UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 1
Sistemas Ubicuos
1. Introducción
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 2
La buena tecnología es indistinguible de la magia
Arthur C. Clarke
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 3
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 4
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 5
Evolución histórica:de las redes a los sistemas ubicuos
Tipo de sistema Componentes Soporte de red
1970
Sistemas en redMainframes,
minis Cableada, propietaria
1980Sistemas
distribuidosEstaciones de trabajo, PCs
Cableada, estándar
1990Sistemas móviles
PCs portátilesCableada o inalámbrica
2000Sistemas ubicuos
PDAs, teléfonos, tarjetas,
electrodomést., ...
Inalámbrica, infraestructura
común (red eléctrica)
1 computador : N personas
1 computador : 1 persona
N computadores : 1 persona
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 6
Sistema distribuido
=
Sistema en red
+
Transparencia de nombresTransparencia en la ubicación
Tolerancia a fallosConsistencia
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 7
Sistema móvil
=
Sistema distribuido
+
Direcciones de red dinámicas (Mobile IP)Funcionamiento en desconexión
Interoperación espontánea
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 8
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 9
The most profound technologies are those that disappear
Mark WeiserThe Computer for the 21st Century
1991
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 10
La escritura ha necesitado miles de años para llegar a ser una tecnología ubicua.
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 11
Such a disappearence is a fundamental consequence not of
technology, but of human psicology
Mark WeiserThe Computer for the 21st Century
1991
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 12
El entorno ubicuo
• Físico, no virtual – El territorio de trabajo del usuario
• Opuesto a la noción de realidad virtual– Un entorno virtual es un mapa, no un territorio
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 13
Componentes del entorno ubicuoDos aspectos fundamentales
(Weiser)
• Localización – El elemento de cómputo sabe dónde está ubicado
• Escala– Un tamaño para cada tarea: tabs, pads, boards
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 14
El territorio del usuarioMetáfora del escritorio
El escritorio de un sistema windows:¿una pantalla es una buena metáfora del escritorio?
tabs
pads
boards
Un post-it, una tarjeta, una etiqueta...
Un libro, un cuaderno...
Pizarra, tablón...
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 15
El territorio del usuarioMetáfora del escritorio (cont)
tabs
pads
boards
Pequeños y transportables, asociados a objetos de todo tipo
No se transportan: se usan y se abandonan (como una hoja de papel)
Grandes, fijos y públicos
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 16
A device can be a portal into an application/data space,
not just a repository of custom software a user must manage.
An application is a means by which a user performs a task,
not software written to exploit a device's capabilities.
And a computing environment is an
information-enhanced physical space,
not a virtual environment that exists to store and run software.
G. Banavar et al,
Challenges: an application model for pervasive computing, 2000
√ Un sistema de ficheros
X Un disco duro (C:)
√ Google Desktop Search
X Windows Explorer
√ Smart Spaces
X El escritorio de mi PC
Dispositivos, aplicaciones, entornos
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 17
There is more information available at our fingertips during a walk in the woods than in any computer system, yet people find a walk among trees relaxing and computers
frustrating. Machines that fit the human environment instead of forcing humans to enter theirs will make using a computer as refreshing
as taking a walk in the woods.
M. WeiserThe Computer for the 21st Century, 1991
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 18
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 19
Aplicaciones de los sistemas ubicuos
• Entornos inteligentes– Domótica– Entornos asistenciales– Entornos industriales– Ocio– Educación– Tráfico
• Sistemas empotrados– Automoción– Robótica
• Redes ad-hoc– MANET– VANET• Redes de sensores
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 20
Inteligencia Ambiental (AmI)
• Concepto acuñado en el entorno de la UE– ISTAG (Information Society Tecnologies Advisory
Group)
• No es un término universal– En América: UbiCom
(systems/environments/applications)
• Interdisciplinar• Las aplicaciones AmI se describen mediante
escenarios, situaciones noveladas donde los protagonistas se mueven en un entorno inteligente– p.e., escenarios definidos por el ISTAG
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 21
• En un entorno ubicuo, el volumen y la complejidad hacen que la información sea inmanejable por el usuario.– El reto es representar el sentido común humano.
• AmI implica no sólo interacción, sino también percepción (sensibilidad al contexto).– El humano sale del bucle de la interacción.
• El sistema (empotrado) del entorno inteligente toma la iniciativa (proactividad).– Implica aprendizaje para adaptarse a las
características de los habitantes del entorno.
Inteligencia Ambiental (AmI)
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 22
• Escenarios AmI del ISTAG para el año 2010– Maria: Road Warrior– Dimitrios: Digital Me– Carmen: Traffic, sustainability & commerce– Ambient for social learning
Inteligencia Ambiental (AmI)
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 23
Entornos inteligentes
• Algunos ejemplos– Aura http://www.cs.cmu.edu/~aura/ – Gaia http://gaia.cs.uiuc.edu/– iRoom (Stanford) – EasyLeaving(MS)– Oxigen (MIT)
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 24
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 25
Sistema ubicuo
=
Sistema móvil
+Integración física
Desaparición mentalSensibilidad al contexto
Adaptabilidad a las condiciones del entornoIntegración sin costuras
Interacción transparente (proactividad)
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 26
Sistema ubicuo
=
Sistema móvil
+Smart spaces
InvisibilityLocalized ScalabilityUneven conditioning
Satyanarayanan, 2001
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 27
Integración física (Kindberg, 2002)
• Entornos con mobiliario inteligente, provisto de sensores y capacidad de proceso y comunicación.
• Ejemplo: http://mediacup.teco.edu/
UPV - EHU
Desaparición mental
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 28
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 29
Sensibilidad al contexto• El sistema percibe los parámetros del entorno:
– Localización y orientación– Parámetros físicos– Recursos disponibles en el entorno– Presencia de otras personas– Parámetros fisiológicos del usuario– Estado psicológico del usuario– Historial reciente– ...
• y se configura de acuerdo a ellos:– Volumen de los altavoces– Luminosidad de la estancia– Temperatura ambiente– Modo de interacción (multimodalidad)– ...
• Ejemplo:Es de noche, el usuario nunca hace ni recibe llamadas a esas horas...El teléfono móvil detecta que la batería está agotándose. Debería apagarse sin avisar acústicamente.
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 30
Adaptabilidad a las condiciones del entorno
• Los servicios pueden estar proporcionados por soportes heterogéneos, y el sistema puede commutar de uno a otro soporte dependiendo de su disponibilidad, QoS, coste, etc.
• Ejemplos:– En una comunicación entre dispositivos móviles, el sistema
podría decidir commutar de red de telefonía móvil a telefonía IP si en un momento dado detecta recursos para ello (conexión WiFi a proveedor de Internet).
– Un sistema de recepción de video podría adaptar la resolución de acuerdo al ancho de banda disponible.
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 31
Integración sin costuras
• Los cambios de infraestructura y la adaptabilidad a nuevas condiciones del entorno deben ser transparentes a la aplicación y al usuario– El usuario no debería percibir el cambio
• Ejemplos– Navegación GPS: el cambio del subconjunto de
satélites usados para la trilateralización– Telefonía móvil, acceso WiFi…
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 32
Proactividad
• El sistema se anticipa al usuario en su interacción con el entorno
• Proactividad vs transparencia– Proactividad escasa: se requiere interacción
explícita del usuario, como en los sistemas tradicionales.
– Proactividad excesiva o inadecuada: el usuario puede verse confundido por acciones que no espera.
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 33
Introducción a los sistemas ubicuos
1. Evolución histórica2. Motivación: la visión de Weiser3. Aplicaciones de los sistemas ubicuos:
Inteligencia Ambiental4. Características de los sistemas ubicuos5. Aspectos de diseño
UPV - EHU
Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia SailaDepartamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores 34
Aspectos de diseño en los sistemas ubicuos
Interfaces de usuario
Infraestructuras hardware
Infraestructuras software
Aplicaciones inteligentes
Servicios
Seg
urid
ad e
inte
grid
ad
Asp
ecto
s ét
icos
y s
ocia
les
Her
ram
ient
as y
pla
tafo
rmas
Met
odol
ogía
s
Enfoque por capas y aspectos transversales
Top Related