana osoba. Brana jest również pod uwagę siła sygnału.
Dlaczego to jest ważne?
Większość ludzi nie zastanawia się, w jaki sposób ich urządzenia określają ich lokalizację. GPS nie działa w pomieszczeniach zamkniętych. Wi-Fi powoduje zamieszanie. Ten system oparty na ultradźwiękach wypełnia tę lukę.
Nietoperze są skuteczne, ponieważ są małe. Idealnie mieszczą się w kieszeni lub torbie. Nie jest wymagana ręczna aktywacja. Użytkownicy nie muszą naciskać żadnych przycisków. System po prostu słucha.
To zmienia sposób działania przestrzeni. Biuro może stwierdzić, że sala konferencyjna jest pusta. W handlu detalicznym możesz zobaczyć, które przejścia ludzie ignorują. Pracownicy służby zdrowia mogą śledzić sprzęt. Dokładność jest istotna, ponieważ dokładność rzędu 3 centymetrów wystarczy, aby rozróżnić dwie osoby stojące obok siebie.
Jak je porównać?
Inne metody monitorowania w pomieszczeniach zamkniętych mają wady. Dokładność sygnalizatorów Bluetooth sięga kilku metrów. Jest to przydatne w przypadku dużych obszarów. Nie jest to przydatne do precyzyjnej nawigacji.
Impulsy ultradźwiękowe przemieszczają się bardzo szybko. Słabo penetrują ściany. To cecha, a nie wada. Zapobiega wyciekom sygnału do sąsiednich biur. Przechowuje dane lokalnie.
System ten opiera się na czujnikach stacjonarnych. Można go zamontować na suficie lub ścianie. Nie poruszają się. Nietoperze są bardzo tanie. Łatwe do zmiany. Jeśli bateria ulegnie wyczerpaniu, możesz wymienić etykietę. Nie ma potrzeby ponownej konfiguracji całej sieci.
Haczyk
Żaden system nie jest doskonały. Sygnały ultradźwiękowe mogą być zablokowane. Gruba kurtka może osłabić sygnał. Półki metalowe mogą powodować odbicia. Sterowniki muszą uwzględniać hałas. Wyeliminuj fałszywe alarmy.
Budynek w Cambridge jest świadectwem tej koncepcji. Pokazuje to, że wysoką dokładność można osiągnąć bez drogiego sprzętu. Nietoperze są tanie. Odbiornik jest wyposażeniem standardowym. Oprogramowanie wykonuje większość pracy za Ciebie.
W miarę jak budynki stają się coraz bardziej inteligentne, ta precyzja staje się jeszcze ważniejsza. Przestań pytać: „Gdzie są moje klucze?” A potem zaczynasz pytać: „W jaki sposób ta przestrzeń może mi pomóc?” Technologia już istnieje. Czekamy tylko na odpowiedni przypadek użycia.
Czy to wygląda na naruszenie prywatności? Może. Ale jest to również przydatne. Granica pomiędzy wygodą a nadzorem jest cienka. Przychodzimy
To już nie jest fantastyka naukowa. Tak teraz działa biuro.
Wchodzisz do pokoju. Widzę telefon leżący na czystym stole. Nie dotykasz tego. Nie ma potrzeby wykonywania telefonu. Telefon jest teraz Twój.
Połączenia z urządzeń osobistych są realizowane bezpośrednio z powiązanego telefonu stacjonarnego.
Ale tu jest problem. A co jeśli ktoś inny już korzysta z tego telefonu? Nic nie dostaniesz. Centralny sterownik rozpoznaje konflikt. Telefon pozostaje u obecnego właściciela. Nie można odebrać zajętej linii.
To nie magia. To jest geometria.
System ten tworzy cyfrową bańkę wokół każdego obiektu. Wyobraź sobie mapę wszechświata. Przeniesienie własności następuje w momencie, gdy bańka dotknie bańki urządzenia. To jest tymczasowe. To jest dynamiczne. To automatyczne.
Kamery nie tylko nagrywają. Oni patrzą. Wejdź do sali konferencyjnej, a znajdziesz kamerę. Przechyl obiektyw. Możesz chodzić po pokoju. Zawsze jesteś w kadrze. Nigdy więcej pomieszanych, statycznych ujęć.
Następny jest pulpit.
Przedstawiamy technologię Virtual Network Computing (VNC).
To zmienia wszystko. Ekran komputera nie leży na stole. Jest w twojej kieszeni. Lub, ściślej, jest powiązany z identyfikatorem w pamięci systemowej.
Przejdź do monitora budynku. Do dowolnego monitora.
Pojawi się pulpit.
Teleportacja. Natychmiast.
Chcesz pokazać swoją pracę koledze? Idź do ich stolika. Twój ekran tam jest. Widzą to, co ty. Nie potrzeba pendrive’a. Brak załączników w wiadomości e-mail. Nie ma zasady „najpierw oszczędzajmy”. Czysty, natychmiastowy dostęp.
Czy chcesz opuścić pokój? Ekran pilota gaśnie. Twój pulpit czeka na Ciebie. Tak jak powinno.
Lejek informacyjny i inteligentny plakat
W tym miejscu robi się dziwnie.
Pamiętasz te naklejki, które zostawiałeś na ekranie? A może te ulotki na ścianie w pokoju socjalnym?
Już ich tam nie ma.
Patrz Pojemnik informacyjny.
To nie tylko cyfrowe oznakowanie. Mają świadomość sytuacyjną.
Plakaty w holu nie pokazują każdemu tej samej reklamy. Analizują Twoje dane uwierzytelniające. Widzę, że jesteś z działu marketingu. Pokazuje efektywne materiały z trzeciego kwartału.
Czy w holu jest kiosk? To jest kanał informacyjny.
Kliknij postać. Albo po prostu przyjdź. Ekran się budzi. On wie, kim jesteś. On wie, czego potrzebujesz.
Chcesz zobaczyć strukturę organizacyjną swojej firmy? Ona tam jest.
Potrzebujesz sali konferencyjnej? Twój telefon zostanie przekierowany do lokalnego wyświetlacza na wyświetlonym piętrze.
To nie tylko kwestia wygody. Chodzi o chaos.
Fizyczne ulotki ulegają pogorszeniu. Digital Signage jest statyczny. Zbiornik przecieka.
Aktualizowane w czasie rzeczywistym.
Jeśli anulujesz, wyświetlacz zmieni się natychmiast. Nikt nie musi burzyć plakatu. Nie ma potrzeby drukowania nowego papieru.
Co powiesz na inteligentny plakat na korytarzu? To coś więcej niż tylko wyświetlanie treści. Wchodzi w interakcję.
Czy widziałeś kod QR? Nie, to stary sposób.
Plakaty przesyłają powiadomienia z urządzenia na podstawie odległości.
Inteligentny plakat zachęcający do chodzenia po laboratorium inżynieryjnym. Telefon dzwoni. W Twojej skrzynce odbiorczej pojawi się link do najnowszych logów serwera.
Czy kiedykolwiek przechodziłeś obok działu HR? Rozumiem.
Zbiornik informacyjny i inteligentne plakaty
Kiedy strefa lokalizacji jest zablokowana, sieć staje się czymś więcej niż tylko łączem danych, ale systemem świadomym kontekstu. Pierwszą poważną zmianą było wprowadzenie zasobnika informacyjnego. Wyobraź sobie oś czasu danych, która dokładnie śledzi datę utworzenia określonych danych. Nie chodzi tylko o zapisywanie plików. Jest zapisane, kto to zrobił. Twoja lokalizacja została zapisana. Śledzi także, z kim jesteś.
Zmienia to sposób przeglądania systemu plików komputera. Hopper pełni rolę wszechobecnego archiwisty, stale obserwującego i klasyfikującego. Po podłączeniu aparatu cyfrowego do Internetu Twoje zdjęcia natychmiast pojawią się na Twojej osobistej osi czasu. Kiedy tworzysz notatki głosowe za pomocą dyktafonu, są one nagrywane w tym samym strumieniu. Jeżeli jednocześnie utworzono dwa fragmenty danych, pojawią się one obok siebie na osi czasu. System rozumie kontekst społeczny danej chwili. Łączy Twoją oś czasu z osiami czasu Twoich współpracowników. Dzięki temu możesz tworzyć ramy czasowe dla konkretnych projektów dla powiązanych dyskusji bez ręcznego tagowania.
Są też inteligentne plakaty. Przyzwyczailiśmy się do naciskania przycisków na ekranie. System przenosi te przyciski w przestrzeń fizyczną. Inteligentny plakat to prosta kartka papieru umieszczona na ścianie. Określa, gdzie pliki są wysyłane na podstawie ustawień użytkownika. Możesz także zacząć wyświetlać reklamy. Do użycia nie jest wymagany ekran dotykowy. Umieść smartfon w pobliżu przycisku papieru i naciśnij. Twoja tożsamość zostanie natychmiast rozpoznana. Plakaty te mogą posiadać kilka przycisków, z których każdy pełni inną funkcję.
Ten ultradźwiękowy system pozycjonowania sprawi, że zaczniesz myśleć o przechowywaniu plików w nowy sposób. Tradycyjnie przechowujemy nasze pliki lokalnie na komputerach służbowych, a czasem tworzymy kopie zapasowe na serwerach. Dzięki infrastrukturze sieciowej obejmującej cały budynek komputery mogą teraz przenosić własność plików. Wszystkie dane przesyłane są do scentralizowanej osi czasu, do której można uzyskać dostęp z dowolnego urządzenia w budynku.
Często zadawane pytania
Jakie są typowe przykłady wszechobecnego przetwarzania danych?
Typowymi przykładami są asystenci głosowi, tacy jak Amazon Alexa i Google Assistant. Dobrym przykładem są smartfony. Ważne są również urządzenia przenośne, takie jak smartwatche i trackery fitness. Do tego modelu pasują inteligentne urządzenia domowe, takie jak termostaty i kamery bezpieczeństwa. Kolejnym ważnym obszarem są samochodowe systemy multimedialne. Narzędzia biurowe, takie jak Slack i Zoom, obsługują ten typ przepływu pracy, do którego można uzyskać dostęp z dowolnego miejsca.
Co to jest system wszechobecny?
System wszechobecny to system, który jest obecny wszędzie. Działa w tle, więc nie musisz zwracać na to uwagi.
Dlaczego Internet nazywany jest siecią wszechobecną?
Internet nazywany jest „wszechobecnym”, ponieważ jest dostępny w dowolnym miejscu i czasie. Jest to sieć, która jest zawsze dostępna online.
Dodatkowe zasoby
Aby uzyskać więcej informacji, sprawdź poniższe łącza.
- Jak działa sieć domowa?
- Jak działa rzeczywistość rozszerzona
- Jak to działa
Z perspektywy akademickiej i biznesowej:
- Instytut badawczy AT&T w Cambridge: projekt świadomego przetwarzania danych
- Przegląd technologii: Technologia informacyjna jest wszędzie
- Uniwersytet w Cambridge: Świadome przetwarzanie danych
- AT&T: Programowanie uwzględniające przestrzeń kosmiczną
