Os electrodomésticos gústalles máis tocar jazz que tocar a sinfonía
2008/04/01 Urbieta Artetxe, Aitor - IKERLANeko ikertzailea eta Mondragon Unibertsitateko doktoregaia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Pero a pesar de ser una infraestrutura paira alcanzar o obxectivo exposto por Weiser, aínda temos un longo camiño por percorrer. A razón máis importante é que cada dispositivo actúa como una illa independente, ofrecendo una funcionalidade concreta e limitada, pero sen posibilidade de colaboración [3].
O artigo que se describe a continuación articúlase da seguinte maneira: en primeiro lugar, a modo de exemplo, descríbense as diferenzas entre unha casa intelixente e outra non intelixente, e a continuación descríbense os principais retos que se observan neste exemplo.
Fogar intelixente do futuro
Mikel e Ane viven en Aramaio, pero a súa casa está chea de sensores invisibles, cámaras de visión artificial e equipada co electrodoméstico máis moderno do mercado. Estes dispositivos, e sobre todo a súa intelixencia, permiten levar a cabo os comportamentos que se describen a continuación, mediante a colaboración entre electrodomésticos, cámaras e sensores. A continuación descríbense algúns casos, primeiro o da casa sen intelixencia e despois o da casa intelixente.
O caso da casa sen intelixencia
Mikel, como sempre, saíu do traballo e foise a casa. Como non houbo ninguén en casa durante o día, a casa está fría. Así que puxo en marcha a calefacción. Quere escoitar una música similar á que estaba a escoitar na súa iPodTouch e acéndese o computador e conéctase a last.fm paira elixir a música que máis lle gusta. Puxo a música no salón, pero despois, ao ir á cociña, tivo que apagar os altofalantes do salón e acender os da cociña e volver elixir a súa música favorita no seu aparello musical.
Pouco despois Ane chega a casa e, tras deixar a súa chaqueta e a súa bolsa no perchero, senta no asento do salón coa intención de seguir vendo a serie Balbemendi que estaba a ver no autobús. Paira iso tivo que pasar o arquivo de vídeo do seu reprodutor ao computador da sala de estar a través da rede wi-fi e abrir o apartado da serie na aplicación VLC. A continuación pon en marcha o Home Cinema e finalmente conecta a saída do computador paira escoitar o son da serie. Como está de pé, baixou a intensidade da luz do salón, xa que prefire ver a tele con pouca luz.
Mentres, Mikel prepara a cea. M.D. House calcula o tempo de inicio da serie e dáse conta de que se lle atrasou. Antes de empezar a serie quería colgar a roupa, pero bo, terá que colgar despois de terminar a serie. Así que puxo en marcha a lavadora. Como a lavadora é moi ruidosa, ao subir o volume dos altofalantes e soar o teléfono non se deu conta. Ane por un momento deixa de ver a súa serie e chega desde o salón dicíndolle que está a tocar o teléfono. Mikel colle o teléfono, pero como estaba a preparar a cea, corre e fala cos seus pais con présas. Esquecéuselle escribir a obrigación da súa nai e, o que é peor, queimóuselle a tortilla de pataca que aínda estaba a arder.
O caso da casa intelixente
Mikel, como sempre, saíu do traballo e foise a casa. Aprendendo a casa co tempo, sabe que a temperatura que lle gusta a Mikel é de vinte graos e mantén a súa casa automaticamente a esa temperatura. Ademais, dependendo da época do ano, abre ou pecha as xanelas, acende o aire acondicionado ou coloca a calefacción paira conseguir a temperatura desexada. Como non houbo ninguén en casa durante todo o día, a calefacción acendeuse. Cando Mikel chega a casa, na súa iPodTouche escoitaba música, a casa notouno e conectouse ao perfil de last.fm de Mikel paira ver cal é a súa música favorita. Finalmente, emitiu a música polos altofalantes máis próximos a Mikel. A medida que se move Mikel, o son tamén cambia de lugar por toda a casa.
Pouco despois Ane chega a casa e, tras deixar a súa chaqueta e a súa bolsa no perchero, senta no asento do salón paira seguir vendo a serie Balbemendi que estaba a ver no autobús. Como fixo o mesmo nas dúas últimas semanas, a casa aprendeu este comportamento. Por tanto, en lugar de configurar Ane de forma manual, a imaxe da serie que estaba a ver no PDA púxose na pantalla do computador do salón e o son tamén no Home Cine. Ademais, baixou a intensidade da luz e pecháronse as portas do salón para que Ane poida gozar con tranquilidade da súa serie favorita.
Mentres Mikel prepara a cea, ponse en marcha a lavadora secadora e hoxe House M.D. Verán que a lavadora secadora finalizará 15 minutos antes do inicio da serie. Desta forma poden ter recollidas as pezas paira empezar a serie. Ao mesmo tempo que se puxo en marcha a lavadora, o volume dos altofalantes da cociña subiu para que Mikel siga escoitando correctamente. Ademais, púxose en marcha o mecanismo de aviso especial do teléfono, que permite que se alguén chama por teléfono, soará na habitación na que está Mikel, pero non na sala na que está Ane. Antes de finalizar a preparación da cea, o teléfono soa e escóitase o nome da persoa que chama desde o altofalante. Ao mesmo tempo que Mikel aceptou a chamada, a música detívose paira poder falar máis tranquilo con altofalantes e micrófonos da cociña. Por certo, tivo a oportunidade de continuar coa cea, xa que tiña as mans libres.
Análise da contorna intelixente
Como se pode observar en casos anteriores, as vantaxes que pode achegar a casa intelixente son moitas, sobre todo paira adultos, pero tamén paira outras persoas. No primeiro caso pódese observar que é o usuario quen ten a iniciativa, quen ten que xestionar e pór en marcha os dispositivos necesarios paira conseguir o obxectivo desexado. Ao final pérdese moito tempo paira facer algo simple. Pero no segundo caso (fogar intelixente) a iniciativa téñena os dispositivos; sen que o usuario faga nada, os dispositivos coordínanse paira satisfacer as necesidades do usuario. O obxectivo final é adecuar a contorna ás necesidades do usuario.
A casuística anterior pode asimilarse aos tipos de música. Sinfonía ou Jazz? no libro [6]. Koldo afirma que no jazz predomina a improvisación, que hai iniciativa e que ao final se consegue un resultado armónico. No jazz percíbese a creatividade, cada músico é capaz de tocar o seu instrumento e saber como o tocan os demais, están a crear música en todo momento e con todo non hai director. É un equipo que xera innovación. Na orquestra clásica repítese e os músicos interpretan una partitura que non é a súa. Tocan una partitura dirixida por un director, non hai posibilidade de improvisación.
Se aplicamos o que di Koldo Saratxaga ao caso da casa, é evidente que a casa sen intelixencia é una especie de sinfonía: hai un director, un usuario, e os músicos son dispositivos, cada un toca o seu instrumento e parte da partitura, pero non é capaz de improvisar e actuar. No caso da casa intelixente, con todo, non hai director, pero o resultado é o mesmo que conseguen entre dispositivos: son capaces de improvisar, de crear novas interaccións, de crear novos comportamentos non expostos previamente, e por encima diso, de obter un resultado armónico. Ademais, a iniciativa téñena os dispositivos e non necesitan una gran implicación do usuario.
Estamos aínda lonxe de conseguir a casa intelixente descrita anteriormente, xa que é necesario evitar certas necesidades paira poder conseguir estes comportamentos intelixentes entre dispositivos. No mundo da investigación, esta colaboración entre dispositivos coñécese como composición de servizos, que require diferentes paradigmas e metodoloxías paira a súa obtención.
Sensibilidade ao contexto
Os dispositivos que actualmente podemos atopar na nosa contorna non se adaptan ás preferencias do usuario, senón que actúan sempre da mesma maneira. Pero iso non ten por que ser así. Os dispositivos que se atopen ao redor do usuario deberán adaptarse ao seu estado, localización, etc. [1], sendo sensibles aos cambios de información na contorna, é dicir, cada dispositivo debe ser capaz de coñecer que hai na súa contorna (dispositivos próximos, servizos que ofrecen, persoas próximas, estado dos mesmos, etc.) e como cambia a información da contorna. Desta forma poderanse adaptar dinámicamente os servizos que se ofrecen ao usuario, por exemplo, en función da localización do usuario apagarase una ou outra luz. Esta adaptación ao contexto suporá vantaxes paira o usuario xa que se lle ofrecerán os servizos máis adecuados á súa localización e preferencias. Deste xeito, a paradigma da interacción entre usuarios e aplicacións cambia radicalmente: non é o usuario o que se adapta ás aplicacións senón as aplicacións segundo o contexto do usuario.
A información existente na contorna, tanto a obtida polos sensores (temperatura, intensidade lumínica, localización do usuario, etc.) como outro tipo de información (servizos ofrecidos polos dispositivos circundantes, preferencias do usuario, etc.) é diversa, separada e non unificada. Por tanto, esta información debe estar correctamente xestionada e definida. Paira iso é necesario definir o modelo de contexto, modelizando a información existente na contorna, tanto a captada por sensores como a doutro tipo. Con este obxectivo, nos últimos anos propuxéronse diferentes tecnoloxías e metodoloxías (modelos gráficos, modelos de relación entidade, modelos lóxicos, etc.), pero de todas elas demostrouse que as ontologías son as máis adecuadas [5].
Sistema de interoperabilidad
A característica máis importante das contornas de computación ubicua é a mobilidade dos dispositivos. Como consecuencia diso, pódese dicir que a contorna é dinámico e moi aberto, e que é necesario o despregamento e execución instantánea dos servizos que ofrecen os dispositivos situados neste tipo de contornas, integrando no momento e lugar adecuado o software e o hardware existentes na contorna. Paira conseguir esta dinamicidad, os dispositivos deben verse como un recurso autónomo e independente.
A paradigma da Arquitectura Orientada a Servizos (PCS), moi acorde con esta idea, é especialmente apropiado, xa que nesta paradigma as aplicacións e os dispositivos que as soportan defínense como servizos vulnerables. Isto significa que os servizos de cada dispositivo xéranse de forma independente, sen dependencia dos servizos doutros dispositivos. Deste xeito, os servizos inicialmente non relacionados poden ir unindo un a un paira crear servizos de alto nivel, e no caso da casa intelixente, os servizos simples (acender a luz, baixar as persianas, acender a televisión, pechar a porta) poden unirse paira crear servizos máis complexos e completos (ao entrar o usuario primeiro na casa, acender a luz, despois baixar as persianas, pechar a porta de entrada e despois acender a televisión ao salón). Na actualidade, a maioría dos sistemas que utilizan a Arquitectura Orientada a Servizos utilizan servizos web como implementación.
Coa paradigma das Arquitecturas Orientadas aos Servizos conseguimos una colaboración entre dispositivos que utilizan a mesma tecnoloxía, pero isto non é suficiente, xa que os dispositivos que se poden atopar na contorna poden utilizar diferentes tecnoloxías: UPnP, servizos web, servizos semánticos web, etc. Isto debe permitir a interoperabilidad entre dispositivos que utilizan diferentes tecnoloxías, de maneira que os dispositivos que utilizan diferentes tecnoloxías poderían comunicarse entre si, por exemplo, na imaxe superior, os servizos que ofrecen os dispositivos (cada peza do puzzle é o servizo que ofrece un dispositivo) son complementarios, é dicir, pódense combinar paira conseguir un comportamento máis complexo (e así crear un puzzle).
Sistema de razoamento
Este apartado é a parte máis importante do sistema compositivo, xa que a intelixencia do sistema sitúase aquí, pero non sería nada sen os dous sistemas anteriores. O sistema de razoamento é capaz, grazas a un sistema de sensibilidade ao contexto, de saber que ten cada dispositivo na súa contorna, é dicir, onde está Mikel, se a televisión está acesa ou non, etc. Doutra banda, o sistema de interoperabilidad permite a comunicación cos dispositivos existentes na contorna. Parece que o dispositivo é capaz de compor, pero paira iso debe ser capaz de tomar decisións, é dicir, de coñecer cando debe compor e con que outro dispositivo debe comunicarse.
Con este fin, o sistema compositivo necesita dun subsistema que permita coñecer o comportamento dos usuarios, aprendendo e modelizando as condutas que tivo ultimamente o usuario. A información da contorna é imprescindible paira iso, como se pode observar nos seguintes exemplos:
- O dispositivo PDA de Ane aprendeu que a maioría das veces que entra en casa pasa ao computador do salón a serie que estaba a ver nese momento.
- A televisión tamén aprendeu que Ane pola tarde pasa un vídeo dun PDA ao computador paira velo.
- As lámpadas e luces do salón tamén saben que a Ana gústalle ter una soa luz, e sobre todo polas tardes cando volve do traballo.
A información utilizada nos exemplos anteriores é moi variada, por unha banda utilizouse o sistema de posicionamento no fogar e, por outro, a axenda electrónica de Ane, o sistema de localización de dispositivos na contorna, etc.
Cando cada dispositivo é capaz de pescudar en que momento ten que actuar e sabe cal é o comportamento global do usuario, só falta que colaboremos entre todos, acordemos que servizo debe executarse despois e antes, desta maneira lograrase crear comportamentos complexos entre os dispositivos e estar máis preto dos obxectivos de computación ubicua definidos por Weiser.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
