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Projeto Oxygen Dispositivos Móveis Auto-Configuráveis. MAC 5743 Computação Móvel Danilo Toshiaki Sato. Roteiro. Introdução Desafios Abordagem Tecnologias Cenários Considerações Finais. Introdução. Tradicionalmente: Homem entra no mundo da computação - PowerPoint PPT Presentation
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Projeto OxygenDispositivos Móveis Auto-
Configuráveis
MAC 5743
Computação Móvel
Danilo Toshiaki Sato
MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004
Roteiro
IntroduçãoDesafiosAbordagemTecnologiasCenáriosConsiderações Finais
MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004
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...
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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
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Introdução
Projeto Oxygen Desenvolvido no MIT CSAIL – Computer Science and Artificial Intelligence
Laboratory Parceiros:
Philips Nokia Hewlett-Packard Acer Delta NTT
Colaborador: Compaq
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Introdução
Slogan do Projeto Oxygen:
“Trazendo computação e comunicação abundante, tão ubíqua e livre quanto o ar, naturalmente em nossas vidas”
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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
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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
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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
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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.
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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...
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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
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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
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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
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Abordagem
Tecnologias de Usuário Utiliza todo o poder oferecido pela infra-
estrutura para desenvolver aplicações pensando no usuário
Automação Colaboração Acesso ao Conhecimento
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Visão Geral
Tecnologias Sensoriais - Tecnologias de Usuário – Tecnologias de Software
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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”
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Tecnologias de Dispositivo – E21
Sensores, Atuadores e Aplicações Repositório de Software Provê Conexão de Alta Velocidade para H21s na
vizinhança
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Tecnologias de Dispositivo – E21
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
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Tecnologias de Dispositivo – H21
Dispositivos Móveis Auto-Configuráveis Anônimos e universais
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Tecnologias de Dispositivo – H21
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
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Tecnologias de Dispositivo – H21
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)
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Tecnologias de Dispositivo – H21
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
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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
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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
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Tecnologias de Rede – N21
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
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Tecnologias de Rede – N21
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
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Tecnologias de Rede – N21
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
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Tecnologias de Rede – N21
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
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Tecnologias de Rede – N21
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…
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Tecnologias de Software
Arquitetura: Componentizada Distribuída Adaptativa Preparada para mobilidade e desconexão
AbstraçõesEspecificaçõesBanco de Dados Transacional
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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
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Tecnologias Sensoriais - Fala
4 módulos: Reconhecimento de Voz
SUMMIT Interpretação de Linguagem
TINA Geração de Linguagem
GENESIS Síntese de Voz
ENVOICE
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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
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Tecnologias de Usuário
Automação Controle de tarefas repetitivas Usuários podem escrever scripts para controle
de dispositivos: Fechaduras Portões Automáticos Luzes Sistema de Aquecimento
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Tecnologias de Usuário
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
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Tecnologias de 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
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Tecnologias de Usuário
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”
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Cenários
Vídeos H21 como guia para Visitante… Demonstração Cricket + INS…
Conferência de NegóciosAnjo da Guarda
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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
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