อ่าน 7 นาที
การประมวลผลแบบยูบิควิตัส
การประมวลผลแบบยูบิควิตัส (หรือ " ubicomp ") เป็นแนวคิดใน วิศวกรรมซอฟต์แวร์ วิศวกรรม ฮาร์ดแวร์ และ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ที่ มุ่งทำให้ การประมวลผล...
การประมวลผลแบบยูบิควิตัส
การประมวลผลแบบยูบิควิตัส (หรือ " ubicomp ") เป็นแนวคิดในวิศวกรรมซอฟต์แวร์วิศวกรรมฮาร์ดแวร์และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ มุ่งทำให้ การประมวลผลปรากฏขึ้นอย่างราบรื่นได้ทุกที่ทุกเวลา แตกต่างจากการประมวลผลบนเดสก์ท็อปการ ประมวลผล แบบยูบิควิตัสหมายถึงการใช้งานบนอุปกรณ์ใดก็ได้ ในสถานที่ใดก็ได้ และในรูปแบบใดก็ได้ ผู้ใช้โต้ตอบกับคอมพิวเตอร์ ซึ่งสามารถมีอยู่ได้หลายรูปแบบ รวมถึงคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป แท็บเล็ตสมาร์ทโฟนและเทอร์มินัลในสิ่งของในชีวิตประจำวัน เช่นตู้เย็นหรือแว่นตาเทคโนโลยีพื้นฐานที่สนับสนุนการประมวลผลแบบยูบิควิตัส ได้แก่อินเทอร์เน็ตมิดเดิลแวร์ขั้นสูงเคอร์เนลระบบปฏิบัติการรหัสเคลื่อนที่เซ็นเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์อินพุต / เอาต์พุตและส่วนติดต่อผู้ใช้ใหม่เครือข่ายคอมพิวเตอร์โปรโตคอลมือถือระบบนำทางทั่วโลกและวัสดุใหม่
รูปแบบนี้ยังถูกอธิบายว่าเป็นคอมพิวเตอร์แบบแพร่หลาย [ 1 ]ปัญญาประดิษฐ์แบบรอบด้าน [ 2 ]หรือ "everyware" [ 3 ] แต่ละคำ เน้นแง่มุมที่แตกต่างกันเล็กน้อย เมื่อเกี่ยวข้องกับวัตถุที่เกี่ยวข้องเป็นหลัก ก็จะเรียกอีกอย่างว่าคอมพิวเตอร์ทางกายภาพอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆคอมพิวเตอร์แบบสัมผัส[ 4 ]และ"สิ่งที่คิดได้" แทนที่จะเสนอคำจำกัดความเดียวสำหรับคอมพิวเตอร์แบบแพร่หลายและคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องเหล่านี้ ได้ มีการเสนอ การจำแนกประเภทของคุณสมบัติสำหรับคอมพิวเตอร์แบบแพร่หลาย ซึ่งสามารถอธิบายระบบและแอปพลิเคชันแบบแพร่หลายประเภทต่างๆ ได้[ 5 ]
หัวข้อสำคัญของการประมวลผลแบบแพร่หลาย ได้แก่การประมวลผลแบบกระจายการประมวลผลบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ การ ประมวล ผลตามตำแหน่งที่ตั้ง เครือข่ายมือถือ เครือข่ายเซ็นเซอร์ ปฏิสัมพันธ์ ระหว่าง มนุษย์ กับคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีบ้านอัจฉริยะ ที่คำนึงถึงบริบทและปัญญาประดิษฐ์
แนวคิดหลัก
การประมวลผลแบบยูบิควิตัสคือแนวคิดของการใช้คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและราคาไม่แพงเพื่อช่วยในการทำงานประจำวันโดยอัตโนมัติ[ 6 ]
Mark Weiserเสนอรูปแบบพื้นฐานสามรูปแบบสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบแพร่หลาย : [ 7 ]
- แท็บ : อุปกรณ์สวมใส่ที่มีขนาด ประมาณหนึ่ง เซนติเมตร
- แผ่นทดสอบ : อุปกรณ์พกพาที่มีขนาด ประมาณหนึ่ง เดซิเมตร
- บอร์ด : อุปกรณ์แสดงผลแบบโต้ตอบขนาดใหญ่ที่มีขนาด ประมาณหนึ่ง เมตร
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบแพร่หลายที่เสนอโดย Mark Weiser นั้นล้วนมีพื้นฐานมาจากอุปกรณ์แบนที่มีขนาดแตกต่างกันพร้อมจอแสดงผล[ 8 ]หมวดหมู่อุปกรณ์ตามแนวคิดเหล่านี้ได้รับการนำไปใช้ที่ Xerox PARC ในภายหลังในระบบทดลองต่างๆ รวมถึง PARCTab, PARCPad และ LiveBoard ซึ่งทำหน้าที่เป็นต้นแบบแรกๆ ของสภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบพกพา แบบแท็บเล็ต และแบบจอแสดงผลแบบโต้ตอบขนาดใหญ่[ 9 ]นอกเหนือจากแนวคิดเหล่านั้นแล้ว ยังมีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบแพร่หลายอื่นๆ อีกมากมายที่สามารถมีอยู่ได้[ 5 ]
ประวัติศาสตร์
มาร์ค ไวเซอร์ เป็นผู้บัญญัติศัพท์วลี "ubiquitous computing" ประมาณปี 1988 ในช่วงที่เขาดำรงตำแหน่งหัวหน้านักเทคโนโลยีของศูนย์วิจัยซีร็อกซ์ พาโล อัลโต (PARC) ไวเซอร์ได้เขียนเอกสารฉบับแรกๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ ทั้งโดยลำพังและร่วมกับ จอห์น ซีลีย์ บ ราวน์ ผู้อำนวยการและหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ PARC โดยส่วนใหญ่เป็นการกำหนดนิยามและร่างประเด็นสำคัญๆ ของเรื่องนี้[ 7 ] [ 10 ] [ 11 ]
การตระหนักถึงผลกระทบของการขยายขีดความสามารถในการประมวลผล
เมื่อตระหนักว่าการขยายพลังการประมวลผลไปสู่สถานการณ์ในชีวิตประจำวันจะต้องอาศัยความเข้าใจในปรากฏการณ์ทางสังคม วัฒนธรรม และจิตวิทยาที่อยู่นอกเหนือขอบเขตที่เหมาะสม ไวเซอร์จึงได้รับอิทธิพลจากหลายสาขานอกเหนือจากวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ รวมถึง " ปรัชญา ปรากฏการณ์วิทยา มานุษยวิทยา จิตวิทยา ลัทธิหลังสมัยใหม่ สังคมวิทยาของวิทยาศาสตร์ และการวิจารณ์สตรีนิยม " เขากล่าวอย่างชัดเจนเกี่ยวกับ"ต้นกำเนิดมนุษยนิยมของ 'อุดมคติที่มองไม่เห็นในความคิดหลังสมัยใหม่'" [ 11 ] โดยอ้างอิงถึง นวนิยาย ดิสโทเปีย ที่เสียดสี อย่าง Ubikของ ฟิลิป เค. ดิกด้วย
แอนดี้ ฮอปเปอร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร ได้เสนอและสาธิตแนวคิดเรื่อง "การเทเลพอร์ต" ซึ่งหมายถึงการที่แอปพลิเคชันติดตามผู้ใช้ไปทุกที่ที่เขาหรือเธอเคลื่อนที่ไป
รอย วอนต์ (ปัจจุบันทำงานที่ Google) ขณะอยู่ที่ Olivetti Research Ltd. ได้ออกแบบ "ระบบ Active Badge" เป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นระบบประมวลผลตำแหน่งขั้นสูงที่ผสานการเคลื่อนที่ส่วนบุคคลเข้ากับการประมวลผล ต่อมาที่ Xerox PARC เขาได้ออกแบบและสร้าง "PARCTab" หรือเรียกง่ายๆ ว่า "Tab" ซึ่งได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่รับรู้บริบทได้เครื่องแรกของโลก ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับสมาร์ทโฟนในปัจจุบันเป็นอย่างมาก
บิล ชิลิต (ปัจจุบันทำงานอยู่ที่ Google) ก็เคยทำงานวิจัยในหัวข้อนี้มาก่อน และมีส่วนร่วมในการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านการประมวลผลบนอุปกรณ์พกพา (Mobile Computing) ครั้งแรกๆ ที่จัดขึ้นในซานตาครูซเมื่อปี 1996
เคน ซากามูระจากมหาวิทยาลัยโตเกียวประเทศญี่ปุ่นเป็นผู้นำห้องปฏิบัติการเครือข่ายยูบิควิตัส (UNL) โตเกียวรวมถึงฟอรัม T-Engineด้วย เป้าหมายร่วมกันของข้อกำหนดเครือข่ายยูบิควิตัสของซากามูระและฟอรัม T-Engine คือการทำให้อุปกรณ์ทั่วไปสามารถส่งและรับข้อมูลได้[ 12 ] [ 13 ]
MITยังมีส่วนร่วมในการวิจัยที่สำคัญในสาขานี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มวิจัย Things That Think (นำโดยHiroshi Ishii , Joseph A. ParadisoและRosalind Picard ) ที่Media Lab [ 14 ]และความพยายามของ CSAIL ที่รู้จักกันในชื่อProject Oxygen [ 15 ] ผู้มีส่วนร่วมหลักอื่นๆ ได้แก่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน ( Shwetak Patel , Anind DeyและJames Landay ), HealthX Lab ของวิทยาลัย Dartmouth (นำโดย Andrew Campbell ), วิทยาลัยคอมพิวเตอร์ของGeorgia Tech ( Gregory AbowdและThad Starner ), People Aware Computing Lab ของCornell Tech (นำโดย Tanzeem Choudhury ), Interactive Telecommunications ProgramของNYU , ภาควิชาสารสนเทศศาสตร์ของUC Irvine , Microsoft Research , Intel Researchและ Equator [ 16 ]มหาวิทยาลัย Ajou UCRi & CUS [ 17 ]
ตัวอย่าง
หนึ่งในระบบที่แพร่หลายในยุคแรกๆ คือ"Live Wire" หรือที่รู้จักกันในชื่อ "Dangling String" ของ ศิลปิน Natalie Jeremijenko ซึ่งติดตั้งที่ Xerox PARC ในช่วงที่ Mark Weiser ทำงานอยู่ที่นั่น [ 18 ]นี่คือเชือกเส้นหนึ่งที่ต่อกับมอเตอร์สเต็ปเปอร์และควบคุมโดย การเชื่อมต่อ LANกิจกรรมเครือข่ายทำให้เชือกกระตุก ทำให้เกิด สัญญาณบ่งชี้การรับส่งข้อมูล ที่สังเกตได้จากภายนอก Weiser เรียกสิ่งนี้ว่าเป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีที่สงบ[ 19 ]
การแสดงออกในปัจจุบันของแนวโน้มนี้คือการแพร่กระจายอย่างกว้างขวางของโทรศัพท์มือถือ โทรศัพท์มือถือจำนวนมากรองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง บริการวิดีโอ และบริการอื่นๆ ที่มีความสามารถในการคำนวณที่ทรงพลัง แม้ว่าอุปกรณ์เคลื่อนที่เหล่านี้จะไม่จำเป็นต้องเป็นการแสดงออกของการประมวลผลแบบยูบิควิตัส แต่ก็มีตัวอย่าง เช่น โครงการ Yaoyorozu ("เทพเจ้าแปดล้านองค์") ของญี่ปุ่น ซึ่งอุปกรณ์เคลื่อนที่ควบคู่กับแท็กระบุความถี่วิทยุแสดงให้เห็นว่าการประมวลผลแบบยูบิควิตัสมีอยู่แล้วในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง[ 20 ]
บริษัท Ambient Devicesได้ผลิต "ทรงกลม" "แผงควบคุม" และ " สัญญาณพยากรณ์อากาศ " อุปกรณ์ตกแต่งเหล่านี้รับข้อมูลจากเครือข่ายไร้สายและรายงานเหตุการณ์ปัจจุบัน เช่น ราคาหุ้นและสภาพอากาศ คล้ายกับNabaztagซึ่งคิดค้นโดยRafi HaladjianและOlivier Mévelและผลิตโดยบริษัท Violet
Mark Pesceนักอนาคตศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้สร้าง โคม ไฟLED 52 ดวง ที่สามารถปรับแต่งได้สูงซึ่งใช้Wi-Fiโดยตั้งชื่อว่าMooresCloudตามชื่อของGordon Moore [ 21 ]
บริษัทUnified Computer Intelligence Corporationได้เปิดตัวอุปกรณ์ที่เรียกว่าUbi ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์แบบยูบิควิตัสที่ออกแบบมาเพื่อให้มีการโต้ตอบด้วยเสียงภายในบ้านและให้การเข้าถึงข้อมูลอย่างต่อเนื่อง[ 22 ]
งานวิจัยด้านคอมพิวเตอร์แบบแพร่หลาย (Ubiquitous computing) มุ่งเน้นไปที่การสร้างสภาพแวดล้อมที่คอมพิวเตอร์ช่วยให้มนุษย์สามารถมุ่งความสนใจไปที่แง่มุมต่างๆ ของสภาพแวดล้อม และทำหน้าที่กำกับดูแลและกำหนดนโยบายได้ คอมพิวเตอร์แบบแพร่หลายเน้นการสร้างส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ที่สามารถตีความและสนับสนุนเจตนาของผู้ใช้ได้ ตัวอย่างเช่น โครงการ Oxygen ของ MIT พยายามสร้างระบบที่การคำนวณแพร่หลายไปทั่วเหมือนอากาศ:
ในอนาคต การคำนวณจะเน้นที่มนุษย์เป็นศูนย์กลาง จะมีให้ใช้ได้ทุกที่อย่างอิสระ เหมือนกับแบตเตอรี่และปลั๊กไฟ หรือออกซิเจนในอากาศที่เราหายใจ...เราไม่จำเป็นต้องพกอุปกรณ์ของเราเองติดตัวไปด้วยอีกต่อไป แต่อุปกรณ์ทั่วไปที่สามารถกำหนดค่าได้ ไม่ว่าจะเป็นแบบพกพาหรือฝังอยู่ในสภาพแวดล้อม จะนำการคำนวณมาให้เราเมื่อใดก็ตามที่เราต้องการและไม่ว่าเราจะอยู่ที่ไหนก็ตาม เมื่อเราโต้ตอบกับอุปกรณ์ "นิรนาม" เหล่านี้ พวกมันจะรับเอาบุคลิกภาพข้อมูลของเรามาใช้ พวกมันจะเคารพความต้องการความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยของเรา เราไม่จำเป็นต้องพิมพ์ คลิก หรือเรียนรู้ศัพท์คอมพิวเตอร์ใหม่ๆ แต่เราจะสื่อสารกันอย่างเป็นธรรมชาติ โดยใช้คำพูดและท่าทางที่อธิบายเจตนาของเรา... [ 23 ]
นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานที่ไม่มุ่งหวังที่จะหลีกหนีจากโลกทางกายภาพและ "เข้าสู่โลกไซเบอร์ที่เต็มไปด้วยโลหะและกิกะไบต์" แต่กลับนำคอมพิวเตอร์และการสื่อสารมาสู่เรา ทำให้สิ่งเหล่านี้ "มีความหมายเหมือนกันกับงานที่มีประโยชน์ที่พวกมันทำ" [ 20 ]
หุ่นยนต์เครือข่ายเชื่อมโยงเครือข่ายที่แพร่หลายกับหุ่นยนต์ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างรูปแบบการใช้ชีวิตและโซลูชันใหม่ๆ เพื่อแก้ไขปัญหาทางสังคมต่างๆ รวมถึงปัญหาผู้สูงอายุและการดูแลผู้ป่วย[ 24 ]
ชุดคุณสมบัติ"ความต่อเนื่อง" ที่ Apple นำเสนอ ในOS X Yosemiteสามารถมองได้ว่าเป็นตัวอย่างของการประมวลผลแบบยูบิควิตัส[ 25 ]
ปัญหา
ความเป็นส่วนตัวเป็นข้อวิจารณ์ที่ถูกยกมาบ่อยที่สุดของการประมวลผลแบบยูบิควิตัส (ubicomp) และอาจเป็นอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดต่อความสำเร็จในระยะยาว[ 26 ]
ศูนย์วิจัย
นี่คือรายชื่อสถาบันที่มีชื่อเสียงซึ่งอ้างว่ามุ่งเน้นด้านการประมวลผลแบบยูบิควิตัส โดยเรียงตามประเทศ:
- แคนาดา
ห้องปฏิบัติการสื่อเชิงทอพอโลยีมหาวิทยาลัยคอนคอร์เดีย ประเทศแคนาดา
- ฟินแลนด์
กลุ่มวิจัยด้านการถ่ายภาพชุมชนมหาวิทยาลัยโออูลูประเทศฟินแลนด์
- เยอรมนี
สำนักงานความร่วมมือทางไกล (TECO) สถาบันเทคโนโลยีคาร์ลสรูห์ประเทศเยอรมนี
- อินเดีย
ศูนย์ทรัพยากรวิจัยการคำนวณแบบยูบิควิตัส (UCRC) ศูนย์พัฒนาการคำนวณขั้นสูง[ 27 ]
- ปากีสถาน
ศูนย์วิจัยด้านการประมวลผลแบบยูบิควิตัส (CRUC), การาจี, ปากีสถาน
- สวีเดน
ศูนย์ชีวิตเคลื่อนที่มหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม
- สหราชอาณาจักร
ห้องปฏิบัติการความเป็นจริงผสม (Mixed Reality Lab), มหาวิทยาลัยนอตติงแฮม
ดูเพิ่มเติม
- อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ในสภาพแวดล้อม
- สื่อแวดล้อม
- การเข้าถึงคอมพิวเตอร์
- การประมวลผลที่เน้นมนุษย์เป็นศูนย์กลาง
- การโต้ตอบผ่านมือถือ
- เมืองอัจฉริยะ (เมืองที่เชื่อมต่อทุกหนทุกแห่ง)
- การค้าที่แพร่หลาย
- การเรียนรู้ทุกที่ทุกเวลา
- หุ่นยนต์ที่พบเห็นได้ทั่วไป
- คอมพิวเตอร์แบบสวมใส่ได้
อ่านเพิ่มเติม
- หนังสือEveryware: The Dawning Age of Ubiquitous Computing ของ Adam Greenfield ISBN 0-321-38401-6.
- Salim, Flora, Abowd, Gregory UbiComp-ISWC '20: เอกสารประกอบการประชุมร่วมระหว่างประเทศ ACM ประจำปี 2020 ว่าด้วยการประมวลผลแบบแพร่หลายและทุกที่ทุกเวลา และเอกสารประกอบการประชุมสัมมนาระหว่างประเทศ ACM ประจำปี 2020 ว่าด้วยคอมพิวเตอร์แบบสวมใส่ได้สมาคมเครื่องจักรคำนวณ นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกาISBN 978-1-4503-8076-8.
ลิงก์ภายนอก
- การประชุมวิชาการนานาชาติว่าด้วยการประมวลผลแบบแพร่หลาย (Pervasive)
- วารสาร Pervasive and Mobile Computing, PMC (Elsevier)
- รายงานการประชุมเชิงปฏิบัติการด้านสื่อแวดล้อมเชิงความหมาย (iAMEA)
- University of Siegen, สิ่งพิมพ์หน้าแรกของ ubicomp
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การประมวลผลแบบยูบิควิตัส
การประมวลผลแบบยูบิควิตัส (หรือ " ubicomp ") เป็นแนวคิดใน วิศวกรรมซอฟต์แวร์ วิศวกรรม ฮาร์ดแวร์ และ วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ ที่ มุ่งทำให้ การประมวลผล...
แนวคิดหลัก
การประมวลผลแบบยูบิควิตัสคือแนวคิดของการใช้คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและราคาไม่แพงเพื่อช่วยในการทำงานประจำวันโดยอัตโนมัติ [ 6 ]
ประวัติศาสตร์
มาร์ค ไวเซอร์ เป็นผู้บัญญัติศัพท์วลี "ubiquitous computing" ประมาณปี 1988 ในช่วงที่เขาดำรงตำแหน่งหัวหน้านักเทคโนโลยีของ ศูนย์วิจัยซีร็อกซ์ พาโล อัลโต (PARC) ไวเซอร์ได้เขียนเอกสารฉบับแรกๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้ ทั้งโดยลำพังและร่วมกับ จอห์น ซีลีย์ บ ราวน์...
การตระหนักถึงผลกระทบของการขยายขีดความสามารถในการประมวลผล
เมื่อตระหนักว่าการขยายพลังการประมวลผลไปสู่สถานการณ์ในชีวิตประจำวันจะต้องอาศัยความเข้าใจในปรากฏการณ์ทางสังคม วัฒนธรรม และจิตวิทยาที่อยู่นอกเหนือขอบเขตที่เหมาะสม ไวเซอร์จึงได้รับอิทธิพลจากหลายสาขานอกเหนือจากวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ รวมถึง " ปรัชญา ปรากฏการณ์วิทยา...