Повсеместные вычисления (или « ubicomp ») — это концепция разработки программного обеспечения , разработки аппаратного обеспечения и компьютерных наук , где вычисления появляются в любое время и в любом месте. В отличие от настольных вычислений , повсеместные вычисления могут выполняться с использованием любого устройства, в любом месте и в любом формате. Пользователь взаимодействует с компьютером, который может существовать во многих различных формах, включая портативные компьютеры , планшеты , смартфоны и терминалы в повседневных предметах, таких как холодильник или очки.. Базовые технологии для поддержки повсеместных вычислений включают Интернет , расширенное промежуточное программное обеспечение , операционную систему , мобильный код , датчики , микропроцессоры , новый ввод-вывод и пользовательские интерфейсы , компьютерные сети , мобильные протоколы, определение местоположения и позиционирование, а также новые материалы.
Эта парадигма также описывается как всеобъемлющие вычисления , [1], окружающий интеллект , [2] или «все программное обеспечение». [3] Каждый термин подчеркивает несколько разные аспекты. Когда в первую очередь речь идет о задействованных объектах, это также известно как физические вычисления , Интернет вещей , тактильные вычисления [4] и «вещи, которые думают». Вместо того, чтобы предлагать единое определение вездесущих вычислений и связанных с ними терминов, была предложена таксономия свойств вездесущих вычислений, на основе которой можно описать различные виды или разновидности вездесущих систем и приложений.[5]
Повсеместно распространенные вычислительные темы включают в себя: распределенные вычисления , мобильные вычисления , вычисления местоположения, мобильные сети, сенсорные сети , взаимодействие человека и компьютера , контекстно-зависимые технологии умного дома и искусственный интеллект .
Повсеместные вычисления — это концепция использования небольших и недорогих компьютеров, подключенных к Интернету, для автоматизированного выполнения повседневных функций. Например, вездесущая домашняя компьютерная среда может соединить управление освещением и окружающей средой с персональными биометрическими мониторами, вплетенными в одежду, чтобы можно было плавно и незаметно регулировать условия освещения и нагрева в комнате. Другой распространенный сценарий предполагает, что холодильники «осведомлены» о своем содержимом, помеченном соответствующим образом, и могут планировать различные меню из фактически имеющихся продуктов, а также предупреждать пользователей о несвежих или испорченных продуктах. [6]
Повсеместные вычисления создают проблемы для компьютерных наук: в проектировании и проектировании систем, в моделировании систем и в разработке пользовательского интерфейса. Современные модели взаимодействия человека с компьютером, будь то через командную строку , через меню или через графический интерфейс, неуместны и неадекватны повсеместному случаю. Это говорит о том, что парадигма «естественного» взаимодействия, подходящая для полностью надежных повсеместных вычислений, еще не возникла, хотя в этой области также признается, что во многих отношениях мы уже живем в мире ubicomp (см. также основную статью о естественных пользователях) . интерфейсы ). Современные устройства, которые в некоторой степени поддерживают эту последнюю идею, включают мобильные телефоны , цифровые аудиоплееры ,радиочастотные идентификационные метки, GPS и интерактивные доски .
Все распространенные вычислительные устройства, предложенные Марком Вайзером, основаны на плоских устройствах разных размеров с визуальным дисплеем. [8] Помимо этих концепций существует большое количество других вездесущих вычислительных устройств, которые могут существовать. Некоторые из дополнительных форм, которые были концептуализированы: [5]