Els electrodomèstics els agrada més tocar jazz que tocar la simfonia

2008/04/01 Urbieta Artetxe, Aitor - IKERLANeko ikertzailea eta Mondragon Unibertsitateko doktoregaia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurune adimendunak
• Sariak

Fins ara els éssers humans hem utilitzat gairebé exclusivament computadores en interacció amb component programari, però els nostres entorns (casa, lloc de treball, vehicles) estan plens de dispositius o eines. No sols en computadors, portàtils i telèfons mòbils hem de pensar que parlem de dispositius computacionals, ja que, a més dels dispositius anteriors, podem trobar en el nostre entorn diversos dispositius amb capacitat de processament (encara que sigui petita) [2] (cotxes, televisions, lectors de DVD, dispositius multimèdia portàtils, videoconsoles, electrodomèstics), que no han de ser visualitzats com un simple conjunt de dispositius amb diferents tipus i capacitats de processament complexes. Per a això, els dispositius haurien de poder detectar la presència d'altres dispositius en l'entorn, sent el més autònoms possible. D'aquesta forma es crearien “coalicions” perquè l'usuari minimitzi la seva necessitat de participació i només participi quan l'alta interacció és necessària [4].

Però malgrat ser una infraestructura per a aconseguir l'objectiu plantejat per Weiser, encara tenim un llarg camí per recórrer. La raó més important és que cada dispositiu actua com una illa independent, oferint una funcionalitat concreta i limitada, però sense possibilitat de col·laboració [3].

L'article que es descriu a continuació s'articula de la següent manera: en primer lloc, a tall d'exemple, es descriuen les diferències entre una casa intel·ligent i una altra no intel·ligent, i a continuació es descriuen els principals reptes que s'observen en aquest exemple.

Llar intel·ligent del futur

Mikel i Ane viuen en Aramaio, però la seva casa està plena de sensors invisibles, càmeres de visió artificial i equipada amb l'electrodomèstic més modern del mercat. Aquests dispositius, i sobretot la seva intel·ligència, permeten dur a terme els comportaments que es descriuen a continuació, mitjançant la col·laboració entre electrodomèstics, càmeres i sensors. A continuació es descriuen alguns casos, primer el de la casa sense intel·ligència i després el de la casa intel·ligent.

El cas de la casa sense intel·ligència

Mikel, com sempre, ha sortit del treball i s'ha anat a casa. Com no hi ha hagut ningú a casa durant el dia, la casa està freda. Així que ha posat en marxa la calefacció. Vol escoltar una música similar a la que estava escoltant en la seva iPodTouch i s'encén l'ordinador i es connecta a last.fm per a triar la música que més li agrada. Ha posat la música en el saló, però després, en anar a la cuina, ha hagut d'apagar els altaveus del saló i encendre els de la cuina i tornar a triar la seva música favorita en el seu aparell musical.

Poc després Ane arriba a casa i, després de deixar la seva jaqueta i la seva bossa en el penja-robes, se senti en el seient del saló amb la intenció de continuar veient la sèrie Balbemendi que estava veient en l'autobús. Per a això ha hagut de passar l'arxiu de vídeo del seu reproductor a l'ordinador de la sala d'estar a través de la xarxa wi-fi i obrir l'apartat de la sèrie en l'aplicació VLC. A continuació posa en marxa l'Home Cinema i finalment connecta la sortida de l'ordinador per a escoltar el so de la sèrie. Com està dempeus, ha baixat la intensitat de la llum del saló, ja que prefereix veure la tele amb poca llum.

Mentrestant, Mikel prepara el sopar. M.D. House calcula el temps d'inici de la sèrie i s'adona que se li ha retardat. Abans de començar la sèrie volia penjar la roba, però bo, haurà de penjar després d'acabar la sèrie. Així que ha posat en marxa la rentadora. Com la rentadora és molt sorollosa, en pujar el volum dels altaveus i sonar el telèfon no s'ha adonat. Ane per un moment deixa de veure la seva sèrie i arriba des del saló dient-li que està tocant el telèfon. Mikel agafa el telèfon, però com estava preparant el sopar, corre i parla amb els seus pares amb presses. Se li ha oblidat escriure l'obligació de la seva mare i, la qual cosa és pitjor, se li ha cremat la truita de patata que encara estava cremant.

El cas de la casa intel·ligent

Mikel, com sempre, ha sortit del treball i s'ha anat a casa. Aprenent la casa amb el temps, sap que la temperatura que li agrada a Mikel és de vint graus i manté la seva casa automàticament a aquesta temperatura. A més, depenent de l'època de l'any, obre o tanca les finestres, encén l'aire condicionat o col·loca la calefacció per a aconseguir la temperatura desitjada. Com no hi ha hagut ningú a casa durant tot el dia, la calefacció s'ha encès. Quan Mikel arriba a casa, en la seva iPodTouche escoltava música, la casa ho ha notat i s'ha connectat al perfil de last.fm de Mikel per a veure quina és la seva música favorita. Finalment, ha emès la música pels altaveus més pròxims a Mikel. A mesura que es mou Mikel, el so també canvia de lloc per tota la casa.

Poc després Ane arriba a casa i, després de deixar la seva jaqueta i la seva bossa en el penja-robes, se senti en el seient del saló per a continuar veient la sèrie Balbemendi que estava veient en l'autobús. Com ha fet el mateix en les dues últimes setmanes, la casa ha après aquest comportament. Per tant, en lloc de configurar Ane de manera manual, la imatge de la sèrie que estava veient en el PDA s'ha posat en la pantalla de l'ordinador del saló i el so també en l'Home Cinema. A més, ha baixat la intensitat de la llum i s'han tancat les portes del saló perquè Ane pugui gaudir amb tranquil·litat de la seva sèrie favorita.

Mentre Mikel prepara el sopar, es posa en marxa la rentadora assecadora i avui House M.D. Verán que la rentadora assecadora finalitzarà 15 minuts abans de l'inici de la sèrie. D'aquesta forma poden tenir recollides les peces per a començar la sèrie. Al mateix temps que s'ha posat en marxa la rentadora, el volum dels altaveus de la cuina ha pujat perquè Mikel continuï escoltant correctament. A més, s'ha posat en marxa el mecanisme d'avís especial del telèfon, que permet que si algú truca per telèfon, sonarà a l'habitació en la qual està Mikel, però no a la sala en la qual està Ane. Abans de finalitzar la preparació del sopar, el telèfon sona i s'escolta el nom de la persona que telefona des de l'altaveu. Al mateix temps que Mikel ha acceptat la crida, la música s'ha detingut per a poder parlar més tranquil amb altaveus i micròfons de la cuina. Per cert, ha tingut l'oportunitat de continuar amb el sopar, ja que tenia les mans lliures.

Anàlisi de l'entorn intel·ligent

Com es pot observar en casos anteriors, els avantatges que pot aportar la casa intel·ligent són moltes, sobretot per a adults, però també per a altres persones. En el primer cas es pot observar que és l'usuari qui té la iniciativa, qui ha de gestionar i posar en marxa els dispositius necessaris per a aconseguir l'objectiu desitjat. Al final es perd molt temps per a fer una cosa simple. Però en el segon cas (llar intel·ligent) la iniciativa la tenen els dispositius; sense que l'usuari faci res, els dispositius es coordinen per a satisfer les necessitats de l'usuari. L'objectiu final és adequar l'entorn a les necessitats de l'usuari.

La casuística anterior pot assimilar-se als tipus de música. Simfonia o Jazz? en el llibre [6]. Koldo afirma que en el jazz predomina la improvisació, que hi ha iniciativa i que al final s'aconsegueix un resultat harmònic. En el jazz es percep la creativitat, cada músic és capaç de tocar el seu instrument i saber com ho toquen els altres, estan creant música en tot moment i no obstant això no hi ha director. És un equip que genera innovació. En l'orquestra clàssica es repeteix i els músics interpreten una partitura que no és la seva. Toquen una partitura dirigida per un director, no hi ha possibilitat d'improvisació.

Si apliquem el que diu Koldo Saratxaga al cas de la casa, és evident que la casa sense intel·ligència és una espècie de simfonia: hi ha un director, un usuari, i els músics són dispositius, cadascun toca el seu instrument i part de la partitura, però no és capaç d'improvisar i actuar. En el cas de la casa intel·ligent, no obstant això, no hi ha director, però el resultat és el mateix que aconsegueixen entre dispositius: són capaços d'improvisar, de crear noves interaccions, de crear nous comportaments no plantejats prèviament, i per sobre d'això, d'obtenir un resultat harmònic. A més, la iniciativa la tenen els dispositius i no necessiten una gran implicació de l'usuari.

Estem encara lluny d'aconseguir la casa intel·ligent descrita anteriorment, ja que és necessari evitar certes necessitats per a poder aconseguir aquests comportaments intel·ligents entre dispositius. En el món de la recerca, aquesta col·laboració entre dispositius es coneix com a composició de serveis, que requereix diferents paradigmes i metodologies per a la seva obtenció.

Sensibilitat al context

Els dispositius que actualment podem trobar en el nostre entorn no s'adapten a les preferències de l'usuari, sinó que actuen sempre de la mateixa manera. Però això no té per què ser així. Els dispositius que es trobin al voltant de l'usuari hauran d'adaptar-se al seu estat, ubicació, etc. [1], sent sensibles als canvis d'informació en l'entorn, és a dir, cada dispositiu ha de ser capaç de conèixer què hi ha en el seu entorn (dispositius pròxims, serveis que ofereixen, persones pròximes, estat d'aquests, etc.) i com canvia la informació de l'entorn. D'aquesta forma es podran adaptar dinàmicament els serveis que s'ofereixen a l'usuari, per exemple, en funció de la ubicació de l'usuari s'apagarà l'una o l'altra llum. Aquesta adaptació al context suposarà avantatges per a l'usuari ja que se li oferiran els serveis més adequats a la seva ubicació i preferències. D'aquesta manera, el paradigma de la interacció entre usuaris i aplicacions canvia radicalment: no és l'usuari el que s'adapta a les aplicacions sinó les aplicacions segons el context de l'usuari.

La informació existent en l'entorn, tant l'obtinguda pels sensors (temperatura, intensitat lumínica, ubicació de l'usuari, etc.) com una altra mena d'informació (serveis oferts pels dispositius circumdants, preferències de l'usuari, etc.) és diversa, separada i no unificada. Per tant, aquesta informació ha de ser correctament gestionada i definida. Per a això és necessari definir el model de context, modelizando la informació existent en l'entorn, tant la captada per sensors com la d'un altre tipus. Amb aquest objectiu, en els últims anys s'han proposat diferents tecnologies i metodologies (models gràfics, models de relació entitat, models lògics, etc.), però de totes elles s'ha demostrat que les ontologies són les més adequades [5].

Sistema d'interoperabilitat

La característica més important dels entorns de computació ubiqua és la mobilitat dels dispositius. Com a conseqüència d'això, es pot dir que l'entorn és dinàmic i molt obert, i que és necessari el desplegament i execució instantània dels serveis que ofereixen els dispositius situats en aquesta mena d'entorns, integrant en el moment i lloc adequat el programari i el maquinari existent en l'entorn. Per a aconseguir aquesta dinamicitat, els dispositius han de veure's com un recurs autònom i independent.

El paradigma de l'Arquitectura Orientada a Serveis (PCS), molt d'acord amb aquesta idea, és especialment apropiat, ja que en aquest paradigma les aplicacions i els dispositius que les suporten es defineixen com a serveis vulnerables. Això significa que els serveis de cada dispositiu es generen de manera independent, sense dependència dels serveis d'altres dispositius. D'aquesta manera, els serveis inicialment no relacionats poden anar unint un a un per a crear serveis d'alt nivell, i en el cas de la casa intel·ligent, els serveis simples (encendre la llum, baixar les persianes, encendre la televisió, tancar la porta) poden unir-se per a crear serveis més complexos i complets (en entrar l'usuari primer a la casa, encendre la llum, després baixar les persianes, tancar la porta d'entrada i després encendre la televisió al saló). En l'actualitat, la majoria dels sistemes que utilitzen l'Arquitectura Orientada a Serveis utilitzen serveis web com a implementació.

Amb el paradigma de les Arquitectures Orientades als Serveis aconseguim una col·laboració entre dispositius que utilitzen la mateixa tecnologia, però això no és suficient, ja que els dispositius que es poden trobar en l'entorn poden utilitzar diferents tecnologies: UPnP, serveis web, serveis semàntics web, etc. Això ha de permetre la interoperabilitat entre dispositius que utilitzen diferents tecnologies, de manera que els dispositius que utilitzen diferents tecnologies podrien comunicar-se entre si, per exemple, en la imatge superior, els serveis que ofereixen els dispositius (cada peça del puzle és el servei que ofereix un dispositiu) són complementaris, és a dir, es poden combinar per a aconseguir un comportament més complex (i així crear un puzle).

Sistema de raonament

Aquest apartat és la part més important del sistema compositiu, ja que la intel·ligència del sistema se situa aquí, però no seria res sense els dos sistemes anteriors. El sistema de raonament és capaç, gràcies a un sistema de sensibilitat al context, de saber què té cada dispositiu en el seu entorn, és a dir, on està Mikel, si la televisió està encesa o no, etc. D'altra banda, el sistema d'interoperabilitat permet la comunicació amb els dispositius existents en l'entorn. Sembla que el dispositiu és capaç de compondre, però per a això ha de ser capaç de prendre decisions, és a dir, de conèixer quan ha de compondre i amb quin altre dispositiu ha de comunicar-se.

A aquest efecte, el sistema compositiu necessita d'un subsistema que permeti conèixer el comportament dels usuaris, aprenent i modelizando les conductes que ha tingut últimament l'usuari. La informació de l'entorn és imprescindible per a això, com es pot observar en els següents exemples:

- El dispositiu PDA d'Ane ha après que la majoria de les vegades que entra a casa passa a l'ordinador del saló la sèrie que estava veient en aquest moment.

- La televisió també ha après que Ane a la tarda passa un vídeo d'un PDA a l'ordinador per a veure'l.

- Els llums i llums del saló també saben que a Ana li agrada tenir una sola llum, i sobretot a les tardes quan torna del treball.

La informació utilitzada en els exemples anteriors és molt variada, d'una banda s'ha utilitzat el sistema de posicionament en la llar i, per un altre, l'agenda electrònica d'Ane, el sistema de localització de dispositius en l'entorn, etc.

Quan cada dispositiu és capaç d'esbrinar en quin moment ha d'actuar i sap quin és el comportament global de l'usuari, només mancada que col·laborem entre tots, acordem quin servei ha d'executar-se després i abans, d'aquesta manera s'aconseguirà crear comportaments complexos entre els dispositius i estar més prop dels objectius de computació ubiqua definits per Weiser.