Projeto Oxygen Dispositivos M

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Projeto OxygenDispositivos Móveis
Auto-Configuráveis

• MAC 5743
• Computação Móvel
• Danilo Toshiaki Sato

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Roteiro

• Introdução
• Desafios
• Abordagem
• Tecnologias
• Cenários
• Considerações Finais

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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-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

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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
• Abstrações
• Especificações
• Banco 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
R120.000 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 Negócios
• Anjo 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