Pervasive computing, chiamato anche ubiquitous computing, è la tendenza crescente di incorporare capacità computazionali (generalmente sotto forma di microprocessori) in oggetti di uso quotidiano per farli comunicare efficacemente ed eseguire compiti utili in un modo che riduce al minimo la necessità dell’utente finale di interagire con i computer come computer. I dispositivi di pervasive computing sono connessi alla rete e costantemente disponibili.
A differenza del desktop computing, il pervasive computing può avvenire con qualsiasi dispositivo, in qualsiasi momento, in qualsiasi luogo e in qualsiasi formato di dati attraverso qualsiasi rete e può passare compiti da un computer all’altro mentre, per esempio, un utente si sposta dalla sua auto al suo ufficio. I dispositivi di pervasive computing si sono evoluti per includere:
- laptop;
- notebook;
- smartphone;
- tablet;
- dispositivi indossabili;
- e sensori (per esempio, sulla gestione della flotta e sui componenti delle condutture, sui sistemi di illuminazione, sugli elettrodomestici).
Spesso considerato il successore del mobile computing, l’ubiquitous computing coinvolge generalmente tecnologie di comunicazione wireless e di rete, dispositivi mobili, sistemi embedded, computer indossabili, tag RFID (Radio Frequency ID), middleware e agenti software. Le capacità di Internet, il riconoscimento vocale e l’intelligenza artificiale (AI) sono spesso inclusi.
Come viene usato l’ubiquitous computing
Le applicazioni dell’ubiquitous computing sono state progettate per l’uso da parte dei consumatori e per aiutare le persone a fare il loro lavoro.
Un esempio di pervasive computing è un Apple Watch che avvisa l’utente di una telefonata e permette di completare la chiamata attraverso l’orologio. Un altro esempio è quando un utente registrato per Audible, il server di audiolibri di Amazon, inizia il suo libro usando l’app Audible su uno smartphone in treno e continua ad ascoltare il libro attraverso Amazon Echo a casa.
Un ambiente in cui i dispositivi, presenti ovunque, sono capaci di qualche forma di computing può essere considerato un ambiente di ubiquitous computing. Le industrie che spendono soldi in ricerca e sviluppo (R&D) per l’ubiquitous computing includono le seguenti:
- energia
- intrattenimento
- assistenza sanitaria
- logistica
- militare
Importanza
Perché i sistemi di calcolo pervasivo sono capaci di raccogliere, elaborare e comunicare dati, possono adattarsi al contesto dei dati e alle attività. Questo significa, in sostanza, una rete in grado di comprendere l’ambiente circostante e migliorare l’esperienza umana e la qualità della vita.
Storia
Il calcolo ubiquo è stato sperimentato per la prima volta nel laboratorio di ricerca Olivetti a Cambridge, in Inghilterra, dove è stato creato l’Active Badge, un “computer a clip” delle dimensioni di una carta d’identità di un dipendente, che permetteva all’azienda di tracciare la posizione delle persone in un edificio, così come gli oggetti a cui erano attaccati.
Capitolo: Questo diagramma del pervasive computing mostra il ruolo dei sensori e di altri dispositivi incorporati a bassa potenza nel pervasive computing.
Mark Weiser, largamente considerato il padre dell’ubiquitous computing, e i suoi colleghi allo Xerox PARC iniziarono subito dopo a costruire le prime incarnazioni dei dispositivi di ubiquitous computing sotto forma di “schede”, “pads” e “boards.”
Weiser descrisse il concetto di ubiquitous computing in questo modo:
Ispirati dagli scienziati sociali, dai filosofi e dagli antropologi del PARC, abbiamo cercato di dare uno sguardo radicale a come dovrebbero essere l’informatica e il networking. Crediamo che le persone vivano attraverso le loro pratiche e conoscenze tacite, così che le cose più potenti sono quelle che sono effettivamente invisibili nell’uso. Questa è una sfida che riguarda tutta l’informatica. Il nostro approccio preliminare: Attivare il mondo. Fornire centinaia di dispositivi di calcolo wireless per persona per ufficio di tutte le scale (dai display da 1″ alle dimensioni della parete). Questo ha richiesto un nuovo lavoro in sistemi operativi, interfacce utente, reti, wireless, display e molte altre aree. Noi chiamiamo il nostro lavoro ‘ubiquitous computing’. Questo è diverso da PDA, Dynabooks o informazioni a portata di mano. È un’informatica invisibile, ovunque, che non vive su un dispositivo personale di qualsiasi tipo, ma è nella falegnameria ovunque.
Poi scrisse:
Per 30 anni, la maggior parte del design delle interfacce, e la maggior parte del design dei computer, è stato diretto verso il percorso della macchina ‘drammatica’. Il suo più alto ideale è quello di rendere un computer così eccitante, così meraviglioso, così interessante, che non vorremo mai stare senza di esso. Un percorso meno battuto lo chiamo ‘invisibile’: il suo ideale più alto è quello di fare un computer così integrato, così adatto, così naturale, che lo usiamo senza nemmeno pensarci. (Ho anche chiamato questa nozione ‘ubiquitous computing’, e ne ho posto le origini nel postmodernismo). Credo che, nei prossimi 20 anni, la seconda via verrà a dominare. Ma questo non sarà facile; molto poco dell’infrastruttura del nostro sistema attuale sopravviverà. Abbiamo costruito versioni dell’infrastruttura a venire al PARC negli ultimi quattro anni sotto forma di computer grandi come pollici, piedi e iarde che chiamiamo schede, pad e board. I nostri prototipi a volte hanno avuto successo, ma più spesso non sono riusciti ad essere invisibili. Da quello che abbiamo imparato, stiamo ora esplorando alcune nuove direzioni per l’ubicomp, incluso il famoso display ‘dangling string’.
Il termine pervasive computing è seguito alla fine degli anni ’90, ampiamente reso popolare dalla creazione della divisione pervasive computing di IBM. Anche se oggi sono sinonimi, il professor Friedemann Mattern dell’Istituto Federale Svizzero di Tecnologia di Zurigo ha notato in un articolo del 2004 che:
Weiser vedeva il termine ‘ubiquitous computing’ in un senso più accademico e idealistico come una visione tecnologica non intrusiva e centrata sull’uomo che non sarà realizzata per molti anni, ma l’industria ha coniato il termine ‘pervasive computing’ con un taglio leggermente diverso. Sebbene questo si riferisca anche all’elaborazione pervasiva e onnipresente delle informazioni, il suo obiettivo primario è quello di utilizzare questa elaborazione delle informazioni nel prossimo futuro nei campi del commercio elettronico e dei processi aziendali basati sul web. In questa variante pragmatica — dove la comunicazione wireless gioca un ruolo importante insieme a vari dispositivi mobili come smartphone e PDA — l’ubiquitous computing sta già prendendo piede nella pratica.
Pervasive computing e l’internet delle cose
L’internet delle cose (IoT) si è ampiamente evoluto dal pervasive computing. Anche se alcuni sostengono che ci sia poca o nessuna differenza, l’IoT è probabilmente più in linea con il pervasive computing piuttosto che con la visione originale di Weiser dell’ubiquitous computing.
Come il pervasive computing, i dispositivi connessi all’IoT comunicano e forniscono notifiche sull’uso. La visione dell’informatica pervasiva è la potenza di calcolo ampiamente dispersa nella vita quotidiana negli oggetti di tutti i giorni. L’IoT è sulla buona strada per fornire questa visione e trasformare gli oggetti comuni in dispositivi connessi, ma, per ora, richiede una grande quantità di configurazione e interazione uomo-computer – qualcosa che l’ubiquitous computing di Weiser non fa.
IoT può impiegare reti di sensori wireless. Queste reti di sensori raccolgono dati dai singoli sensori dei dispositivi prima di trasmetterli al server dell’IoT. In un’applicazione della tecnologia, come quando si raccolgono dati su quanta acqua sta perdendo dalla rete idrica di una città, può essere utile raccogliere prima i dati dalla rete di sensori wireless. In altri casi, per esempio, dispositivi informatici indossabili, come un Apple Watch, la raccolta e l’elaborazione dei dati è meglio inviare direttamente a un server su internet in cui la tecnologia informatica è centralizzata.
Svantaggi dell’informatica pervasiva
Come descritto sopra, l’informatica pervasiva richiede meno interazione umana rispetto a un ambiente informatico ubiquo in cui ci possono essere più dispositivi collegati, ma che l’estrazione e l’elaborazione dei dati richiede più interventi.
Perché i sistemi informatici pervasivi sono in grado di raccogliere, elaborare e comunicare i dati, possono adattarsi al contesto e all’attività dei dati. Ciò significa, in sostanza, che una rete in grado di comprendere l’ambiente circostante e migliorare l’esperienza umana e la qualità della vita.
Esempi
Esempi di pervasive computing includono sistemi di pedaggio elettronico sulle autostrade; applicazioni di tracciamento, come Life360, che possono tracciare la posizione dell’utente, la velocità a cui sta guidando e quanta autonomia ha il suo smartphone; Apple Watch; Amazon Echo; semafori intelligenti; e Fitbit.
Si tratta di un’applicazione che può essere utilizzata come strumento per il monitoraggio dei dati.