Odd Fredrik Mørch Rogstad oddfrer@stud.ntnu.no

Odd Fredrik Mørch Rogstad oddfrer@stud.ntnu.no Hvordan forsvinner teknologi? Mark Weiser (1952 1999), en ikke ubetydelig forsker ved Xerox PARC i Palo Alto, California, skrev en gang på starten av 90 tallet at de mest 1 dyptgripende teknologier er de som forsvinner. Weiser regnes i dag for å være mannen som fant opp, og innførte begrepet ubiquitous computing (allestedsnærværende databehandling), fra nå av ubicomp. Ubicomp er et konsept innen programvareutvikling og datateknologi som handler om at databehandling kan foregå når som helst, og hvor som helst, i forhold til dagens personlige computere, som i all hovedsak handler om en samhandling mellom deg og din altoppslukende boks på en pult, hvor en mus og et tastatur er den eneste måte å traktere systemet på. I det siste tiår har det dog gått mer mot en mer mobil form for databehandling, da med tanke på smarttelefoner, nettbrett og laptoper. Hvis vi inkluderer interaktive tavler, som har gjort sitt inntog i norske skoler de siste årene, har vi hele spekteret av størrelser Weiser mente ville komme med ubicomp; tabs, pads og bords, som skulle passe inn i forskjellige kontekster. Men har dette gjort at datamaskinen har forsvunnet inn i bakgrunnen, slik Weiser så for seg? Evtentuelt, hva skal til for at Weiser sin visjon skal oppfylles? Mark Weiser så for seg at teknologien skulle veves inn i hverdagen, hvor datamaskiner 2 skulle integreres sømløst inn i verden vi lever i, slik Greenberg et al. poengterer i artikkelen Proxemic Interactions: The new Ubicomp?. Greenberg et al. stiller seg også spørsmålet om vi har nådd Weiser sin visjon, og svarer at det kan se ut til at vi har det, ved hjelp av smarttelefoner, nettbrett, laptoper og store berøringsflater, men at vi likevell ikke har det 2. Greenberg et al. mener rett og slett at alle de smarte enhetene vi har rundt oss er for lite integrerte. Det er ofte vanskelig og strevsomt å få enhetene til å samhandle, enhetene vet som regel heller ikke om hverandre og sist men ikke minst så har ikke enhetene peiling på de ikke digitale aspektene, som for eksempel hvilket rom enheten befinner seg i. Greenberg et al. mener at løsningen ligger i Proxemic interaction. Proxemic er læren om hvordan mennesker, i forskjellige kulturer, bruke ikke vermal kommunikasjon, da med tanke på nærhet 3 til hverandre. Greenberg et al. bruker blant annet Edvard T. Hall (1914 2009), som var en 1 "The Computer for the 21st Century Mark Weiser." 25 Nov. 2014 <http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/sciamdraft3.html> 2 Greenberg, Saul et al. "Proxemic interactions: the new ubicomp?." interactions 18.1 (2011): 42 50. 3 "Proxemics Wikipedia, the free encyclopedia." 2004. 26 Nov. 2014 <http://en.wikipedia.org/wiki/proxemics> 1

amerikansk antropolog og tverrkulturell forsker som definerte og innførte begrepet proxemic, som grunnlag når de definerer sine egne dimensjoner i proxemic for ubicomp. Hall brukte først og fremst distanse når han så på proxemic mellom mennesker, men siden ubicomp proxemic handler om mer enn bare mennesker, men også om digitale og ikke digitale enheter, var det nødvendig for Greenberg et al. og også inkludere dimensjonene; orientering, bevegelse, identitet og lokasjon. Dimensjonene til Greenberg et al. blir brukt når de presenterer flere av sine eksempler av proxemic interaksjons systemer som de har laget i sine laboratorier over flere år. Systemene bruker de definerte proxemic dimensjonene i varierende grad, noen av systemene bruker kun distanse, mens andre bruker flere dimensjoner. Felles for de alle er at man bruker forskjellige kroppslige gestures for å interaktere med systemene, i forhold til mus, tastatur og berøringsflater som vi typisk bruker i dag. Et av systemene, The Proxemic Media Player, utnytter flere av dimensjonene som er nevnt. Systemet er et media system for fremvisning av filmer, og består av en stor berøringsskjerm og en form for dybde sensor (for eksempel Microsofts Kinect). Når man nærmer seg skjermen (distanse og bevegelse) dukker det opp flere og flere film preview thumbnails, som er tilpasset din smak (identitet), og man har mulighet til å trykke på thumbnailsene får å starte en film. Det finnes også mange andre funksjoner, som for eksempel hvis noen går foran skjermen, blir filmen automatisk satt til pause. Slik interaksjon kan være veldig bra, men den kan også bli veldig irriterende. For eksempel kan pausefunksjonen bli veldig irriterende; si du bare trenger å reise deg for å plukke opp popkornposen på andre siden av bordet, som dermed får systemet til å pause. For å unngå slike irriterende systemer er det dermed viktig å tenke nøye gjennom hvordan man designer og utvikler interaksjonen med systemet. Bellotti et al. har nettopp sett på dette i artikkelen, Making Sense of Sensing Systems: Five Questions for Designers and Researchers, som er en studie om de nye interaksjonsmekanismene som kommer med 4 ubicomp. I flere tiår har vi kun hatt tastatur og mus som vi har brukt til å traktere enkle GUI prinsipper og vellkjente elementer som vinduer, ikoner, knapper og menyer, og hvis brukere ikke skjønte systemet ditt, hadde Jakob Nielsen, the king of usability (Internet Magazine, 2002), svaret. Nå som helt nye interaksjonsmetoder står på trappene, har Bellotti et al. stilt fem spørsmål som høres banale ut hvis man bruker mus og tastatur, men som er opplagt vanskelig å svare på hvis man ikke har det. De fem spørsmålene som stilles, danner et grunnlag for et rammeverk man kan bruke når man designer interaksjon med sensor systemer, et rammeverk som bygger på problemer og utfordringer med de nye interaksjonsmetodene. Spørsmålene handler om hvordan man adresserer et system, hvordan man vet at systemet følger med, hvordan styrer man systemet, hvordan vet man at systemet har forstått en handling og hvordan gjenopprette feil? Bellotti et al. bruker menneske til menneske interaksjon og samfunnsvitenskap, samt ser på andre ny systemer som tar opp de samme problemene, for å 4 Bellotti, Victoria et al. "Making sense of sensing systems: five questions for designers and researchers." Proceedings of the SIGCHI conference on Human factors in computing systems 20 Apr. 2002: 415 422. 2

utdype utfordringer og problemer som er viktig for designere og utviklere å være klar over når de utvikler nye systemer med sensorer som viktigste interaksjonsmekanisme. En annen artikkel, Discovery Systems in Ubiquitous Computing av Keith Edwards, er også 5 tydelig opptatt av visjonen til Weiser, nemlig at teknologien forsvinner inn i bakgrunnen. Edwards tror maskiner vil bli verktøy slik som en hammer eller penn, like enkel og intuitiv å ta i bruk. Greenberg et al. og Edwards har mange av de samme målene, men Edwards tror løsningen ligger i Discovery (oppdagelse). Discovery er prosessen hvor en klient i et nettverk automatisk blir varslet om tilgjengelige tjenester og andre klienter i det samme nettverket 4. Dette mener Edwards vil frigjøre mye av den eksplisitte menneskelige administrasjonen og konfigureringer, som i dag er til hinder for visjonen til både Weiser og Edwards. Klienter gjør seg selv tilgjengelige i discovery systemer enten ved å skrive seg opp i en katalog, a là Gule Sider, eller ved å sende ut jevnlige notifikasjoner, og klienter skal kunne registrere seg eller avregistrere seg automatisk. En annen viktig funksjon i et discovery system er at det skal kunne asynkront varsle klienter om ressurser og andre klienter som kommer og går. Edwards lister opp fem karakteristikker ved discovery systemer; topology, transport, scope, søk og sikkerhet, som han videre bruker til å grundig beskrive fem discovery systemer; Simple Service Discovery Protocol (SSDP), Jini, Bluetooth Service Discovery Protocol (SDP), Service Location Protocol (SLP) og Bonjour. Disse systemene er ikke spesielt laget for ubicomp systemer, men har typisk spesialisert seg på en eller flere av de nevnte karakteristikkene, for eksempel systemer som ikke er avhengig av nettverksinfrastruktur, slik som Bluetooth. Egenskapen ved å selv tilby en infrastruktur er en av kravene Edwards mener burde inngå i et discovery system tilpasset ubicomp. Andre krav Edwards mener burde inngå er en sømløs måte å få enheter i forskjellige discovery systemer til å snakke sammen, slik at sluttbrukeren ikke trenger å skjønne hvordan nettverket faktisk er satt opp. For eksempel, ville jeg personlig blitt veldig glad om det var lagt opp til at jeg med min Android telefon kunne spille av YouTube på min Apple TV, men som i dag nesten er umulig, blant annet fordi AirPlay protokollen bruker Bonjour for å finne AirPlay mottakere. Andre krav er søkemekanismer tilpasset ubicomp, altså hvordan finner klienter ressurser brukeren faktisk trenger. I dag kan vi for eksempel se at SSDP fokuserer på å koble forskjellige typer enheter sammen på en enkel 6 måte, men i følge Berners Lee et al. kan dette gjøres mer fleksibelt. SSDP bruker et begrenset sett med ferdig standardiserte og definerte funksjoner, blant annet fordi vi ikke kan forutse alle fremtidige funksjoner 5. Berners Lee et al. mener nemlig at det kan løses mer fleksibelt ved å bruke semantiske web. Semantisk web er en utvidelse av dagens internett, og tar høyde for å gi innholdet man finner på nettet mening, eller semantikk om man vil. Semantikken vil gjøre det mulig for datamaskinene å kunne gjøre slutninger basert på innholdet av nettsidene, noe de ikke kan i dag, da det stort sett er ren tekst, som er kun 5 Edwards, W Keith. "Discovery systems in ubiquitous computing." Pervasive Computing, IEEE 5.2 (2006): 70 77. 6 Berners Lee, Tim, James Hendler, and Ora Lassila. "The semantic web." Scientific american 284.5 (2001): 28 37. 3

forståelig for mennesker. Berners Lee et al. forklarer hvordan enheter kan dele ontologier for å få en felles forståelse, og hvordan man enkelt kan oppdatere med nye ontologier ved å legge de inn i nettverket, slik at enhetene kan plukke det opp og dele det med hverandre. Dette vil kan gjøre at klienter kan letter finne ressurser som de trenger. Semantisk web kan også være løsningen på hvordan man utvikler kontekstbevissthet i systemer, ved at systemene enklere kan finne ressurser via sine delte ontologier, til gitte kontekster. En egenskap som kan være viktig for å få systemer til å forsvinne i bakgrunnen er kontekstbevissthet. For at systemer skal være minst mulig pågående, kan det være viktig å gi systemene en kontekst. Ved hjelp av regler, kan systemer ta beslutninger i henhold til hvilken kontekst det befinner seg i, i steden for å spørre brukeren. Dette er også noe Satyanarayanan, en pioneer innen ubicomp, som han selv kaller pervasive computing, blant 7 annet har tatt for seg i artikkelen Pervasive Computing: Vision and Challenges. Satyanarayanan mener at kontekstbevissthet i systemer er essensielt, hvis systemene skal være minst mulig påtrengende. Satyanarayanan spør seg spørsmålet om et system kan klare å oppføre seg som en personlig assistent, en assistent som har full oversikt over alle dine gjøremål, fysisk og psykisk tilstand, lokasjon, osv., og som aldri forstyrrer deg når det ikke passer. Men hvordan skal et system klare å fange opp all denne dataen? Satyanarayanan peker på at mye av informasjonen allerede ligger der allerede, og vi finner den i digitale planlegger, kalendere, kontaktlister, osv.. All den andre informasjonen må på en eller annen måte fanges opp ved hjelp av sensorer, slik som Greenberg et al. gjør med sine bevegelses og dybde sensorer hvor han har mulighet til å fange opp identitet, avstand, bevegelse og orientering. Edwards understreker også at kontekstbeviste systemer vil sette høye krav til ubicomp discovery systemer, hvor klienter vil ha forskjellige behov for ressurser ut i fra forskjellige kontekster. Lokasjon er ofte en viktig parameter når vi ser på kontekstbevisste systemer, og i dag har de fleste smarttelefoner, digitale klokker og biler innebygd GPS. Det er derfor mer og mer vanlig at hver enkelt person har en eller annen form for en digital representasjon av sin lokasjon, på seg. Man kan enkelt tenke seg applikasjoner som vil gjøre hverdagen enklere, og systemer mindre påtrengende, hvis man virkelig tok nytte av sin romlige lokasjon. Et veldig enkelt eksempel er hvordan en smarttelefon ville kunne forandre sine innstillinger forhold til sin lokasjon. Smarttelefonen ville kunne selv sette seg til lydløs, hvis man befant seg i et møterom, den ville kunne forandre sin layout, hvor for eksempel jobb relaterte applikasjoner ble fremhevet hvis man var på jobb, underholdnings applikasjoner hvis man befant seg i sin stue og matlagnings applikasjoner hvis man befant seg på kjøkkenet. Dessverre er det vanskelig å fange opp GPS radiosignaler innendørs, da vegger, tak og andre objekter vil svekke signalene. Biczok et al. melder at folk i urbane områder kan bruke 80 90% av tiden 7 Satyanarayanan, Mahadev. "Pervasive computing: Vision and challenges." Personal Communications, IEEE 8.4 (2001): 10 17. 4

8 innendørs, og derfor at har det vært viktig å se etter andre metoder for å lokalisere enheter. Noen som har sett på dette er NTNU og Trådløs Trondheim, som har utviklet en hybrid innendørs/utendørs wayfinding app som de har kaldt MazeMap 8. MazeMap er en applikasjon som skal hjelpe ansatte og studenter på NTNU til å finne frem blant de 13000 rommene som finnes på campus Gløshaugen. MazeMap bruker IPS (Indoor Positioning System), som tar i bruk andre radiosignaler enn de fra satelitter som GPS bruker, som for eksempel WiFi, Bluetooth, forsterkede GPS signaler, osv.. MazeMap utnytter det tette nettverket av WiFi tilgangspunkter på Gløshaugen, som gjør at MazeMap kan lokalisere en brukers lokasjon med en nøyaktighet på 5 10 meter 8. Biczok et al. har undersøkt MazeMap grundig og analysert data ved hjelp av grafer og GIS (geografiske informasjonssystemer), og funnet forskjellige flaskehalser og mønstre i hvordan ansatte og studenter beveger seg på Gløshaugen. Videre greier Biczok et al. ut om potensiale og utfordringer til slike systemer. Potensiale mener Biczok et al. at hovedsaklig ligger i analysen av bevegelsesmønstrene IPSer gir, som kan brukes til alt fra planlegging av hvor butikker skal ligge i kjøpesentre, til planlegging og koordinering av rømningsveier i nødstilfeller i større bygg. Biczok et al. nevner også hvordan man bedre kan gi informasjon til brukere, som for eksempel skreddersydd reklame. Det kan tenkes at systemer som tar i bruk IPS, sammen med GPS, vil være veldig viktig for å lage smarte ubicomp systemer i fremtiden, da lokasjon sier veldig mye om ens kontekst. Hvis man kombinerer dette, med andre sensorer og informasjonskilder, kan det være at man kan utvikle noe som ikke som er så langt fra en personlig assistent. Ubicomp, som skal gjøre at databehandling kan foregå når som helst, og hvor som helst, er et komplekst konsept, med et stort spekter av forskjellige forskningstemaer. Vi har skrapt i noen av temaene i denne artikkelen; kontekstbevisst databehandling, menneske maskin interaksjon, sensorsystemer, proxemic interaksjon, discovery systemer, semantisk web, mobil databehandling, og til slutt IPS og GPS systemer. Personlig har jeg veldig tro på ubicomp, og jeg tror teknologien etter hvert vil forsvinne inn i bakgrunnen, kanskje ikke på nivå med hvordan Weiser så for seg, hvor man kan ringe garasjeportprodusenten og spørre hvor instruksjonsmanualen er, men i det minste at flere og flere ting vil være koblet samme. Selv om det kan se slik ut i dag, tror jeg heller ikke datamaskiner vil ha de diskrete størrelsene Weiser beskriver; tabs, pads og bords, men at vi heller vil se helt andre former og størrelser. At flere og flere ting kobles sammen, og at form og størrelse på disse tingene kan være alt mulig, begynner å ligne på det nye buzzwordet Internet of Things (IoT), som spås til å være den nye store digitale revolusjonen. Man kan kanskje si at IoT er ubicomp på nett? Det er tydelig at Edwards og Greenberg et al. prøver å tilnærme seg ubiquitous computing, og visjonen til Weiser, selv om de har ganske forskjellige fremgangsmåter. Mens den ene bruker bevegelses og dybde sensorer for å få systemer til å oppføre seg på en smart og logisk måte, ser den andre på oppdagelses systemer, slik at brukere kan få en mer sømløs hverdag når de tar i bruk nye systemer og ressurser. Felles for de begge er at hverken det ene eller den 8 Biczok, Gergely et al. "Navigating MazeMap: indoor human mobility, spatio logical ties and future potential." Pervasive Computing and Communications Workshops (PERCOM Workshops), 2014 IEEE International Conference on 24 Mar. 2014: 266 271. 5

andre er en total løsning for ubicomp, men at de begge gjør at teknologien rundt oss blir litt mindre plagsom, og forsvinner litt mer inn i bagrunnen. Det er helt klart at det må gjøres mer forskning og utprøvning i alle de forskjellige forskningstemaer ubicomp berører. Det finnes altså ingen silver bullet som gjør at teknologien forsvinner. 6