ユビキタスネットワーキングの仕組み

May 03 2001
私たちがインテリジェントコンピュータに近づくにつれて、私たちがどこへ行っても、彼らは私たちを追いかけ始めるかもしれません。ユビキタスネットワーキングによって、データと情報がどのように移動できるかを学びます。
この図は、ユーザーとオブジェクトが、ユーザーが近づくとオブジェクトをアクティブ化するゾーンを持つ方法を示しています。

モバイルコンピューティングデバイスは、コンピューティングの見方を変えました。ノートパソコンやパーソナルデジタルアシスタント(PDAなど)は、当社のデスクトップコンピュータから私たちを非連鎖しています。AT&T Laboratories Cambridgeの研究者グループは、モバイルコンピューティングに新たなスピンを加える準備をしています。ハードウェアを持ち歩くことに加えて、彼らはあなたのプログラムアプリケーションがあなたがどこへ行ってもあなたに従うことを可能にするユビキタスネットワーキングシステムを設計しています。

小型の無線送信機と特別なセンサーでいっぱいの建物を使用することで、デスクトップはワークステーションだけでなく、どこにでも置くことができます。ボタンを押すだけで、どの部屋でもあなたに最も近いコンピューターが、必要な限りあなたのコンピューターになります。ケンブリッジの研究者たちは、コンピューターに加えて、電話デジタルカメラなどの他のデバイスでも機能するようにシステムを設計しました。

私たちがインテリジェントコンピュータに近づくにつれて、彼らは私たちのあらゆる動きに追随し始めるかもしれません。今回の「HowStuffWILL Work」では、このようなシステムの各部分と、それらによってデータや情報をどのように移動できるかについて説明します。

コンテンツ
  1. バットシグナルを送信する
  2. ゾーン内
  3. 情報ホッパーとスマートポスター

バットシグナルを送信する

コウモリの超音波送信機の内部には、2つの銅コイルアンテナ、無線送信機モジュール、バッテリー、および2つの超音波送信機があります。

コンピュータプログラムがそのユーザーを追跡するために、研究者は人とデバイスの両方を見つけることができるシステムを開発しなければなりませんでした。AT&Tの研究者は、超音波ロケーションシステムを考案しました。この位置追跡システムには、3つの基本的な部分があります。

  • コウモリ-ユーザーが着用する小型の超音波送信機
  • 受信機-天井に埋め込まれた超音波信号検出器
  • セントラルコントローラー-バットとレシーバーチェーンを調整します

システム内のユーザーは、天井の受信機に48ビットコードを送信する小さなデバイスであるバットを着用します。コウモリには送信機も組み込まれており、433MHzの双方向無線リンクを使用して中央コントローラーと通信できます。

コウモリは、長さ3インチ(7.5 cm)x幅1.4インチ(3.5 cm)x厚さ0.6インチ(1.5 cm)、またはポケットベルとほぼ同じサイズです。これらの小型デバイスは、寿命が6か月の3.6ボルトの塩化チオニルリチウム電池1本で駆動されます。これらのデバイスには、2つのボタン、2つの発光ダイオード(LED)、圧電スピーカーが含まれているため、ユビキタスな入出力デバイスとして使用でき、電圧モニターでバッテリーの状態を確認できます。

コウモリは超音波信号を送信します。超音波信号は、正方形のグリッドで約4フィート(1.2 m)離れた天井に配置された受信機によって検出されます。ケンブリッジのAT&T研究所の10,000平方フィートの建物(929 m 2)には、これらの受信機が約720台あります。オブジェクトの位置は、3つの参照点に対するオブジェクトの距離を測定する位置検出手法である三辺測量を使用して検出されます。

三辺測量は、ユーザーが着用しているバットから天井の3つのセンサーまでの距離を測定することで機能します。研究者は、1.18インチ(3 cm)以内にユーザーの位置を見つけることができます。

コウモリの位置を特定する必要がある場合、中央コントローラーは無線リンクを介してコウモリのIDをコウモリに送信します。コウモリはそのIDを検出し、超音波パルスを送信します。中央コントローラは、そのパルスが受信機に到達するのにかかった時間を測定します。空気中の音速がわかっているので、バットの位置は、超音波パルスが他の3つのセンサーに到達する速度を測定することによって計算されます。このシステムは、ケンブリッジの建物全体で1.18インチ(3 cm)の位置精度を提供します。

2つ以上のコウモリの位置を見つけることにより、システムはコウモリの向きを決定できます。中央制御装置は、超音波信号を検出した受信機のパターンと信号の強度を分析することにより、人がどちらの方向を向いているかを判断することもできます。

ゾーン内

このスクリーンショットは、ユーザーのゾーンとオブジェクトゾーンがどのように重なるかを示しています。これで、ユーザーがデバイスを所有します。

超音波ロケーションシステムを設置すると、ボタンを押すだけでバットを装着したデバイスを自分のものにすることができます。ユーザーが自分のワークステーションを離れて別の部屋に入ったとしましょう。この部屋には空いている机の上に電話があります。その電話がユーザーの電話になり、ユーザーのすべての通話がすぐにその電話にリダイレクトされます。その電話を使用している人がすでにいる場合、中央コントローラはそれを認識し、電話を使用している人は電話の所有権を維持します。

中央コントローラは、ロケーションシステム内のすべての人とオブジェクトの周りにゾーンを作成します。たとえば、ビデオ会議のために複数のカメラが部屋に配置されている場合、ロケーションシステムは適切なカメラをアクティブにして、ユーザーが部屋の周りを自由に見たり移動したりできるようにします。

すべてのセンサーとコウモリが配置されると、それらは建物の仮想マップに含まれます。コンピューターは、空間モニターを使用して、ユーザーのゾーンがデバイスのゾーンと重なっているかどうかを検出します。ゾーンが重なり合う場合、ユーザーはデバイスの一時的な所有者になることができます。

超音波ロケーションシステムが仮想ネットワークコンピューティング(VNC)ソフトウェアで動作している場合、いくつかの追加機能があります。システム内のどこにいても、実際に所有者をフォローするコンピュータデスクトップを作成できます。建物内のコンピューターディスプレイに近づくだけで、バットはVNCデスクトップをそのディスプレイに表示できるようにします。これは、自分が取り組んでいることを同僚に見せるためにコンピューターを離れたい場合に便利です。デスクトップは、コンピューターから同僚のコンピューターにテレポートするだけです。

情報ホッパーとスマートポスター

スマートポスターには、バットでトリガーできるボタンが印刷されています。

これらのゾーンが設定されると、ネットワーク上のコンピューターにはいくつかの興味深い機能があります。このシステムは、「情報ホッパー」にデータを保存および取得するのに役立ちますこれは、データがいつ作成されたかを追跡する情報のタイムラインです。ホッパーは、誰がそれを作成したか、どこにいたか、誰と一緒にいたかを知っています。

ホッパーはどこにでもあるファイリングクラークだと考えてください。それは私たちのコンピュータファイリングシステムの考え方を変えるでしょう。ネットワークに接続されたデジタルカメラを使用することにより、ユーザーの写真はすぐに自分のタイムラインに保存されます。テープレコーダーは、オーディオメモを情報ホッパーに送信することもできます。

同時に作成された2つの情報は、タイムラインの同じ場所に表示されます。システムは、ユーザーがデータを作成したときに誰と一緒にいたか、およびユーザーが一緒に作業するさまざまなタイムラインを認識しています。このようにして、特定のプロジェクトを追跡するために別のタイムラインを作成できます。

この超音波ロケーションシステムから生まれるもう1つのアプリケーションは、スマートポスターです。従来のコンピューターインターフェースでは、コンピューター画面のボタンをクリックする必要があります。この新しいシステムでは、ボタンはコンピューターのディスプレイだけでなく、職場のどこにでも配置できます。スマートポスターの背後にある考え方は、ボタンを印刷して壁に貼り付ける一枚の紙にすることができるということです。

スマートポスターは、ネットワークに接続されているすべてのデバイスを制御するために使用されます。ポスターは、ファイルの送信先とユーザーの設定を認識します。スマートポスターは、新しいサービスの宣伝にも使用できます。スマートポスターのボタンを押すには、ユーザーは自分のバットをスマートポスターボタンに置​​き、バットをクリックするだけです。システムは、誰がポスターのボタンを押しているかを自動的に認識します。ポスターは、いくつかのボタンを使用して作成できます。

超音波ロケーションシステムでは、既成概念にとらわれずに考える必要があります。従来、私たちは1台のコンピューターを使用してすべてのファイルを保存してきましたが、これらのファイルをネットワークサーバーにバックアップする場合があります。この新しいユビキタスネットワークにより、建物内のすべてのコンピューターが所有権を譲渡し、すべてのファイルを中央のタイムラインに保存できるようになります。

多くの詳細情報

関連リンク

  • ホームネットワークのしくみ
  • 拡張現実はどのように機能するか
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その他のすばらしいリンク

  • AT&T Laboratories Cambridge:Sentient Computing Project
  • テクノロジーレビュー:コンピューティングはどこにでも行く
  • ケンブリッジ大学:センティエントコンピューティング
  • AT&T:スペースを使ったプログラミング