Нательный компьютинг переходит из сказки в быль

Может показаться невероятным, но простой iPhone по вычислительной мощности превосходит первую модель iMac. Современные семейства ...

Может показаться невероятным, но простой iPhone по вычислительной мощности превосходит первую модель iMac. Современные семейства мощных, но вместе с тем мобильных подключённых устройств позволяют многое из того, что может компьютер, но без компьютера.

Только представьте: можно работать в интернете, проверять сообщения, играть в игры. Добавим сюда десятки тысяч приложений, и наш телефон превращается в гитару, строительный уровень, в переводчика и даже телохранителя. В будущем наверняка можно будет с помощью SaaS-систем выполнять такие задачи, которые одному телефону не под силу из-за аппаратных или программных ограничений. Тем временем возможности мобильных устройств Apple увеличиваются с каждым выпуском.

Чего же ещё можно ожидать от развития нательных технологий в посткомпьютерную эпоху? Случится ли так, что однажды Apple iWatch станет нашим единственным компьютером? Что ещё принесёт нам «нательный компьютинг»?

Видение будущего

Это настоящее восстание машин. У нас уже есть умные холодильники и умные системы управления домом, такие как термостат Nest. На тысячах ферм по всему азиатско-дальневосточному региону установлены системы умного слежения и управления.

Неодушевлённые объекты оживают, — написал профессор МТИ Алекс Пентланд (Alex Pantland) ещё в 2000 году. — Простые объекты, окружающие нас, получают датчики, вычислительные возможности, соленоиды. Столы и двери, телевизоры и телефоны, автомобили и поезда, очки и обувь, даже рубашки — всё из статичных неодушевлённых объектов превращается в адаптивные, реагирующие системы, которые могут быть более дружественными, полезными и эффективными.

Развитие быстрых Wi-Fi- и мобильных сетей (4G, Femtocell, Metrocell и т.д.) породило IP-инфраструктуру подключённых устройств. В будущем появятся ещё более интересные вещи. Так, в Великобритании к 2019 году планируют развернуть национальную систему «умных» счётчиков в домах, что позволит снизить потребление энергии за счёт детального анализа её использования.

Подобные перспективы очень тесно связаны с мечтами о нательных компьютерах. Мечты эти не новы: вспомним одежду изменяемого цвета в фильме «Трон», очки Джорди ла Форжа из «Звёздного пути», часы Дика Трейси. Однако ново то, что подобные вещи создаются уже сегодня. Вот лишь несколько примеров.

Армия Великобритании заказала разработку умной ткани для униформы. Google разрабатывает умные очки — Google Glass. Фирмы вроде Pebble создают часы. Многие компании работают над беспилотными автомобилями.

Pebble

Pebble

Хотя функциональность встроенного процессора в некоторых умных системах ограниченна, её можно дополнять за счёт облачных систем, собирая информацию о вашей активности и адаптируя устройство под ваши потребности. Ваши устройства могут узнавать о том, что вам нужно, и делать это для вас. Скажем, вы заходите в номер отеля, а там уже установлена нужная вам температура.

«Звезды завтрашнего дня помогут компьютерам лучше понимать людей. Со временем эти машины будут для нас как человеческие друзья. Абсолютно точно, что так и будет», — сказал сооснователь Apple Стив Возняк на одном отраслевом мероприятии.

Apple уже застолбила себе место в этой эволюции со своими iPhone, iPad и iPod touch. Эти устройства показывают, какую важную роль мобильные технологии будут играть в будущем развитии «интернета вещей».

Пока у нас нет доказательств, что Apple готовится к выходу на эти новые рынки, но всё же сложно представить, что это не так. В конце концов, глава этой компании, Тим Кук, на недавнем собрании акционеров сказал: «Очевидно, что мы рассматриваем новые категории. Мы не говорим о них, но мы их рассматриваем». Кроме того, Apple подала множество патентных заявок на тему нательных устройств.

Как мы сюда пришли?

Пожалуй, первым в истории нательным компьютером были счёты, надетые на шею. Лишь недавно люди получили доступ к таким электронным компонентам, которые позволяют разместить процессор на руке, положить в карман или кошелёк.

Отцом нательных компьютеров считается профессор Торонтского университета Стив Манн (Steve Mann). В 1970-х и 80-х годах он создал несколько нательных систем общего пользования, включая устройства считывания, биологической обратной связи и мультимедиа. В 1981 году он разработал мультимедийную компьютерную систему для крепления на спину с наголовным дисплеем для одного глаза. С тех пор Манн каждый день носит какой-нибудь нательный компьютер.

Стив Манн

Стив Манн

В середине 1990-х Манн разработал систему, которая снимает видео с дисплея и отправляет его в интернет либо транслирует в обратном направлении. Посетители его сайта могли видеть, что он видит в данный момент, и делать аннотации («писать по сетчатке», как он говорил). Сегодня Манн — генеральный председатель Международного симпозиума по технологиям и обществу в составе IEEE.

Сделал большой вклад в этот сектор и Стивен Робертс (Steven K. Roberts), создавший в конце 1980-х годов компьютеризованный лежачий велосипед. Его работа вдохновила сообщество энтузиастов-изобретателей, исследовавших целый ряд технологий, кульминацией которых стала система дополненной реальности Тэда Старнера (Thad Starner) из МТИ. Однако все эти пионеры обязаны Дугласу Энгельбарту (Douglas Engelbart), изобретателю аккордной клавиатуры, которая использовалась во многих ранних нательных компьютерах. Он также является автором очень важной статьи на эту тему — «Дополненный человеческий разум», в которой показано, как компьютеры могут сделать людей умнее.

В 1990 году была образована Xybernaut Corporation — первая компания, которая специализировалась на нательных компьютерах. Она продавала свою продукцию на нишевых рынках, в том числе военном. Старший аналитик Venture Development Corporation Тим Ши (Tim Shea) в 2007 году сказал о Xybernaut такие слова: «Она довольно хорошо посеяла семена, но отчасти проблема была в том, что её нательные компьютеры были крупноваты и тяжеловаты, а батарея была неважной».

Эти слова показывают, что до относительно недавнего времени у этих новых нательных технологий были серьёзные технические трудности. Их пионерам приходилось изобретать что-то новое и одновременно мучиться с дисплеем, процессором и материнской платой, пытаясь сделать их как можно меньше, при этом с приемлемым временем автономной работы.

Нательный компьютер

Затем пришли умные устройства от Palm и позже Apple, которые поменяли ситуацию. Эти устройства появились в результате того, что ARM, Intel и другие компании начали агрессивно развивать низковольтные процессоры для мобильных устройств. Сегодня интенсивная конкуренция на рынке смартфонов обеспечила быстрый прогресс в процессорах, связи, дисплеях и других технологиях. С появлением новых крошечных компонентов работа пионеров нательных компьютеров перешла на качественно новый уровень.

Что у нас сейчас?

Если определять нательные технологии как любое устройство с процессором, то такие устройства уже предлагаются на рынке: система Nike+, часы Pebble для iPhone и даже спортивные бюстгальтеры.

Важно провести различие между устройством как таковым и той функцией, которую оно выполняет. iPhone — это компьютер в кармане, но что именно он делает? iPad, вероятно, является самым популярным планшетом для современных посткомпьютерных детей, но что он делает? Могут ли функции подобных технологий существовать независимо от устройства? Если да, то как?

Создатели Pebble считают, что нужно работать с тем, что уже есть. Они придумали, как вывести ряд полезных функций телефона на часы, чтобы пользователю не приходилось доставать из кармана iPhone. Pebble получают бoльшую часть данных по Bluetooth с iPhone или Android-смартфона. Также поддерживаются некоторые приложения, такие как GPS, велокомпьютер, плеер, дальномер для гольфа и т.д. При этом часы не нуждаются в мощном процессоре, большом объёме памяти или мощном аккумуляторе.

Очки Glass от Google тоже используют iPhone или совместимое Android-устройство для дополнения визуальной информации данными из интернета. Конечно, Google в этом не первая. Есть и другие смарточки, например Lorex Vue (записывают видео и звук), AR-очки Vuzix Wrap 520AR и семейство видеоочков Lumus, имитирующих 87-дюймовый экран.

Производитель спортивного инвентаря Under Armour предлагает футболку E39, начинённую самой разной электроникой: ускоритель, измерители пульса и дыхания и т.д. В Under Armour надеются, что однажды такая футболка сможет в реальном времени отправлять всю информацию тренерам, которые смогут отслеживать показатели спортсмена.

Футболка E39 от Under Armour

Футболка E39

Скорее всего, уже не избежать настоящей революции в области нательной техники в области медицины и здоровья. На данный момент 61% всех нательных устройств составляют разного рода спортивные мониторы. BodyMedia выпускает устройства для измерения разных показателей здоровья, а в Orange Media трудятся над созданием самых разных устройств для слежения за работой сердца, состоянием больных диабетом и других случаев, чтобы помочь врачам эффективно помогать большему числу больных. Ещё одна фирма, Sorin, предлагает системы слежения для пациентов с электронным стимулятором сердца, работающие в паре со смартфоном. Американская фирма MC10 разрабатывает нательные датчики в виде обычного пластыря и с такой же, как у пластыря, гибкостью, водонепроницаемостью и прочностью.

А ещё нательные технологии входят в моду. Фирма International Fashion Machines разрабатывает умную ткань, понимающую электронные команды. Stamp Shoes предлагает ботинки, которые могут помочь перебравшему посетителю бара добраться до дома. И это не шутки: 50% больных болезнью Альцгеймера рискуют погибнуть, если их не найдут в течение 24 часов.

Чего ждать дальше и когда?

Началась гонка за ставки на новом широком потребительском фронте. Google подняла свой флаг в виде Google Glass, поставки этого устройства разработчикам начнутся позже в течение года. О планах Apple судить сложнее, о них, как обычно, известны лишь слухи и спекуляции (подробнее об этом — ниже), но судя по конкуренции c Google, Apple обязательно выпустит что-то из этой области для миллионов удовлетворённых пользователей iPhone. Microsoft тоже втихомолку разрабатывает видеоочки, что стало известно по недавно опубликованным патентам.

Планы Apple известны по спекуляциям, их сложно нанести на карту. Например, ходит немало слухов о фирменном телевизоре Apple со встроенными функциями Apple TV; об iPhone nano; о новых iPhone, iPad и Mac Pro. В последнее время акции Apple упали на 40% из-за того, что инвесторы активно задают вопросы о будущей продукции компании.

Среди других игроков можно назвать Olympus, которая разрабатывает собственного конкурента Google Glass. Некоторые менее крупные фирмы, такие как Jawbone и её недавно выпущенный браслет Up, уже продают готовые аппараты. Приходят стартапы Кремниевой долины, такие как Thalmic Labs, которая недавно представила MYO — браслет для управления компьютерами и другими устройствами с помощью жестов. «Смотря на нательные компьютеры, мы увидели ряд проблем со вводом данных на устройствах с дополненной реальностью», — сказал сооснователь Talmic Labs Стивен Лейк (Stephen Lake). По его мнению, при управлении голосом люди будут неловко чувствовать себя в общественном транспорте. «Никто не хочет сидеть в метро и разговаривать сам с собой», — говорит Лейк. Есть разного рода медицинские приборы от таких поставщиков, как Zoll, Gentag, Pancreun и других специализированных фирм, число которых постоянно растёт.

Thalmic Labs Myo

Thalmic Labs Myo

Это очень жаркая сфера. Согласно недавнему отчёту IMS Research, только в 2011 году на рынок было поставлено 14 млн нательных устройств, при этом прогнозируется, что к 2016 году стоимость этого рынка составит $6 млрд. Согласно консервативному прогнозу Juniper Research, в 2017 году будет продано около 70 млн нательных устройств. Все данные, все рыночные показатели говорят о том, что сейчас формируется массовый рынок нательных устройств. Когда этот рынок окончательно сформируется? Аналитик Forrester Сара Ротман (Sarah Rotman) выразилась в интервью The Telegraph таким образом: «Чтобы продвигать технологии, нужны ведущие бренды вроде Apple и Google».

«Весь фурор на тему нательных технологий, особенно часов и очков, не должен удивлять, — говорит старший аналитик ABI Research Джош Флад (Josh Flood). — Ведь изогнутые стеклянные часы Apple могут стать настоящим откровением на рынке нательных технологий».

Какие есть проблемы?

Большие проблемы нательных технологий можно обобщить следующим образом: аппаратные ограничения, связь и потенциальные социально-политические последствия.

Аппаратные проблемы — это аккумулятор и процессор. Первый момент крайне важен для нательных технологий. Куда в рубашке положить батарейку? Какого максимального размера могут быть смартчасы? Большинство существующих реализаций (такие как Nike+ или Google Glass) обходят эту проблему за счёт подключения к смартфону, который выполняет функцию «мозгов» для нательного устройства. Связь осуществляется по Bluetooth 2.0. Ещё можно убрать процессор, как сделано в Pebble, что позволяет им работать до семи дней с одного заряда.

Nike+

Nike+

Нательные устройства должны быть достаточно прочными, чтобы ими можно было пользоваться на повседневной основе. Это могут быть новые сплавы и гибкие дисплеи. Apple уже имеет лицензию от LiquidMetal на разработку устройств с применением её продвинутой технологии.

Sharp на выставке CES в этом году показала 3,4-дюймовый OLED-дисплей. Corning, партнёр Apple по производству стекла для iPhone (производит Gorilla Glass), тоже имеет собственную технологию гибкого дисплея под названием Willow. Впрочем, президент компании Джеймс Клаппин (James Clappin) недавно заметил, что до появления первых устройств с такой технологией пройдёт ещё не меньше трёх лет.

Проблемы связи тоже ограничивают возможности технологий. Сейчас мобильные сети модернизируют до быстрого протокола 4G, но он не сможет справиться с огромным количеством устройств с IP-протоколом, которые будут перекачивать самого разного рода информацию. Более того, система IPv4, на которой базируется интернет, не способна поддерживать 50 млрд подключённых устройств, которых будет именно столько к 2020 году, согласно прогнозам. IPv6, преемник IPv4, уже внедряется, но пока внедрён не до конца.

Но, пожалуй, главные проблемы нательных технологий — социополитические. Как отмечает ISTA: «Эти нательные компьютерные технологии и приложения имеют потенциал получить контролирующую функцию, потому что они используются для принятия решений, генерирования сигналов, протоколирования передвижения сотрудников и т.д. У этих технологий много социоэтических подтекстов, и для всего этого нужны новые регулирующие и законодательные акты». Эти устройства будут поставлять городским властям и правоохранительным органам дополнительную информацию, которая позволит им улучшить принятие решений.

Устройства типа Google Glass смогут записывать происходящее вокруг на видео. Это создаёт многочисленные опасения в связи с конфиденциальностью, но это также может изменить деятельность полиции. Вспомним, скажем, Арабскую весну с её активностью в соцсетях и многочисленные фотографии на эту тему. Говоря о распространении смартфонов и превращении людей в камеры, профессор Катина Майкл (Katina Michael) говорит: «В беспорядках в Ванкувере, Лондоне и недавно в израильско-палестинском конфликте мы стали свидетелями того, как социальные медиа используются для распространения этого богатого мультимедийного контента, и это мощная сила, с которой необходимо считаться».

Оснащенные постоянным доступом к интернету с присущим ему оперативным выходом на социальные медиа, нательные компьютеры могут привести к непредсказуемым социальным изменениям.

Чем занимается Apple?

Индустрия персональных компьютеров началась с того, что Apple разработала графический интерфейс пользователя. iPhone изменил мобильные телефоны; iPad остается флагманом целой новой компьютерной категории. Серия патентных исков Apple показывает, что она хочет поддерживать свою репутацию инноватора.

Сейчас наблюдатели обсуждают планы Apple по выпуску совместимого с iPhone устройства под названием iWatch. Впрочем, в докладе Research and Markets от 2008 года говорилось, что Apple ещё тогда подумывала о цифровых очках, задолго до Google Glass.

Сейчас спекуляции вокруг iWatch достигли высшей точки.

Часы Apple

Недавно был опубликован патент Apple (подан на рассмотрение в 2011), в котором описывается система для крепления на запястье с небольшим гибким OLED-дисплеем и продвинутым источником энергии. Патент описывает «активную коммуникацию» между «аксессуаром» и портативным устройством без необходимости мощного собственного процессора. При этом могут использоваться приложения. Предполагается, что на таком устройстве можно будет набирать сообщения с помощью виртуальной клавиатуры, просматривать карты и управлять воспроизведением музыки.

В отчёте приводится и ряд других концептов Apple, правда, без подкрепления соответствующими патентами, если не считать художественного макета гипотетического iWatch от художника Николая Ламма (Nikolay Lamm). Он ознакомился с более ранним патентом Apple, описывающим «спиральный» интерфейс, в котором нужное приложение нужно искать с помощью круговых жестов. Считалось, что это интерфейс iTunes.

Ветеран Apple Брюс Тоньяццини (Bruce Tognazzini) ещё больше разжёг спекуляции на эту тему, написав статью блога, в которой порассуждал, что может делать такое устройство. Он упомянул платежи по NFC, монитор сердечного пульса, продвинутые функции вызова и поддержку приложений. А чуть ранее Bloomberg заявил, что Apple уже привлекла к работе над этим проектом 100 дизайнеров.

Аналитик Creative Strategies Тим Баджарин (Tim Bajarin) рассказал Mercury News: «Я считаю, что Apple может потенциально подорвать рынок часов, если возьмёт свой инновационный дизайн и привяжет его к своим смартфонам и экосистемам». Впрочем, он предупредил (как и мы), что не очень разумно слишком сильно доверять слухам о продукции Apple.

Это горячий сектор:

Pebble пыталась быстро собрать первоначальное финансирование, и это создало самый прибыльный проект на Kickstarer за всю его историю. Pebble собрала свыше $10 млн. В недавнем исследовании VoucherCodes отмечалось, что каждый пятый пользователь смартфона готов приобрести Apple iWatch. ABI Research прогнозирует, что к 2018 году продажи нательных компьютеров составят полмиллиарда долларов.

Вообще, строить гипотезы о планах Apple сложно. Даже если слухи насчёт iWatch точны, Apple не будет их продавать, пока не убедится, что это продукт мирового класса. Но все равно хочется думать, что изобретатель персонального компьютера хочет контролировать и посткомпьютерную революцию. В этой связи интересно отметить, что на iMac 1998 года был процессор частотой 233 МГц, диск на 4 ГБ и 32 МБ оперативной памяти. В 2007 году первый iPhone имел уже 600 МГц, 8 ГБ и 128 МБ соответственно. Как сказал The Telegraph венчурный финансист Бен Горовиц (Ben Hotowitz): «Представьте, что если бы кто-нибудь 15 лет сказал, что вы будете носить в кармане очень мощный компьютер. Тогда это казалось сумасшедшей мыслью».

Но первые iMac были слабее по вычислительным возможностям, чем ваш iPhone.

Примеры нательных компьютеров

1) Google Glass. Google стремится превратить весь мир в товар, подлежащий поиску, и Glass становится очередной попыткой компании выдать что-то прогрессивное в этом направлении. Эти умные подключённые очки представляют собой нательный компьютер, способный реагировать на команды голосом. Пользователь может получать весь спектр услуг Google прямо с гаджета: прокладывать маршруты, получать ответы на вопросы, переводить тексты, делать фотографии встроенной камерой, отправлять сообщения с совместимого телефона и многое другое. Когда Google Glass поступят в продажу, они будут совместимы с iOS и Android.

2) Adidas MiCoach Bra. Данный спортивный бюстгальтер просто напичкан всевозможными технологиями. Встроенные датчики отслеживают самый важный жизненный показатель — частоту пульса. Бюстгальтер также может вычислять количество калорий, потраченных в ходе матча. Затем эти данные отправляются в приложение Adidas MiCoach на iPhone, где их можно сравнивать с целями тренировок. MiCoach также предлагает самую разностороннюю поддержку, включая тренировочные программы и голосовые подсказки, срабатывающие в зависимости от скорости.

Adidas MiCoach Bra

Adidas MiCoach Bra

3) Recon MOD Live — наголовный дисплей от компании Recon, отображающий самую разную информацию в реальном времени для горнолыжника: скорость, дистанция, время в полёте, высота и многое другое. Она выводится прямо перед глазами. Сейчас такие системы предлагают уже большинство производителей лыжного снаряжения, включая Alpina. В них есть GPS и интересные места на карте. Очки от Recon можно использовать в паре с iOS- или Android-смартфоном, что даёт доступ к SMS-сообщениям, определителю номера и даже музыкальному плееру.

Recon MOD Live

Recon MOD Live

4) Часы Pebble. Они оснащены чёрно-белым дисплеем разрешением 144×168 на базе электронных чернил, вибрирующим мотором, магнитометром, акселерометром и сенсором освещённости. Часы общаются с iPhone по Bluetooth, поддерживается ряд приложений, в том числе для велосипеда, GPS и т.д. С часов можно управлять плеером и просматривать информацию о треках. Часы сигнализируют о входящих звонках, электронных письмах и сообщениях. Поддерживаются экранные сообщения и информация о номере вызывающего абонента. По заявлению производителя, часы работают семь и даже больше дней от одного заряда.

5) Nike+ FuelBand — защищённый браслет с акселерометром и другими датчиками, способный работать в сложных условиях. Браслет считает шаги, вычисляет количество «сгоревших» калорий и отправляет эту информацию на приложение в iPhone. Приложение показывает, сколько калорий вы сжигаете (в баллах Nike Fuel), а также даёт возможность соединяться с друзьями и делиться своими успехами, кто каких успехов достиг в течение дня. Устройство также служит часами, показывая на дисплее время.

Nike+ Fuelband

Nike+ Fuelband

6) BodyMedia Fit Core — ещё одно нательное устройство, работающее со смартфоном. Fit Core собирает информацию с двух датчиков, следящих за состоянием сна и физической активностью. Встроенное программное обеспечение отображает параметры массы тела, калории и другую информацию. Как и большинство сегодняшних нательных устройств, это научно разработанное спортивное ПО доступно в виде приложения для iOS- и Android-смартфона. Это позволяет устройству работать от одного заряда семь дней.

BodyMedia Fit Core

BodyMedia Fit Core

По материалам Computerworld

[styled_box color=»black» title=»Об авторе оригинальной статьи»]Джонни Эванс (Johny Evans) – журналист Computerworld,
освещает тему Apple с 1999 года.[/styled_box]

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, сообщите нам, выделив текст и нажав клавиши Shift + E или кликнув сюда.

Раздел
Статьи

Другие статьи