Computere går overalt

Ikke langt fra det beskedne kontor, hvor Douglas Engelbart for 30 år siden opfandt musen, skærme med flere vinduer og andre grundpiller i personlig computer, nærmer en SRI International computerforsker sig en mock-up af en hvid cabriolet, der repræsenterer bilen af fremtiden. Han tilslutter en computer på størrelse med en notesblok til instrumentbrættet, og med det samme bliver køretøjets over 1.400 computeriserede systemer tilgængelige via en simpel brugergrænseflade. Ved hjælp af stemmekommandoer demonstrerer han, hvordan han kan anmode om et cd-nummer, linke trådløst til sit kontor for at tjekke voicemail eller få sin e-mail læst op af en talesynthesizer. En besked er fra hans køleskab, hvor han spørger, om han vil hente appelsinjuice på vej hjem. Vis mig købmandsforretningerne, han bestiller bilen. Køretøjet får hurtigt adgang til internettet og videresender retninger til de nærmeste supermarkeder.

Når indkøbet er færdigt, ankommer vores bilist til sin lejlighed, hvor Collaborative Home e-Fridge (CHeF) venter på den OJ, den anmoder om. Juicen er behørigt logget ind, men når limonade er fjernet, meddeler køleskabet, at den nu er løbet tør for limonade - og spørger, om varen skal tilføjes indkøbslisten. Kokken kender endda spisekammerets indhold. Så når den bliver bedt om at foreslå noget til aftensmaden, blinker den opskriften på en kyllingeret på skærmen: Ingredienser på lager er fremhævet med grønt, de manglende vises i rødt, mens fraværende varer, der allerede er på indkøbslisten, er gengivet med blåt.

Denne historie var en del af vores januar 2001-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Ah, fremtiden for computere. Uanset om det er med køleskabe, i biler, rundt på kontoret eller på åbent hav, lovende kraftfulde nye systemer, som du kan få adgang til gennem ord og måske endda bevægelser - og som derefter vil skynde sig for usynligt at gøre dit bud - lovende til at gøre verden venlig. . Drømmen kaldes allestedsnærværende eller pervasive computing - og den er hurtigt ved at blive den hotteste ting inden for datalogi. Det ultimative mål er problemfrit at blande den analoge menneskelige verden med alt digitalt. På den måde, enten ved at tage computer- og kommunikationskraft med dig, eller ved at få adgang til den gennem en infrastruktur, der er så udbredt som elektrisk strøm er i dag, vil du udnytte denne verden på dine præmisser og på dit sprog, ikke en maskines.

For mindre end ti år siden var sådanne drømme begrænset til fjerntliggende fremtidige fabrikker som SRI, Xerox Corporations Palo Alto Research Center (PARC) og MITs Media Lab. Men de seneste fremskridt inden for computerkraft, lagring, talegenkendelse og især kablede og trådløse netværk, kombineret med fremkomsten af ​​World Wide Web, bringer drømmen inden for rækkevidde af den virkelige verden. Denne væsentlige sandhed forklarer, hvorfor Microsoft og Intel, som byggede deres formuer på den selvstændige personlige computer, skifter gear mod denne nye, mobile, netværksverden. IBM har netop forpligtet næsten 500 millioner dollars over de næste fem år til at studere pervasive computing og skabe hardware- og softwareinfrastrukturen til at understøtte det. Andre spillere inkluderer Sony, Sun Microsystems, AT&T, Hewlett-Packard (HP) og næsten alle virksomheders eller universiteters computerlaboratorier i hele verden.

Usikkerhederne florerer. Der er kampe i gang om konkurrerende teknologier og standarder; og ingen ved engang, hvor mange computerenheder folk vil have med i fremtiden, endsige hvilken type. Alligevel modnes feltet hurtigt. Forskere er mere ensartede end nogensinde før enige om, hvor teknologien er på vej hen - eller i det mindste hvilke hovedveje den sandsynligvis vil tage. Dette gør det muligt, at det, der tidligere var et sammensurium af visioner og forudsigelser om fremtiden, nu kan klassificeres i tre brede teknologiske rammer: 24/7/360; hvem, hvad, hvornår, hvor; og den digitale ledsager.

Selvom disse kategorier - der angiver vigtigheden af ​​gennemgribende, bevidsthed og personalisering - ikke indfanger alle aspekter af allestedsnærværende databehandling, beskriver de dens essens. Og bare ved at gå ind i computerlaboratorier i disse dage, får du den stærke fornemmelse af, at de fremskridt, der er gjort med at tackle disse udfordringer, har computerforskere overbevist om, at et stort gennembrud er inden for rækkevidde. Allestedsnærværende computing er levedygtig - og vil snart være kommercielt praktisk, hævder William Mark, SRI's vicepræsident for Information og Computing Sciences. Revolutionen er ved at ske.

24/7/360

Den almindeligt anerkendte fader til allestedsnærværende databehandling var den afdøde PARC-computerforsker Mark Weiser, som opfandt begrebet i 1988. Weiser beskrev en verden, hvor hver person ville dele tusindvis af højt distribuerede, men indbyrdes forbundne computere. Denne computerkraft, hævdede han, burde blande sig i baggrunden, skjult for folks sanser og opmærksomhed.

I begyndelsen af ​​90'erne skabte PARC-forskere ParcTab, en håndholdt skærm, der via infrarøde signaler var forbundet med en netværkscomputer, så forskere kunne få adgang til filer uden at være bundet til deres skriveborde. Andet banebrydende arbejde fandt sted på Olivetti Research Laboratory i Cambridge, England (nu AT&T Laboratories Cambridge), som var banebrydende for Active Badge. Mærket transmitterede et infrarødt signal, der gjorde det muligt for folk at blive sporet gennem en bygning via vægmonterede sensorer - blandt andet, hvilket muliggjorde, at telefonopkald automatisk blev viderestillet til deres placering. Og så var der den ultimative popularisator - MIT's Media Lab. Forskere ved dette stort set industrifinansierede laboratorium spredte ordet om begreber som nyhedsindsamlingssoftwareagenter, der skræddersyede hver morgens elektroniske avis til en persons smag.

Disse tidlige skridt har nu mistet en strøm af innovation og løfter i computerlaboratorier verden over. I dag er det et grundlæggende princip for allestedsnærværende databehandling, at beregningskraft og tjenester vil være tilgængelige, når som helst de er nødvendige - det er 24/7-delen. Og ikke kun i hele en bygning, men overalt - det er 360'eren, som i grader rundt om på kloden. Under paraplyen 24/7/360 ligger der imidlertid to radikalt forskellige tilgange. Man fortsætter drevet for at skubbe beregningskraft ind i objekter med stadigt mindre fodspor - via sammensatte bærbare computere, håndholdte og bærbare. Den anden hævder, at morgendagens computerressourcer ikke vil blive båret på specifikke enheder. I stedet vil de leve på netværk. I denne visning, ligesom folk bruger elektrisk strøm ved at slutte til en hvilken som helst stikkontakt, så bør applikationer og filer være tilgængelige fra enhver skærm eller informationsapparat - det være sig i en bil, hotel eller kontor. Netværket, for at omskrive folkene hos Sun, bliver computeren.

Denne brugslignende computermodel er ved at tage ild hos virksomheder, der bygger rygraden til internettet og for virksomhedens computernetværk - kommunikation, applikationer, lagring og tjenester forbundet med virksomhedernes computersystemer. Faktisk vil $300 millioner af IBMs seneste $500 millioner forpligtelse til pervasive computing gå til at bygge en intelligent infrastruktur af chips, mainframes, servere, databaser og protokoller til at understøtte den datarige, mobile fremtid.

Suns holdning til denne idé fremgår af dets fire år gamle Public Utility Computing-projekt (PUC). Målet er at skabe dynamiske virtuelle netværk eller supernet. Hvert supernet vil blive tildelt en offentlig webadresse, som dets medlemmer kontakter. Efter at have autentificeret sig selv gennem en adgangskode eller et smartkort, ville brugerne modtage krypteringsnøglerne og adresserne for at komme ind i det private supernet - hvor de sikkert kunne hente filer og samarbejde i realtid. Med PUC er der ingen skelnen mellem at være i HPs konferencelokale eller på mit kontor, eller derhjemme, eller på stranden eller i New York, hævder senior manager Glenn Scott.

PUC-teknologi kan også give organisationer mulighed for at gemme og hente data og få adgang til sofistikerede beregningstjenester, såsom databasesoftware, der analyserer kundetendenser. Kun i stedet for at købe disse dyre systemer, ville virksomhederne udelukkende betale for det, de brugte. Dette kan være ideelt for små virksomheder, argumenterer Scott. Forestil dig en operation på 10 personer, der ønsker at bruge stor regnskabssoftware, der kræver en kraftig maskine, som outfittet ikke har råd til. Under PUC-konceptet, siger han, kunne firmaet blot leje applikationen efter behov, måske en gang om ugen i 10 minutter. Da PUC fungerer på netværksniveau snarere end inde i softwaren, kan enhver applikation nemt bringes ind i supernettet. Dette, siger Scott, gør det langt mere kraftfuldt end de pay-as-you-go-systemer, der tilbydes af nutidens applikationstjenesteudbydere.

Fangsten kommer i at gøre alt sikkert. Scott siger, at feltforsøg sidste år validerede konceptet for kommunikation og lagring, som hovedsageligt er beskæftiget med kryptering af data - både når det bliver transmitteret, og når det er gemt. Men at give brugere, der sikrer sikker beregning, bliver deres data ikke utilsigtet kopieret, f.eks. - er mere skævt. Enhver løsning vil sandsynligvis involvere sikring af både hardware og software - en vanskelig kombination, Sun er kun lige ved at udforske. Alligevel mener Scott, at PUC er fremtidens vej; og Sun har indgivet 13 patenter omkring teknologien.

Dette værktøjskoncept ser flere år frem i tiden, men andre tager mere øjeblikkeligt sigte på en nedskaleret form på 24/7/360. Siden 1998 har det, der nu er AT&T Laboratories Cambridge, gjort deres Virtual Network Computing-software tilgængelig gratis til download. VNC forvandler enhver webbrowser til en fjernskærm til en stationær computer, hvilket giver folk mulighed for at få adgang til filer og applikationer fra stort set enhver enhed-laptop til pc, Mac til Palm. Hvad mere er, det virker på standard telefonlinjer og mobiltelefoner - letter datastrømmen ved kun at transmittere de bits eller pixels, der ændrer sig fra sekund til sekund.

Det er samme princip som PUC-på et mere personligt plan. Grunden til, at folk bærer store bærbare computere, er ikke for at have alle deres data ved hånden, argumenterer AT&T-forsker Quentin Stafford-Fraser. Det, du virkelig gerne vil have med dig, når du skal et sted hen, er dit miljø, siger han. Det betyder dine sæt præferencer, datoer, skrivebord og så videre. Med VNC, bemærker han, kan jeg stort set gå overalt i verden og være forbundet til min maskine, der står på skrivebordet her.

Systemet er ikke sikkert, og det tilbyder ikke PUC's fildelingsfunktioner. Alligevel er dens cross-platform-kapacitet overbevisende, som AT&T-forskere fandt, da en virksomhedsbrugers netværksserver styrtede ned, mens dens systemadministrator var på campingplads. Nået på sin mobiltelefon fik teknikeren besked på at vende tilbage 250 kilometer til kontoret. I stedet slog han sin Palm Pilot frem, kaldte sit VNC-aktiverede skrivebord op og fiksede problemet – alt sammen uden at forlade sit telt.

Stafford-Fraser rapporterer, at der er så mange som 10.000 VNC-downloads om dagen - med omkring en million maskiner, der kører softwaren. Men det er et glimt på skærmen sammenlignet med, hvad AT&T og andre mener, kan være den primære spiller i 24/7/360 i de kommende år: den allerede allestedsnærværende telefon. Denne idé er inkorporeret i AT&Ts VoiceTone-projekt, som søger at erstatte en normal klartone med en automatiseret version af tidligere tiders know-everything-omstillingsbord. AT&T, hvordan kan jeg hjælpe dig? stemmetonen spørger måske. Takket være talegenkendelse, hurtig behandling, web-tilstedeværelsen af ​​næsten alt og teknologier såsom tekst-til-tale-syntese, kan opkaldere bede om beskeder og trafikrapporter, tjekke vejret og sportsresultater eller foretage restaurantreservationer - alt i alt normalt sprog og uden at logge på på konventionel måde.

AT&T udvikler selv nogle af disse tjenester. Mange vil dog blive leveret gennem taletjenester, såsom Tellme Networks fra Mountain View, Californien, hvor AT&T har investeret 60 millioner dollars. Tellme og konkurrenter som Santa Clara-baserede BeVocal søger at gøre almindelige telefoner til gateways til internettet. Hos Tellme, for eksempel, ringer de, der ringer op til et 800-nummer, hvorefter de navigerer i systemet med talte kommandoer såsom Restauranter, Boston, Massachusetts, Kinesisk. De får derefter en liste over kandidater - og kan endda høre anmeldelser fra Zagat. Hvis de ønsker at reservere, er de gratis forbundet til restauranten.

Tellme-medstifterne Angus Davis og Mike McCue forlod Netscape for at forfølge visionen om telefon-som-computer-interface. Vi var disse browserfyre, og vi syntes, det var fedt, at der var 150 millioner webbrowsere, forklarer Davis, Tellmes produktionsdirektør. Men vi tænkte, ville det ikke være rigtig fedt, hvis vi kunne bygge en brugergrænseflade til internettet, der nåede ud til to milliarder mennesker? Og det var det, der gjorde telefonen spændende.

Hvem, hvad, hvornår, hvor?

Beregning af milliarder kan være for meget at håbe på i den nærmeste fremtid. Alligevel er det allerede klart, at mere og mere computerkraft og tjenester vil ligge i netværk, og at disse tjenester i stigende grad vil være tilgængelige via ledninger og trådløse netværk og via utallige enheder. Nye softwareteknologier såsom Suns Jini og Microsofts Universal Plug and Play lover at tillade, at systemer og tjenester er tilgængelige, uanset hvilket operativsystem eller hvilket programmeringssprog de anvender. På hardwarefronten anslår Dallas markedsundersøgelsesfirmaet Parks Associates, at 18,1 millioner informationsapparater - ting som håndholdte computere og internetforbundne tv'er, mobiltelefoner, bilnavigationssystemer og spilkonsoller - blev sendt sidste år. Nye trådløse standarder, såsom Bluetooth til kortdistanceradiokommunikation, vil tilføje mere fleksibilitet til at forbinde mellem enheder og netværk.

Men før selv nogle få mennesker har fordelen af ​​virkelig allestedsnærværende computing, skal der gøres store fremskridt i retning af at skabe teknologi, der tjener mennesker snarere end omvendt. Det betyder, at objekter og tjenester skal fornemme og reagere på, hvad der foregår omkring dem, så de automatisk kan gøre det rigtige - hold et rutineopkald, hvis du er optaget, fortælle dig, om dit fly er forsinket, eller informere dig om en trafikprop og foreslå en bedre rute. Sådanne bedrifter er i stigende grad kendt som kontekstbevidst computing. Men for at udføre dette job til det yderste, skal netværk vide noget om de personer, der bruger dem, ofte herunder deres identitet og placering. Dette vil tvinge et valg: ønsker folk med jævne mellemrum at give afkald på privatlivets fred til gengæld for bedre service?

En stor del af indsatsen for at spore mennesker og enheder - og koordinere deres interaktion - går tilbage til Olivettis (nu AT&T's) Active Badge-program. Det seneste twist kaldes sentient computing, som erstatter de infrarødemitterende aktive badges med ultralydssendere, kaldet flagermus. Da ultralyd giver langt mere præcise positionsdata end infrarød, gør flagermus det muligt at konstruere en computermodel, der følger mennesker, objekter og deres forhold til hinanden. Computeren, forklarer forsker Pete Steggles, skaber en cirkel omkring mig, der er omkring en fod i radius - og der er en anden lille cirkel omkring denne enhed. Og når det ene er indeholdt i det andet, så er jeg på en måde ejeren af ​​den enhed, og passende ting sker ( se Sentient Computing, sidebjælke ).

En anden måde at spore objekter på er gennem radiofrekvensidentifikationsmærker, som dem der bruges til at overvåge husdyr. Disse e-tags varierer i størrelse fra et riskorn til et kvart og kan derfor tænkes indlejret i hverdagsgenstande. De fleste er afhængige af induktiv kobling, som den der bruges i de mere omfangsrige mærker på tøj for at afskrække butikstyveri. I modsætning til flagermus har e-tags ingen intern strømkilde, der skal udskiftes med jævne mellemrum. I stedet inducerer et signal fra en tag-læser en strøm i implantatet, som består af en spole fastgjort til en siliciumchip. Energi opfanget af spolen er lagret i en kondensator, der driver chippen og får den til at sende en unik identifikator til læseren. Derfra videresendes dataene trådløst til internettet eller virksomhedens intranet – hvilket fremkalder flere oplysninger vedrørende det taggede element.

Sidste år e-mærkede PARC-forskere alt fra papir til bøger til kopimaskiner rundt om i laboratoriet. På den måde kunne enhver, der bærer en tablet-computer udstyret med en læser, få adgang til yderligere information og tjenester forbundet med det mærkede element. Sig for eksempel, at en person henvendte sig til en flyer, der annoncerede et foredrag. Ved at placere computeren i nærheden af ​​titlen kunne han eller hun kalde foredragsabstraktet frem. Hvis du holder den i nærheden af ​​meddelelsen om dato og klokkeslæt, hvor et separat tag var indlejret, ville begivenheden planlægges i en elektronisk kalender. Endnu bedre, mange mærkede varer aktiverede tjenester forbundet med deres fysiske form. I en demonstration fremkaldte det at bringe en mærket fransk ordbog i nærheden af ​​en computer en fransk version af det engelske dokument på skærmen. Roy Want, der ledede projektet, men siden har forladt Xerox til Intel, beskriver e-tags som en udvikling af stregkoden. Jeg tror i fremtiden, at næsten alt, der fremstilles og forhandles, vil indeholde et elektronisk mærke. Sådanne tags, tilføjer han, vil linke til internettet for at give oplysninger om varens oprindelse, historie og ejerskab.

Selvom en verden befolket af flagermus og e-tags lover at udvide computing til næsten alt, adresserer den ikke et af de største håb for allestedsnærværende computing - at sensorer, effektorer og aktuatorer også kan inkorporeres i enheder, hvilket gør systemer i stand til både at behandle information og besvarelse heraf. Tidligere PARC-direktør John Seely Brown forudser for eksempel en verden, hvor millioner af netværkssensorer er placeret på veje, ved at bruge information om trafik til at lette trængsel og dermed harmonisere menneskelig aktivitet med miljøet.

Den digitale følgesvend

Selvom de lover at tilføje stor nytte til folks liv, afhænger de fleste kontekstbevidste teknologier af direkte kommunikation mellem mennesker og en kendt enhed eller applikation. I virkeligheden, uanset om de er hjemme eller på farten, vil folk også have brug for hjælp til at aflytte tjenester, som de ikke kender - og som de aldrig vil interagere direkte med.

Indtast et tredje hovedaspekt af allestedsnærværende computing: softwareagenter eller bots, der roder rundt bag kulisserne for at finde tjenester og generelt få tingene gjort uden at genere mennesker med detaljerne. Mange bots er allerede på markedet, der katalogiserer internettet til internetportaler eller sporer kundepræferencer for e-handlere. Men en ny generation er på vej. Nogle bots er specifikke for individuelle enheder eller applikationer. Andre er mere som direktørassistenter, der leder efter gode tilbud, forhandler aftaler og runder snesevis af tjenester op i større, koordinerede handlinger.

Blandt de første bots, der kom på markedet, kunne være kontekstbevidste applikationer, der søger at forhindre overbelastning af information ved at filtrere e-mail, telefonopkald og nyhedsadvarsler. Mange virksomheder tackler dette problem. Hos Microsoft træffer softwareagenter under udvikling disse beslutninger baseret på faktorer som meddelelsesindhold, den slags kommunikationer, som brugerne læser først eller sletter uden at åbne, og meddelelsesforfatterens forhold til læseren eller position i virksomhedens organisationsdiagram. Agenter kan derefter afgøre, om de skal afbryde eller ej, ved at korrelere denne information - ved hjælp af skrivebordssensorer såsom mikrofoner og kameraer - med om personen er i telefonen, optaget ved tastaturet eller mødes med nogen. Hvis personen er ude, kan agenterne endda beslutte, om de vil spore ham eller hende via personsøger eller mobiltelefon.

Selv dette er dog blot en appetitvækker til en idé, stadig uden konkret udmøntning, som SRI kalder den digitale følgesvend. Ligesom Microsofts statistisk baserede filtre forestiller det sig agenter, der tilpasser sig menneskelige behov - kun i meget større skala, da OAA-facilitator-ideen udvides til at omfatte personlige agenter, der vil forblive hos folk i årevis eller endda årtier. Ligesom en god sekretær lærer en chefs præferencer at kende og endda kommer til at forudse hans eller hendes behov, så vil en digital ledsager tjene sine menneskelige herrer.

Tænk på det som en PDA (personlig digital assistent) på steroider, fortæller SRIs Mark. Det er din assistent, det er din mægler til dette sæt af tjenester og enheder, der er tilgængelige på netværket. Din ledsager, siger han, vil autentificere din identitet og betale dine regninger. Det vil lave rejsearrangementer baseret på dine præferencer - og vil endda sørge for, at lejebilens radio er indstillet til dine ønsker. Kan du ikke huske den vin, du drak på en restaurant i sidste uge? Bare spørg din ledsager: Det vil referere til dine regninger og måske restaurantens vinkort for at finde ud af det. Kort sagt, siger Mark, vil en digital ledsager være en persons universelle fjernbetjening til verden.

Den allestedsnærværende vision forbliver i mange forstand netop det: en vision. Ud over de enorme teknologiske udfordringer med at opbygge en offentlig infrastruktur og skabe digitale ledsagere, tårner sig overvældende problemer op, der strækker sig fra programmering til netværksverdenen til reel frygt for Big Brother-lignende krænkelser af privatlivet. Jeffrey Kephart, der leder Agents and Emerging Phenomena-gruppen ved IBM's Thomas J. Watson Research Center i Hawthorne, NY, forudser endda de milliarder af agenter, der snart vil være derude, der fastsætter priser, byder og træffer købsbeslutninger som et økonomisk wildcard med potentielt enorme konsekvenser. Det, vi taler om, er introduktionen af ​​en ny økonomisk art i økonomien, siger han. Hidtil har vi kun haft mennesker. Han arbejder på at modellere og studere dynamikken i et sådant system - og guddommelige måder at undgå priskrige på og generelt hjælpe med at forhindre, at tingene kommer ud af kontrol.

Ingen kender endnu løsningen på sådanne gåder - og svarene er heller ikke engang tydelige i dagens sammenblanding af bestræbelser. Alt dette betyder, at virkelig allestedsnærværende databehandling stadig kan være årtier tilbage.

Men stadigt ser det ud til, at de store brikker er ved at samles, hvilket giver anledning til en opfattelse blandt nogle i branchen om, at den nye dag er på vej. SRIs Mark er en sådan optimist. Det samme er Jim Waldo, chefingeniør for Suns Jini-indsats, som ved at fjerne mange af de barrierer, der eksisterer mellem systemer baseret på forskellige operativsystemer og sprog, markerer et stort skridt mod drømmen.

Min fornemmelse af hele den allestedsnærværende computerting er, at den er ved at være ved at være næsten en overmættet løsning - og på et tidspunkt vil krystallen dannes. Og når det sker, kommer det til at ske rigtig hurtigt, slår Waldo fast. Der kommer til at være masser af dette basisarbejde. Det kommer ingen steder hen - og lige pludselig vil det bare være der.

skjule