Projeto Oxygen
Dispositivos Móveis AutoConfiguráveis
MAC 5743
Computação Móvel
Danilo Toshiaki Sato
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 infraestrutura 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
Conexões com o  Maior variedade de
sensores
ambiente
 Melhor QoS
H21
 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 adhoc
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 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”
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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
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