Hoofdstuk 3 De computer die je begrijpt

Hoofdstuk 3 De computer die je begrijpt

Paragraaf 1
Ubiquitous computing: Dit is een begrijpende computer. De computer is er wel maar je doet er niets mee.
Ambient intelligence: Dit zijn computer die onze menselijke lichamelijke en geestelijke vermogens ondersteunen, verlengen en soms vervangen. Ze worden dus gebruikt om onze levens te verbeteren. Er is automatische interactie tussen een persoon en computer. Leef omgeving wordt aangepast door de computer. En dit apparaat is ‘slim’.
Domotica (handig): Hier worden apparaten toe gerekend die eenvoudige handelingen kunnen maken, onderling kunnen communiceren en die door elektronica een intelligentere programmering hebben. Het draait dus om het digitaal verwerken van gegevens in huiselijke kring: apparaten die daarmee te maken hebben moeten ons helpen in ons huis en in de huishouding.

Pervasive computing (doordringend, je ontkomt er niet aan): Dit houdt in dat de apparaten overal om ons heen zijn. Ze willen dat computer kleiner, makkelijker te behandelen en zo onopvallend mogelijk wordt.

Paragraaf 2
Stand alone pc: Dit is een pc dat nog niet met andere computers communiceert. Hij is als het ware nog ‘alleen’.

In 1990 werden er posters opgehangen met het motto: “de computer is overal”. Hiermee bedoelen ze er maatschappelijke en wetenschappelijke bezigheden waren waar de computer iets voor kon betekenen. Dit was voor Ambient intelligence. Toch had die poster een motto dat ook van toepassing is op ubiquitous computing: je creëert een omgeving waarin je veel computers stopt die als het ware een verlengstuk van onze bezigheden worden.

Marc Weiser gaf een conferentie met de ontwikkeling van de computer:

fase 1: het tijdperk van het mainframe (één computer voor vele mensen);
fase 2: het tijdperk van de pc (één computer voor één persoon);
fase 3: het tijdperk van ubiquitous computing (het individu met vele computers).
Met de computer bedoelt hij de pc’s, mobieltjes, smartphones, RFID-chips. Al deze apparaten kunnen met andere componenten communiceren.

RFID-chips (Radio Frequency Identification-chips): Dit zijn elektronische labels (tags) met een microchip waarin informatie in digitale vorm is opgeslagen. Soort bar-code. Hier staan gegevens op, bijvoorbeeld leeftijden of prijzen.

Via ubiquitous computing kunnen we technologie richten op het functioneren van de mens in zowel fysiek als psychologisch en sociaal opzicht. Ze willen dus dat er door de computers de welzijn van de mens er op vooruit gaat. Dit willen ze door de computers te laten handelen waar menselijke (fysieke) handelingen ophouden.

Na Weisers idee werden de computers al snel geminimaliseerd en kwam er snel een toename van draadloze communicatie.

Ambient intelligence zou moeten voldoen aan drie voorwaarden:
• Context awareness: Dit is dat het systeem zich bevindt in een omgeving waarvan het ,door middel van sensoren of omgevingsgevoelige componenten, bepaalde dingen kan waarnemen. Dat waarnemen hangt samen met dingen die dan naar het waarnemen handelen, zodat het nut heeft.
• Draadloze transmissie: Dit houdt in dat audio, video en data via draadloze transmissie met andere componenten in het systeem uitgewisseld moeten kunnen worden. Zo maakt men via “ubiquitous computing” draadloze toegang tot alle beschikbare informatie, communicatie, diensten of multimediale ontspanning.
• Op natuurlijke wijze: Ze willen dat er communicatie plaats vind tussen de gebruiker en het apparaat door natuurlijke wijze, doormiddel van handen, spraak of gebaren. Dus soms ook hands free: Zonder handen, (met gedachten).

Embedded systems: Procesgeoriënteerde systemen die ingebouwd zijn in apparaten.

Het verschil tussen interface en intelligente apparaten is dat interface apparaten ingesteld/geprogrammeerd moeten worden. En intelligente apparaten kunnen alles van zelf.

De hoeveelheid energie is bepalend hoe het apparaat of de component omgevingsintelligent kan werken in een (draadloos) netwerk. Je kunt hierbij drie soorten apparaten in onderscheiden:

• Zelfstandig werkende (autonome) apparaten, die zichzelf voor hun complete levensduur van energie voorzien (vanuit de omgeving).
Voorbeelden : RFID-tags, sensoren. Deze componenten worden ook wel microWatt nodes (knooppunten) genoemd.
• Draagbare apparaten die oplaadbare batterijen gebruiken. Deze kunnen maar een paar uur worden gebruikt, dit hangt af van hun energieconsumptie.

Voorbeelden: mobieltjes, pda’s, smartphones, draadloze monitoren, intelligente afstandsbedieningen, dvd-recorders voor tv. Dit wordt ook wel milliWatt nodes genoemd.
• Vaste apparaten die constant voorzien moeten worden van energie.
Voorbeelden: grote flatscreens, opslagapparaten, servers en GSM-masten. Ze worden Watt nodes genoemd.

Omdat de energiebronnen ooit opraken, richten de fabrikanten zich op energiezuinige processors. (low en ultra low).
Maar er moet wel genoeg verschil zitten tussen qua spanning (‘aan en uit’ en ‘nul en één’). Als de spanningswaarde te laag is kan de chip of transistor het verschil niet meer zien.

Paragraaf 3
Smart home: huizen die ruim voorzien zijn van intelligente apparaten die met de bewoner(s) communiceren, zodat deze allerlei huishoudelijke functies eenvoudig kan toepassen en inschakelen.
Voorbeelden van domotica-intelligentie zijn:
• Het opmerken van ongewenste beweging (bijvoorbeeld bij inbraak).
• Het automatisch inschakelen van de verlichting.
• Een camera laten opnemen wat er gebeurt.
• Alarm slaan en automatisch een meldcentrale waarschuwen via de telefoon.
• Of de bewoner komt thuis en drukt bij het betreden van de entree op de "thuis-knop",
waardoor de verwarming naar een vastgesteld peil gaat.
• De sfeerverlichting aangaat en de tv op een vastgestelde voorkeurzender springt en zichtbaar wordt op de muur via een projectiescherm en een projector uit het plafond.


In een smart home zijn alle computers (embedded systems, devices) met elkaar en via een netwerk verbonden met een centraal opgestelde server.
Er zijn allerlei verbindingen mogelijk en via diverse netwerken.

Domotica houd vooral in dat sensoren ingezet worden voor de bediening van actuatoren door
tussenkomst van een processor of controller of computer.
Domotica is voor gezonde mensen een luxe en vooral een tijdbesparing.
En voor jonge of oudere mensen met een lichamelijke handicap, kan domotica van levensbelangrijk zijn.

X10: X10 is een industriestandaard protocol voor communicatie tussen modules via het lichtnet. Dat betekent je je eigen al bestaande lichtnet zou kunnen gebruiken om domotica te creëren. En bestaat uit controllers en modules. Besturings systeem voor in je huis, via het electriciteits net.

Voorbeelden van controllers zijn:
• transceivers (een transceiver is een zender-ontvanger die een signaal van een draadloze afstandsbediening ontvangt en dit vertaalt naar een signaal op het lichtnet)
• computerinterface, die kan worden aangesloten op een computer of die zelf simpele programma's en tijdschema’s kan uitvoeren.
Voorbeelden van modules zijn:
• lampmodules (waarmee lampen aan- of uitgeschakeld of gedimd kunnen worden)
• apparaatmodules (waarmee apparaten met meer vermogen geschakeld kunnen worden)


Met behulp van het X10-protocol in domotica-systemen worden de besturingscommando's verstuurd. De adressering bestaat uit veelvouden van vier bits.

Met een "huisselectie"-code (A-P) van vier bits, gevolgd door een of meer "unit selectie"-codes (1-16). De laatste vier bits van een pakket bevatten het te versturen commando. Een commando kan voorafgegaan worden door meerdere selectiecodes, waardoor meerdere lichten tegelijkertijd worden ingeschakeld. Alle geadresseerde units wachten tot het commando is ontvangen.

Powerline communicatie: Communicatie via het elektriciteitsnetwerk.

Nadelen van het X10-protocol:
Vanwege het 'dubbele' gebruik van het elektriciteitsnetwerk moeten er extra maatregelen genomen worden die de betrouwbaarheid vergroten. Zodat er minders snel storing zal komen.
En er kan alleen gewerkt worden met korte, krachtige bursts van pakketjes van telkens 9 bits om een signaal door te geven.
Via het gebruik van zogenaamde Extended Codes probeert men het rendement van dit protocol te verhogen.

Paragraaf 4
Twee manieren gebaseerd op een versterkte awareness (bewustzijn), vanuit het gezichtspunt van de mens en vanuit het gezichtspunt van de omgeving:
• human awareness: bewustzijn van de persoon en met betrekking tot de relevante omgevingsfactoren en de interactie van de twee. Dus de computer ‘ziet’ de mens met zijn sensoren en reageert hierop.
• ambience awareness: bewustzijn van de omgeving met betrekking tot de aanwezige personen en met betrekking tot de omgevingsfactoren en de interactie van de twee.
Dus de computer ‘ziet’ de omgeving met zijn sensoren en reageert hierop.


Een goed opgezette interactie tussen mens en omgeving kan een positieve invloed hebben op verschillende niveaus:
individu; door bijvoorbeeld
• effectief functioneren
• stimuleren van gezond functioneren en gezondheidsproblemen voorkomen
• leren en ontwikkelen
organisatie; door bijvoorbeeld
• efficiënt functioneren door goed werkende medewerkers
• leren van de organisatie
samenleving als geheel; door bijvoorbeeld
• beperking van kosten voor ziekte en arbeidsongeschiktheid
• efficiënt beheer van de omgeving kan onnodige (latere) kosten voorkomen

4.1 THUIS
Het thuisgebruik van intelligente systemen:
• Het beheer van ons huis: intelligente systemen moeten ons huis onder controle hebben en houden. Bijvoorbeeld: licht, verwarming aanzetten op een gewenste tijd. Zodat de energie niet verbruikt wordt.
• Nagegaan moet kunnen worden of iemand op normale wijze ons huis betreedt. Bijvoorbeeld: om inbrekers te voorkomen/melden.

• Je zou bepaalde processen in huis graag willen automatiseren. Bijvoorbeeld: de tv aan zetten.

4.2 OPENBARE RUIMTE
Het gebruik van intelligente systemen in het openbaar kan bijvoorbeeld zijn:
Camera’s die geweld kunnen voorzien, door een persoon te volgen. En als er geweld dreigt er naar handelen.

4.3 VERKEER EN TRANSPORT
Het gebruik van intelligente systemen in het verkeer en transport:
• Veiligheid van de bestuurder: door te meten of de bestuurder dronken is of dat hij in slaap valt.
• Mee rijden met andere personen: de computer kan er voor zorgen dat iemand kan carpoolen naar zijn werk. Of hij kan zien waar hij moet overstappen en welke trein/bus hij moet nemen.

4.4 GEZONDHEID
Het gebruik van intelligente systemen in de gezondheid:
• Doormiddel van een polsbandje: die de bloeddruk, het slaap-waakritme en de lichaamstemperatuur in de gaten houdt. En als een persoon een tijd niet beweegt kan het polsbandje een signaal sturen nar personen (doctoren).
• MyHeart project: een project dat methoden zoekt waarmee chronische hart- en vaatziekten tegengegaan kunnen worden. Er zijn sensoren ontwikkeld die vitale lichaamsfuncties kunnen meten, die bijvoorbeeld verwerkt zijn in onderkleding.


4.5 ONDERWIJS
Het gebruik van intelligente systemen in het onderwijs:
• Ze willen met ambient intelligence systemen hebben om te laten bijhouden wat je presteert, hoe je leert en werkt, wat je stemming is en hoe je vorderingen verlopen. Je volgt dan alles op je eigen tempo en niveau.
• Ook willen ze een systeem dat registreert waar je bent in het schoolgebouw, of je optijd of juist te laat bent. Of totaal afwezig.