Projeto Oxygen Dispositivos Móveis Auto-Configuráveis

1. Projeto OxygenDispositivos Móveis Auto-Configuráveis MAC 5743 Computação Móvel Danilo Toshiaki Sato

2. Roteiro • Introdução • Desafios • Abordagem • Tecnologias • Cenários • Considerações Finais MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

3. 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... MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

4. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

5. Introdução • Projeto Oxygen • Desenvolvido no MIT • CSAIL – Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory • Parceiros: • Philips • Nokia • Hewlett-Packard • Acer • Delta • NTT • Colaborador: • Compaq MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

6. Introdução • Slogan do Projeto Oxygen: “Trazendo computação e comunicação abundante, tão ubíqua e livre quanto o ar, naturalmente em nossas vidas” MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

7. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

8. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

9. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

10. 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. MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

11. 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... MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

12. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

13. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

14. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

15. Abordagem • Tecnologias de Usuário • Utiliza todo o poder oferecido pela infra-estrutura para desenvolver aplicações pensando no usuário • Automação • Colaboração • Acesso ao Conhecimento MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

16. Visão Geral Tecnologias Sensoriais - Tecnologias de Usuário – Tecnologias de Software MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

17. 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” MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

18. Tecnologias de Dispositivo – E21 • Sensores, Atuadores e Aplicações • Repositório de Software • Provê Conexão de Alta Velocidade para H21s na vizinhança MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

19. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

20. Tecnologias de Dispositivo – H21 • Dispositivos Móveis Auto-Configuráveis • Anônimos e universais MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

21. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

22. 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) MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

23. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

24. Tecnologias de Dispositivos MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

25. Tecnologias de Rede – N21 • Rede ad-hoc • Flexível e descentralizada • Capaz de conectar dispositivos móveis e estáticos na vizinhança • Integra redes sem fio, terrestres e por satélite • Composta por um conjunto de algoritmos, protocolos e middlewares MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

26. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

27. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

28. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

29. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

30. 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… MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

31. Tecnologias de Software • Arquitetura: • Componentizada • Distribuída • Adaptativa • Preparada para mobilidade e desconexão • Abstrações • Especificações • Banco de Dados Transacional MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

32. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

33. Tecnologias Sensoriais - Fala • 4 módulos: • Reconhecimento de Voz • SUMMIT • Interpretação de Linguagem • TINA • Geração de Linguagem • GENESIS • Síntese de Voz • ENVOICE MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

34. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

35. Tecnologias de Usuário • Automação • Controle de tarefas repetitivas • Usuários podem escrever scripts para controle de dispositivos: • Fechaduras • Portões Automáticos • Luzes • Sistema de Aquecimento MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

36. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

37. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

38. 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” MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

39. Cenários • Vídeos • H21 como guia para Visitante… • Demonstração Cricket + INS… • Conferência de Negócios • Anjo da Guarda MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004

40. 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 MAC 5743 - Computação Móvel - Danilo Toshiaki Sato - 2004