Kuudes aisti kännykässä
Kim Leidenius
Kuudes aisti kännykässä
Koiran nuuskimista katsellessa on helppo ymmärtää, että ympäristön voisi nähdä myös toisin. Antureiden verkottuminen lupaa näyttää meillekin uutta tietoa ympäröivästä maailmasta.
Anturit ovat pieniä, yksinkertaisia elektroniikan komponentteja, joiden sähköiset ominaisuudet muuttuvat jonkin ulkoisen voiman vaikutuksesta. Muutoksen voi mitata ja näin voidaan aistia esimerkiksi lämpötilaa, venymää, kiihtyvyyttä, sydämen sykettä, pienhiukkaspitoisuutta tai stressihormonien määrää.
Modernissa kodissa ja autossa antureita on satakunta. Ne ohjaavat dvd-soittimen lukupäätä, säätävät uunin lämpövastusta, valvovat polttomoottorin palamisprosessia ja laukaisevat turvatyynyt. Valtaosa antureista on äärimmäisen yksinkertaisia, niillä ei ole omaa älyä eikä verkkoyhteyttä. Erillinen laskentayksikkö, mikro-ohjain, lukee anturin tilan kaapelin välityksellä ja käsittelee sen tuottaman tiedon.
Ainoalla puhelimella ei voi soittaa
Robert Metcalfe, yksi ethernetin kehittäjistä, muotoili lain, jonka mukaan verkon hyödyllisyys on siihen liittyneiden päätteiden määrä potenssiin kaksi. Erillisten yhteyksien määrä lähestyy tätä lukua, kun päätteiden määrä kasvaa.
Periaate on helppo ymmärtää. Jos omistaa ainoan puhelimen, se on täysin hyödytön, mutta puhelimen mahdollisuudet lisääntyvät voimakkaasti liittymien määrän kasvaessa.
Elektroniikan massavalmistus on laskenut antureiden hintaa. Yhteen piiriin pakataan useita mittareita ja yhteystekniikka on muuttunut langattomaksi, koska sähköjohtojen hinta ei ole laskenut samaa vauhtia.
Verkottuneet anturit muuttavat maailmaa samalla tavoin kuin internet muutti tiedon hakua. Tietokoneita myydään vuodessa noin 300 miljoonaa, mikro-ohjaimia 30-kertainen määrä. Näiden liittyminen internetiin kehittää verkon aivan uudelle tasolle.
Anturit antavat ihmiselle eräänlaisen kuudennen aistin, joka kertoo meille nykyistä enemmän ympäristöstämme. Tulevaisuuden hakukoneelta voi esimerkiksi kysyä, kaipaako pihanurmikko kastelua. Reaalimaailman analogisen kerroksen päälle syntyy digitaalinen kerros, joka on virtuaalimaailman kosketuspinta todelliseen maailmaan.
Kännykkä on anturipakki
Nokian tutkimuskeskuksen johtaja Bob Iannucci kertoi yhtiön syyskuussa järjestämillä teknologiapäivillä, että Nokia näkee kännykän porttina antureiden tarjoamaan tietoon. Ympäristön, talojen ja kulkuneuvojen anturiston tiedonmuruset voidaan koota matkapuhelimella ja jalostaa hyödylliseksi informaatioksi.
Kännykän omat lukuisat anturit antavat oman lisänsä ympäristöstä kerättyihin tietoihin. Uusissa kännyköissä on esimerkiksi kiihtyvyysantureita, joilla tunnistetaan laitteen asento ja kierretään näyttö sitä vastaavaksi. Kiihtyvyysanturia voi hyödyntää myös käyttäjätunnistuksessa: kävelytyylit ovat lähes yhtä yksilöllisiä kuin sormenjäljet.
Mikrofonin avulla taas voidaan aistia, millainen käyttäjän ympäristö on. Äänimaisema kertoo, istuuko hän autossa ja onko ympärillä paljon väkeä. Kuuntelu voi olla jatkuvaa ja tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi käyttäjän tarpeiden ennakoinnissa.
Matkapuhelimen erilaisia radioita voidaan myös käyttää antureina. Joka hetki maapallolla räiskyy 2000 ukonilmaa ja myrskyn linjalla vaarassa ovat henki ja omaisuus. Ihmisen aistit eivät havaitse ukonilmaa yli kymmenen kilometrin päästä, mutta tällä etäisyydellä se on jo uhka. Kännykän radioilla voidaan tunnistaa ukkonen yli 40 kilometrin etäisyydeltä.
Tulevaisuudessa anturien määrä matkapuhelimessa kasvaa. Anturipaketteihin lisätään mittarit seuraamaan muun muassa lämpötilaa ja ilmanpainetta. Samalla antureiden kappalehinta putoaa muutamiin sentteihin, jolloin rahakaan ei enää ole este niiden yleistymiselle.
Yhdistetty tieto on arvokasta
Monessa teollistuneessa maassa käytännössä kaikki kantavat mukanaan kännykkää. Jos jokainen puhelin lähettäisi muutaman kerran tunnissa pienen datapaketin, johon olisi koottu esimerkiksi käyttäjän paikka, ruumiinlämpö ja ympäristön ilmanpaine, tuloksista voitaisiin laskea ihmisten liikkeet, ennustaa ruuhkat, seurata tautiepidemioiden kehitystä ja koota paikalliset säätiedot erittäin suurella tarkkuudella. Nykyisin säähavaintolaitteet ovat harvassa ja monesti paikoissa, joissa ihmisiä ei juurikaan liiku.
Katastrofialueilla ihmisten kameroillaan ottamista kuvista voisi muodostaa erittäin tarkan tilannekuvan tuhoista ja tehostaa näin pelastustöiden suunnittelua.
Tiedot voisivat olla alunperinkin nimettömiä tai ne voisi salata hyvinkin yksinkertaisesti. Salauksesta huolimatta tietojen tilastollinen arvo säilyisi ennallaan.
Vastapalveluna tietojen keruusta järjestelmä palauttaisi niistä jalostetun informaation takaisin kännykkään. Näin esimerkiksi käyttäjän kalenteri osaisi hälyttää aiemmin, jos reitille tapaamispaikkaan ennustetaan ruuhkaa. Tällaiset ruuhka-arviot toimisivat myös pienillä teillä, joille ei ole rakennettu omaa liikenteenseurantaa.
Jättinäyttö hyppää silmille
Näyttöjen koot ovat viime vuosina kasvaneet nopeasti. 15 vuotta sitten 19-tuumainen kuvaputki pöydällä lisäsi johtajan arvovaltaa, nyt 24-tuumainen ostetaan 250 eurolla lapsen pelikoneeseen.
Mammuttinäyttö ei ole ainoa tapa nauttia isosta kuvasta, se voidaan myös tuoda lähelle silmiä. Nokian tutkimuskeskuksessa kehitetyn ned-näytön (near-to-eye display) paneelit ovat kevyitä, ohuita ja läpinäkyviä. Erikoisuutena niissä on kamerat pupillien seurantaan. Näin katsetta voi hyödyntää käyttöliittymässä hiiren tavoin esimerkiksi kirjoittamiseen tai pelien ohjaamiseen.
Superkone virtualisoituu
Viime kesänä ensimmäinen supertietokone ylitti petaflopsin rajan eli suoritti miljardi miljoonaa liukulukulaskutoimitusta sekunnissa. Tutkijat tavoittelevat nyt seuraavaa rajapyykkiä, tuhat kertaa tehokkaampaa eksaflopsin numeronmurskaajaa. Sen avulla voitaisiin mallintaa ilmastoa nykyistä tarkemmalla hilalla ja hyödyntää entistä monimutkaisempia biologisten tutkimusten laskentamalleja.
Yhdysvaltalaisen Georgian teknisen yliopiston tutkijat uskovat, että yksittäisten sovellusten ohella tällaisen supertietokoneen pitäisi myös kyetä ajamaan useita ohjelmia rinnakkain. Järjestelmä koostuisi sadoista tuhansista tavanomaisista moniydinprosessoreista sekä tehokkaaseen rinnakkaislaskentaan erikoistuneista näytönohjaimien suorittimista.
Jotta useiden ohjelmien ja erilaisten suorittimien rinnakkaiselo toimisi, järjestelmään on rakennettava laitteiston virtualisoiva kerros, jonka tehtävänä on optimoida laitteen toimintaa luotettavuuden, ohjelmien suorituskyvyn ja koko järjestelmän sähkönkulutuksen mukaan.
Liika tieto on pahasta
Tietotekniikkaa muuttaa autoa ja autoilua juuri nyt todella nopeasti. Monista uusista turva- ja viestintäjärjestelmistä saadaan yhä enemmän tietoa ja kuljettajaa uhkaa hukkuminen tietovirtaan.
Eurooppalaisten tutkijoiden aide-projekti on kehittänyt keskitetyn konsolin, jonka avulla kuljettajalle rakennetaan tilannekuva autosta ja sen ympäristöstä. Kaikki tieto tuodaan konsoliin, joka myös valvoo kuljettajaa. Varoitukset ovat entistä nopeampia ja terävämpiä, jos kuljettajan keskittyminen herpaantuu.
Näytettävät tiedot asetetaan tärkeysjärjestykseen siten, ettei kuljettajaa esimerkiksi risteysajon aikana häiritä tiedolla tuulilasinpesuveden uhkaavasta loppumisesta. Myös matkapuhelin asetetaan äänettömäksi.
