Świat komputerami podszyty

Prototypowe wdrożenia

Przy budowie systemu Oxygen wykorzystano wiele rozwiązań, protokołów i architektur, które do tej pory były jedynie eksperymentalnymi opracowaniami naukowymi. Oxygen ma być praktycznym testem ich zastosowania.

Stworzono już pierwsze prototypowe urządzenia mające posłużyć do testowania kolejnych wersji Oxygena. To Enviro21s (E21), specjalizowane komputery wyposażone w różne interfejsy, które są wbudowane w pomieszczenia biurowe czy pokoje mieszkalne, oraz Handy21s (H21), urządzenia przenośne, będące rozbudowanymi o dodatkowe elementy wydajnymi wersjami komputerów Compaq iPaq (tak aby mogły one służyć jako urządzenie w pełni uniwersalne - telefon komórkowy, radio, telewizor, GPS, kamera, PDA itd. - oprogramowanie pozwalające na funkcjonowanie jako konkretne urządzenie jest ładowane na bieżąco zależnie od potrzeb). H21 mogą również działać jako dyspozycyjne interfejsy sieciowe - na bieżąco adaptując nowe protokoły i metody transmisji danych (przetwarzanie sygnałów prawie w całości jest realizowane przez oprogramowanie). Urządzenia potrafią dynamicznie dopasowywać wydatkowaną energię, np. gdy kanał transmisyjny jest dobrej jakości, nadają z mniejszą mocą. Oprogramowanie na H21 działa pod kontrolą Linuxa.

E21 natomiast zostały oparte na eksperymentalnej architekturze Raw Architecture Workstation, której zastosowano specjalizowane układy VLSI ASIC (Application Specific Integrated Circuts), pozwalające na programową obsługę sprzętowych szczegółów niskiego poziomu. Układy te działają zgodnie ze specyfikacją Scale (Software Controlled Architecture for Low Energy), w której można dynamicznie optymalizować zużycie energii w urządzeniach wbudowanych na poziomie pojedynczych układów (wówczas sama aplikacja może decydować, czy np. istotniejsze jest szybsze wykonanie obliczeń, czy mniejsze zużycie energii). Zastosowano tutaj język programowania StreamIt, następcę opracowanego na MIT języka SpectrumWare, pozwalającego na budowę aplikacji posługujących się danymi strumieniowymi.

Współpracę H21 i E21 zapewnia inteligenta, zdolna do autokonfiguracji sieć N21. Ma ona całkowicie zdecentralizowany mechanizm odkrywania dostępnych zasobów czy nazywania obiektów dostępnych w sieci. Do komunikacji wykorzystuje się architekturę kratową, sama komunikacja bowiem odbywa się w tworzonych ad hoc sieciach bezprzewodowych (nie ma tu stacji bazowych ani punktów dostępowych, zaś każdy element sieci przesyła należące do kogo innego dane).

Całość pracuje pod kontrolą oprogramowania pozwalającego na dynamiczne adaptowanie zachowania całego systemu - stosownie do zachodzących zmian w otoczeniu czy napływających żądań ze strony użytkowników. Oprogramowanie to pozwala na tworzenie skryptów opisujących działanie urządzeń sterujących (nie w sensie programowania, ale uczenia ich poprzez zachowanie samego użytkownika), jak również umożliwia nagrywanie głosu i obrazu przy powiązaniu zachowywanych elementów z dodatkowymi danymi, tworząc bazy multimedialne, które można później przeszukiwać (np. szukając wszystkich wypowiedzi z danego spotkania, w których padły określone słowa kluczowe). Użytkownik może dzięki temu oprogramowaniu korzystać z bazy wiedzy opartej na semantycznych połączeniach sieciowych.

Urządzenia E21 można postrzegać jako swego rodzaju powszechnie dostępne zasilanie w sieci energetycznej - tyle tylko, że tutaj jest to "energia" przetwarzania danych, komunikacji i odbioru napływających bodźców generowanych przez użytkowników.

Przyszłość

Nie wiadomo jeszcze, co może być ostatecznym rezultatem wdrożenia technologii projektu Oxygen. "Kiedy w latach 60. zaczęto budować systemy z współdzieleniem czasu obliczeń, niespodziewanym produktem ubocznym tych działań była poczta elektroniczna. Tworzący je programiści po prostu chcieli stworzyć wygodny system komunikacji, bo czasem nie mogli porozmawiać bezpośrednio z uwagi na zupełnie nie uregulowane godziny pracy. Zapewne w przypadku interfejsu człowiek-komputer istnieją jeszcze inne metody pracy, o których na razie w ogóle nie pomyślano" - konkluduje Rodney Brooks. Pozostaje jedynie mieć nadzieję, że za kilka lat uda się zakończyć projekt Oxygen, choć w dobie spowolnienia gospodarczego również laboratoria MIT mają problemy z finansowaniem tego projektu.

Więcej informacji o projekcie Oxygen znajduje się pod adresem:" rel="nofollow"" target="_blank" class="link">http://oxygen.lcs.mit.edu">" target="_blank" class="link">http://oxygen.lcs.mit.edu

Podstawowe wyzwania

System, którego stworzenie jest celem projektu Oxygen, musi mieć następujące cechy:

Wszechobecność - musi być obecny w każdym miejscu, jednak zawsze sięgając do tej samy bazy informacyjnej

Zanurzenie - musi być częścią otaczającej nas przestrzeni, jednocześnie stale monitorując jej stan

Nomadyzm - musi umożliwiać faktyczną niezależność miejsca, w którym znajduje się użytkownik, od wykonywanych obliczeń

Adaptowalność - musi być elastyczny, dopasowując się do zmian swojego otoczenia i potrzeb użytkowników

Wydajność - musi stwarzać wrażenie, jakby był wolny od ograniczeń sprzętowych, poprzez dynamiczne zmiany potrzebnego pasma transmisji i mocy obliczeniowej

Intencjonalność - musi pozwalać na adresowanie usług i obiektów w postaci wyrażonego przez użytkownika zamiaru (np. najbliższa drukarka), zamiast poprzez wskazanie konkretnego adresu (np. IP)

Trwałość - nie może nigdy się zatrzymać albo rebootować. Poszczególne składniki systemu Oxygen mogą oczywiście pojawiać się i znikać (zależnie od tego, czy są potrzebne lub też czy w ich pracy wystąpiły błędy bądź też trzeba rozbudować ich konfigurację czy oprogramowanie).

Jednak sam Oxygen, jako cały system, musi być dostępny przez cały czas


TOP 200