Capitolo 2 : Informatica ubiqua
L'ubiquitous computing, spesso noto come ubicomp, è un termine nei campi dell'ingegneria del software, dell'ingegneria dell'hardware e dell'informatica che si riferisce al processo di rendere disponibile l'informatica quando e dove è necessario. A differenza dell'informatica eseguita su un desktop, l'informatica ubiqua può avvenire ovunque, utilizzando qualsiasi dispositivo, in qualsiasi formato e utilizzando qualsiasi supporto di archiviazione. Un utente si impegna in una conversazione con un computer, che può assumere la forma di una varietà di dispositivi come un computer portatile, un tablet, uno smartphone o persino un terminale integrato in oggetti comuni come un frigorifero o un paio di occhiali. Internet, middleware avanzato, sistema operativo, codice mobile, sensori, microprocessori, nuovi I/O e interfacce utente, reti di computer, protocolli mobili, localizzazione e posizionamento e nuovi materiali sono alcune delle tecnologie sottostanti che supportano l'ubiquitous computing. Altre tecnologie includono la localizzazione e il posizionamento.
Questo paradigma è talvolta indicato come "cose che pensano" e ubiquitous computing. È stata offerta una tassonomia delle qualità per l'ubiquitous computing piuttosto che un'unica definizione per l'ubiquitous computing e per questi concetti associati. Sulla base di questa tassonomia, possono essere caratterizzati diversi tipi o sapori di sistemi e applicazioni ubiquitari.
I concetti di calcolo distribuito, mobile computing, location computing, reti mobili, reti di sensori, interazione uomo-computer, tecnologie per la casa intelligente sensibili al contesto e intelligenza artificiale entrano tutti in gioco quando si discute dell'ubiquitous computing.
Il termine "ubiquitous computing" si riferisce all'idea di utilizzare computer a basso costo collegati a Internet e di dimensioni relativamente piccole per aiutare a svolgere attività di routine in modo automatizzato. Ad esempio, un ambiente informatico domestico onnipresente potrebbe collegare l'illuminazione e i controlli ambientali di una stanza ai monitor biometrici personali che vengono intrecciati nei vestiti. Ciò consentirebbe di modulare le condizioni di illuminazione e riscaldamento in una stanza in modo continuo e impercettibile. Un altro scenario comune coinvolge i frigoriferi che sono "consapevoli" del loro contenuto opportunamente etichettato e sono in grado sia di pianificare una varietà di menu in base al cibo effettivamente disponibile sia di avvisare gli utenti di cibo stantio o avariato. Questo tipo di frigorifero sarebbe in grado di fare entrambe queste cose contemporaneamente.
Il campo dell'informatica affronta problemi in molte aree diverse, tra cui la progettazione e l'ingegneria di sistemi informatici, la modellazione di sistemi informatici e la creazione di interfacce utente. Quando applicati alla situazione onnipresente, i moderni approcci di interazione uomo-computer, siano essi a riga di comando, guidati da menu o basati su GUI, sono inadatti e insufficienti. Ciò dimostra che il paradigma di interazione "naturale" che è adatto a un ambiente di calcolo ubiquo completamente robusto non è ancora emerso, nonostante il fatto che ci sia consapevolezza nel campo che per molti aspetti stiamo attualmente vivendo in un mondo che è dominato da ubicomp (vedi anche l'articolo principale sulle interfacce utente naturali). Telefoni cellulari, lettori audio digitali, tag di identificazione a radiofrequenza, sistemi di posizionamento globale e lavagne interattive sono esempi di tecnologie moderne che forniscono alcune prove a favore di quest'ultimo concetto.
Mark Weiser ha suggerito tre formati fondamentali per dispositivi in grado di eseguire l'ubiquitous computing:
Le schede sono definite come una sorta di gadget indossabile di circa un centimetro di dimensione.
I pad sono definiti come una sorta di gadget portatile di circa un centimetro di dimensione.
Le schede sono una sorta di dispositivi di visualizzazione interattivi su larga scala che in genere hanno una dimensione di circa un metro.
Le idee di Mark Weiser per i dispositivi informatici onnipresenti sono tutte incentrate sull'uso di dispositivi piatti di varie dimensioni che includono un display.
Polvere: le tecnologie più piccole, come i micro sistemi elettromeccanici (MEMS), potrebbero non avere display di uscita visibili. Questi dispositivi possono variare in dimensioni da nanometri a millimetri. Vedi anche: polvere intelligente.
I tessuti che generano luce e conducono elettricità, noti come dispositivi informatici organici, possono essere modellati in superfici di visualizzazione e beni più flessibili e non planari come indumenti e tende (per ulteriori informazioni, vedere "Display OLED"). I dispositivi MEMS possono anche essere verniciati su una serie di superfici, consentendo a un'ampia gamma di strutture nel mondo reale di funzionare come superfici in rete di MEMS.
Argilla: gli assemblaggi di MEMS possono essere modellati in forme tridimensionali arbitrarie come artefatti che imitano un'ampia varietà di vari tipi di oggetti fisici (vedi anche interfaccia tangibile).
Castells, Manuel, "L'ascesa della società della rete" Castells, Manuel, "L'ascesa della società della rete" Castells, Manuel, "L'ascesa della società della rete" Castells, Manuel, "L'ascesa della società della rete" Castells, Manuel, "L'ascesa di Lui prevede che alla fine passeremo all'ubiquitous computing da microcomputer che operano in modo indipendente e mainframe distribuiti su una rete. Internet è usato come esempio per illustrare come la nozione di Castells di un sistema di calcolo pervasivo possa essere vista come l'inizio di un sistema di calcolo onnipresente. Il passo successivo nell'evoluzione che ci si dovrebbe aspettare da un tale paradigma è lo sviluppo di un sistema in cui la logica del networking possa essere applicata a ogni aspetto della vita quotidiana, indipendentemente dal luogo o dalle circostanze. Castells immagina un futuro in cui miliardi di minuscoli e pervasivi dispositivi di intercomunicazione sarebbero dispersi in tutta la terra "come il colore nella pittura murale".
Il concetto di ubiquitous computing può essere visto come costituito da numerosi livelli, ognuno dei quali svolge un ruolo unico nel sistema complessivo a cui contribuisce:
Livello 1: livello di gestione delle attività
Tiene d'occhio le attività, il contesto e l'indice dell'utente
Creare un mapping tra le attività dell'utente e i servizi richiesti dall'ambiente.
Per gestire dipendenze complesse
Livello 2: livello di gestione dell'ambiente
Per tenere d'occhio una risorsa e le sue capacità.
Al fine di mappare le esigenze di servizio, gli stati di particolari funzionalità a livello di utente
Il terzo livello è l'ambiente.
per tenere d'occhio una risorsa importante
Al fine di garantire l'affidabilità delle risorse.
Intorno all'anno 1988, quando Mark Weiser lavorava come Chief Technologist presso lo Xerox Palo Alto Research Center, fu colui che per primo rese popolare il termine "ubiquitous computing" (PARC). Weiser scrisse alcune delle prime pubblicazioni sull'argomento, sia da solo che in collaborazione con il direttore del PARC e Chief Scientist John Seely Brown. Questi studi hanno contribuito a definire essenzialmente l'argomento e a delinearne i problemi principali.
Weiser è stato influenzato da molti campi al di fuori dell'informatica, tra cui "filosofia, fenomenologia, antropologia, psicologia, post-modernismo, sociologia della scienza e critica femminista". Weiser riconobbe che l'estensione della potenza di elaborazione negli scenari quotidiani avrebbe richiesto la comprensione dei fenomeni sociali, culturali e psicologici al di là del suo ambito appropriato. Come risultato di questa consapevolezza, il lavoro di Weiser è stato fortemente influenzato da molti campi al di fuori dell'informatica. Era abbastanza chiaro sui "fondamenti umanistici dell'ideale invisibile nella filosofia post-modernista" e faceva riferimento al libro umoristicamente distopico Ubik di Philip K. Dick.
Andy Hopper, ricercatore dell'Università di Cambridge nel Regno Unito, è colui che ha concepito e dimostrato per primo l'idea del "teletrasporto", ovvero quando le app seguono l'utente ovunque vada.
Active Badge System è un sistema avanzato di localizzazione informatica in cui la mobilità personale è collegata all'informatica. È stato sviluppato da Roy Want quando era un ricercatore e studente che lavorava sotto Andy Hopper all'Università di Cambridge.
Bill Schilit, che è attualmente impiegato da Google, ha condotto alcuni lavori precedenti su questo argomento, e ha preso parte al primo workshop di Mobile Computing che si è tenuto a Santa Cruz nel 1996.
Ken Sakamura, affiliato all'Università di Tokyo in Giappone, è il direttore del T-Engine Forum e dell'Ubiquitous Networking Laboratory (UNL) di Tokyo. Il forum T-Engine e lo standard Ubiquitous Networking di Sakamura hanno entrambi lo stesso obiettivo generale, che è quello di rendere possibile a qualsiasi dispositivo tipico di inviare e ricevere informazioni.
"Live Wire", noto anche come "Dangling String", è stato creato dall'artista Natalie Jeremijenko e messo allo Xerox PARC durante il periodo in cui Mark Weiser lavorava lì. È stato uno dei primi esempi di un sistema onnipresente.
Questi gadget ornamentali accettano dati da una rete wireless e riportano eventi attuali, come i prezzi delle azioni e il tempo, in modo simile al Nabaztag inventato da Violet Snowden. Ambient Devices ha progettato una "sfera", un "cruscotto" e un "faro meteorologico".
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