Projeto Oxygen Dispositivos Móveis Auto- Configuráveis MAC 5743 Computação Móvel Danilo Toshiaki Sato.

Projeto OxygenDispositivos Móveis Auto-

Configuráveis

MAC 5743

Computação Móvel

Danilo Toshiaki Sato

MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

Roteiro

IntroduçãoDesafiosAbordagemTecnologiasCenáriosConsiderações Finais


Introdução

Tradicionalmente: Homem entra no mundo da computação Adaptação ao uso dos dispositivos (mouses,

teclados) Mais recentemente, carrega para todo lado Computador não se preocupa se o homem está

presente ou não Realidade Virtual piora as coisas...


Introdução

Agora queremos: Computadores entram no mundo dos homens Devem entender nossos desejos e

necessidades Devem entender nosso modo natural de

comunicação (fala, gestos) Dispositivos anônimos e auto-configuráveis que

se adaptam ao nosso perfil conforme nossa necessidade


Introdução

Projeto Oxygen Desenvolvido no MIT CSAIL – Computer Science and Artificial Intelligence

Laboratory Parceiros:

Philips Nokia Hewlett-Packard Acer Delta NTT

Colaborador: Compaq


Introdução

Slogan do Projeto Oxygen:

“Trazendo computação e comunicação abundante, tão ubíqua e livre quanto o ar, naturalmente em nossas vidas”


Desafios

Ubiqüidade Disponível em todo lugar e a qualquer

momento Transparente

Integração Deve estar ao nosso redor Percebe e afeta o ambiente Comunicação através de gestos e fala


Desafios

Mobilidade Deve permitir que usuários se movam

livremente De acordo com a necessidade do usuário

Adaptabilidade Flexível e espontânea Deve dar suporte à mudança:

Requisitos de usuário Condições Operacionais


Desafios

Poder x Eficiência Deve estar livre de barreiras impostas por

hardware Deve atender à demanda do usuário Deve utilizar energia e largura de banda

disponível


Desafios

Intenção Usuários podem nomear serviços e software por

intenção “Impressora mais perto” ao invés de

“myprinter.network.com”

Eternidade Sistema não deve se desligar ou reinicializar Componentes podem ser desligados ou ligados

(atualização, erros ou por demanda) mas o sistema como um todo deve permanecer funcionando.


Abordagem

Tecnologias de Dispositivo E21 – Espaços Inteligentes

Instalados em casas, lojas, escritórios e prédios Grande poder de computação e comunicação

H21 – Dispositivos Móveis Anônimos – Auto-Configuráveis Se adaptam às necessidades do usuário Interfaces por fala e visão Celulares, rádios, televisões, GPS...


Abordagem

Tecnologias de Rede Rede N21 Conecta E21s e H21s formando regiões

colaborativas Suporte à diferentes protocolos de

comunicação Serviços distribuídos de nomes, localização e

segurança


Abordagem

Tecnologias de Software Suporte à mudança e adaptabilidade Arquitetura baseada em:

Abstrações e Especificações para dar suporte à construções de componentes preparados para mudança

Banco de Dados orientado a objetos com controle transacional


Abordagem

Tecnologias Sensoriais Facilitar interação entre homem e máquina Tecnologias de Fala

Reconhecimento de Voz Interpretação de Linguagens Geração de Linguagem Síntese de Voz

Tecnologias de Visão Reconhecimento de Objetos Monitoramento e Classificação


Abordagem

Tecnologias de Usuário Utiliza todo o poder oferecido pela infra-

estrutura para desenvolver aplicações pensando no usuário

Automação Colaboração Acesso ao Conhecimento


Visão Geral

Tecnologias Sensoriais - Tecnologias de Usuário – Tecnologias de Software


Tecnologias de Dispositivo – E21

Espaços Inteligentes: Computação Integrada Populados por câmeras, microfones, sistemas

de áudio, radares, redes sem fio, ... Controles para objetos como cortinas,

fechaduras, portões de garagem, iluminação, ... Homens interagem naturalmente (fala e gestos) Computação transparente. Não existe um ponto

de interação, ela está “no ar”



Sensores, Atuadores e Aplicações Repositório de Software Provê Conexão de Alta Velocidade para H21s na

vizinhança



Atualmente: Construída uma sala inteligente:

Capaz de capturar e gravar reuniões Infra-estrutura baseada em agentes móveis

Cricket: Aplicação para localização e orientação em espaços

indoor Beacons – Sinal em ultrasom e freqüência de rádio Ouvintes compactos e móveis espalhados pelo ambiente Localização sem necessidade de rastreamento Administração e operação distribuídos


Tecnologias de Dispositivo – H21

Dispositivos Móveis Auto-Configuráveis Anônimos e universais



Equipados com microfone, auto-falante, câmera de vídeo, display e antena

Configurados através de software: Antena capta o sinal Conversor Analógico/Digital Processamento do sinal feito por software

Podem funcionar como: celular, rádio, televisão, GPS, assistente pessoal, ...

Interpreta comandos de voz



Ao pegar um H21 ele se adapta às preferências pessoais do usuário

Carregam pouca informação sobre estado local

Faz download de softwares e scripts de outros dispositivos na vizinhança (E21s ou H21s)



Atualmente: Protótipo baseado num iPaq Compaq:

Processador StrongArm de 200Mhz Equipado com backPAQ Plataforma Linux

StreamIt Compilador de alta-performance para aplicações

baseadas em streaming


Tecnologias de Dispositivos

E21 H21

Conexões com o ambiente

Maior variedade de sensores Melhor QoS

Limite de tamanho Não equipado com grandes displays e teclados

Poder Computacional

Permite combinação de tecnologias Monitoramento

Limitação de energia

Políticas utilizadas por softwares

Pode adotar politícas para recuperação de falhas Serve como repositório de software

Pode delegar tarefas muito custosas para um E21 na vizinhança


Tecnologias de Rede – N21

Rede ad-hocFlexível e descentralizadaCapaz de conectar dispositivos móveis e

estáticos na vizinhançaIntegra redes sem fio, terrestres e por

satéliteComposta por um conjunto de algoritmos,

protocolos e middlewares



Dá suporte à criação de regiões colaborativas: Coleções organizadas de computadores e/ou

dispositivos que compartilham um certo nível de confiança

Conceito de grupo é dinâmico: Dispositivos móveis entram e saem conforme se movimentam

Computadores e dispositivos podem pertencer à diferentes regiões colaborativas ao mesmo tempo



Disponibiliza serviços de localização e busca de recursos: “Nomes por intenção” – especifica o que quer e

não onde encontrar. Permite acesso à entidades cujos nomes não

podem ser dados estaticamente: Máquina de refrigerante cheia mais perto Conjunto de câmeras que detectaram movimento

nos últimos minutos Localização por proximidade – Guia de

Visitante



Disponibiliza acesso autenticado e seguro à informações pessoais: Baseada em regras de confiança Numa reunião: nem todos podem escrever ou

alterar todas as informações Usuários e recursos controlam quais

informações querem compartilhar



Adaptação às condições operacionais: Permite que aplicações utilizem múltiplos

protocolos Hand-offs verticais entre diferentes protocolos Uso de agentes para monitorar condições de

congestionamento Interfaces para que aplicações influenciem o

modo como seus pacotes são roteados



Atualmente: Grid – protocolo de roteamento para redes ad-

hoc Span – protocolo para manutenção de

topologias em redes sem fio ad-hoc com foco no uso eficiente de energia

INS – Intentional Naming System Migrate – framework para mobilidade Outros…


Tecnologias de Software

Arquitetura: Componentizada Distribuída Adaptativa Preparada para mobilidade e desconexão

AbstraçõesEspecificaçõesBanco de Dados Transacional


Tecnologias de Software

Atualmente: MetaGlue:

Suporte para um conjunto de agentes móveis Substituir RMI – preparado para desconexão

SUDS: Mecanismo para atualização automática de código

de objetos no banco de dados IOA:

Linguagem e conjunto de ferramentas para especificação de sistemas distribuídos


Tecnologias Sensoriais - Fala

4 módulos: Reconhecimento de Voz

SUMMIT Interpretação de Linguagem

TINA Geração de Linguagem

GENESIS Síntese de Voz

ENVOICE


Tecnologias Sensoriais - Visão

Visão Computacional Reconhecimento de Objetos Monitoramento e Classificação Ativos Person-Tracking System

Renderização de Imagens Construir modelos 3D virtuais a partir de

imagens e vídeos City Scanning Project MikeTalk


Tecnologias de Usuário

Automação Controle de tarefas repetitivas Usuários podem escrever scripts para controle

de dispositivos: Fechaduras Portões Automáticos Luzes Sistema de Aquecimento



Acesso ao Conhecimento Acesso individualizado à informação Repositório de dados pessoais:

Organiza informações que mais interessam Rastreia o modo que acessamos essa informação Guarda anotações sobre relevância, qualidade e

inteligibilidade Diferentes respostas à mesma busca para cada

usuário



Colaboração Facilita interação de um grupo de pessoas

dentro de uma região colaborativa Rastreia interações entre indivíduos Armazena histórico sobre problemas, decisões,

documentos e trechos de conversas Pessoas podem colaborar e interagir sem

estarem presentes num mesmo espaço físico



Automação Acesso ao Conhecimento Colaboração

“Se José me ligar ou mandar e-mail, me avise”

“Quero o artigo mais recente sobre redes sem fio”

“Mostre-nos o mapa que João enviou ontem”

“Me avise se eles decidirem pagar R$120.000 pelo aluguel”

“Chame Maria, José e João agora. É urgente.”

“Se a taxa de juros ultrapassar os 5%, convoque uma reunião com toda a diretoria”


Cenários

Vídeos H21 como guia para Visitante… Demonstração Cricket + INS…

Conferência de NegóciosAnjo da Guarda


Considerações Finais

Projeto Oxygen pretende mudar radicalmente o modo de interação do homem com a máquina

Computação espalhada em todo lugar e a toda hora

Cenários antes tidos como ficção científica podem tornar-se realidade

Projeto Oxygen Dispositivos Móveis Auto- Configuráveis MAC 5743 Computação Móvel Danilo Toshiaki Sato.

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