Transformatica en Ambient Intelligence. Henk van Leeuwen Lector Ambient Intelligence Saxion Hogescholen januari 2008

Transcriptie

1 Transformatica en Ambient Intelligence Henk van Leeuwen Lector Ambient Intelligence Saxion Hogescholen januari 2008

2 Toekomstvisie: De computer verdwijnt Mark Weiser: The most profound technologies are those that disappear. They weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it. (Scientific American, 1991: The Computer for the 21st Century) Transformatica en AMI januari

3 Toekomstvisie: De computer zit overal in. This vision is one in which our world of everyday objects and places becomes infused and augmented with information processing and exchange, where technology providing these capabilities is unobtrusively merged with real world objects and places, in a sense it disappears into the background and becomes an invisible entity (Disappearing computer, Imperial College, 2001) Transformatica en AMI januari

4 Agenda Voorstellen Impact van Ambient Intelligence Technologische ontwikkelingen Wat is het systeem? Van droom naar wekelijkheid Transformatica en AMI januari

5 Wat bedoelen we met Ambient Intelligence? Ambient intelligence refers to electronic environments that are sensitive and responsive to the presence of people Emile Aarts, Philips Research, TU/e Transformatica en AMI januari

6 Kenmerken Ubiquitous computing Ubiquitous communication Smart user interfaces Bron: Philips Context awareness Personalisatie Adaptie Integratie wie, wat, waar? steeds meer voor jou persoonlijk aangepast aan situatie, persoon naadloos samenhangend geheel Transformatica en AMI januari

7 Fysieke ruimte Luchtruim Wegen Auto, Vliegtuig, schip Stad Wegen Fabriek, school, kantoor Woning Kamer Meubilair Kleding Lichaam Transformatica en AMI januari

8 Fysieke presentie en opgaan in omgeving Kleding Smart textiles en plastic electronics, context awareness Wearables Horloges, badges, brillen, pennen, pda verbonden in een PAN Woning Ramen, deuren, verwarming, audio, video, keuken, security Voertuigen Drive by wire, navigatie, entertainment Verkeerinfrastructuur Car tot car, car to infrastructure Fabrieken en kantoren Alles heeft een digitale identiteit, mobiliteit, Steden Transformatica en AMI januari

9 Aspecten van de nieuwe omgeving Ubiquitous computing Calm technology The invisible disappearing computer Information appliances Augmented reality Ambient media Tangible bits Digital paper Roomware Smart fabrics Transformatica en AMI januari

10 Informatieruimte Identificatie o.a. RFID Connectivity Zowel bedraad als wireless Tal van nieuwe protocollen: Zigbee, Ultra wide band, Tracing en tracking Logistiek en transport Voorraadbeheer en productie JIT Afrekenmodellen Explosie van data Storage Betrouwbaarheid Procesinrichting Transformatica en AMI januari

11 Iets van jezelf It s getting personal Draagbaar of in je lijf Altijd verbonden Overal bruikbaar Bron: Philips Komt het binnen bereik van iedereen? Ontstaat er een scheiding tussen hen die hebben en hen die niet hebben? Wordt de kloof wereldwijd tussen arm en rijk kleiner of juist groter? Transformatica en AMI januari

12 Wat zijn drijvende krachten achter deze ontwikkelingen? Transformatica en AMI januari

13 The experience economy Wat heeft een economische waarde? Goederen -> diensten -> amusement -> beleving Pine en Gilmore: de beleving (experience) speelt een doorslaggevende rol. In hoe verre kunnen/willen mensen participeren? In hoeverre is dit fysiek en virtueel? Ambient intelligence in de visie van Philips komt aan de behoefte aan experience tegemoet. Bron: Manovich.net Transformatica en AMI januari

14 Steeds meer embedding Veranderende voorkeur van klant - Belevingseconomie Verticale integratie - Productie, onderhoud, diagnose en productupgrade in lijn brengen Horizontale integratie -Producten onderling koppelen en aansluiten op diensten van derden Transformatica en AMI januari

15 Technologie ontwikkeling in 50 jaren Transformatica en AMI januari

16 De verschuiving naar ubiquitous computing Niveau van embedding hoog Pervasive computing Ubiquitous computing laag Niveau van mobiliteit hoog Traditioneel business computing Mobile computing laag Transformatica en AMI januari

17 Basistechnologie? sensornetwerktechnologie plaatsonafhankelijke energievoorziening embedded en ubiquitous communicatie geavanceerde micro-actuatoren smart materials embedded systems adaptieve software (biologisch geinspireerde)gedistribueerde algoritmen Transformatica en AMI januari

18 Basistechnologie Media management Intelligente, gebruikersvriendelijke userinterfaces/ interactie Context awareness Belevingscomputing Transformatica en AMI januari

19 Nieuwe typen netwerken: PAN en BAN Traditioneel kennen we -Wide area netwerken (WAN) -Local area netwerken (LAN) Door opnemen van microsystemen in kleding en op of in het lichaam ontstaan er personal area netwerken (PAN) en body area netwerken (BAN). Deze laatste vinden we sterk terug in medische en zorgtoepassingen. In het onderzoek krijgt de energiewinning uit het lichaam veel aandacht. Transformatica en AMI januari

20 Systemen zonder grenzen Transformatica en AMI januari

21 Watis hetsysteem? Het gaat niet om apparaten op zich? Er ontstaat en nieuw soort systeem, waarin bestaande systemen worden geintegreerd. Huis Villages of systems. Auto Sportschool Werk Transformatica en AMI januari

22 Architectuur Sensor nodes WSN Mobile Device PDA (Bron Aarts en Rover) Informatie Servers PC s WLAN Energieverbruik Communicatie Transformatica en AMI januari

23 Architectuur Overall eisen: Security Minimaal energieverbruik Robuust Dynamisch herconfigureerbaar Overall connectivity Niveaus User interfaces Software services Gedistribueerde algoritmen Data opslag, storage en distributie Software platform: OS, netwerk, wsn Hardware platform: devices, mems, i/o, voeding, Transformatica en AMI januari

24 Uitdagingen Productbetrouwbaarheid en security/veiligheid Component based ontwerp Afstemmen op standaarden Organisatorische capaciteit Personeel en kennisniveau Privacy Transformatica en AMI januari

25 Innovatie in bedrijven en de rol van het HBO Transformatica en AMI januari

26 Alignment Nieuwe mogelijkheden voor procesinrichting Connectivity Alles en iedereen verbonden Explosie van data Uitgebreide sensordata over wat in omgevingen gebeurt Storagecapaciteit neemt toe Wat is relevant? Hoe te reduceren? Realtime data en reactie Informatie in context beschikbaar Transformatica en AMI januari

27 Vernieuwing of iets nieuws Verschillend categorieen van productverandering 1. Product verrijken met embedded systeem Bijv. Landbouwmachine met GPS 2. Product digitalisering Bijv. Hartbewaking met analyse van hartritme in apparaat bij patient 3. Productsubstitutie Bijv. Digitaal fototoestel in plaats van toestel met film. PDA in plaats van papieren agenda Transformatica en AMI januari

28 Innovatie versus operationele lifecycle Levenscyclus van producten en diensten dingen beter doen (inside-out) korte termijn denken operationeel vermogen optimaliseringsprocessen formele structuren volgende geesten Innovatiecyclus voor producten en diensten betere dingen doen (outside-in) lange termijn denken creatief vermogen vernieuwingsprocessen organische structuren kritische geesten kundig managementschap inspirerend leiderschap Bron Berkhout Transformatica en AMI januari

29 Het DevLab model Een vrijplaats voor innovatief R&D Bedrijven leggen zelf geld in: Het DevLab is hun private onderzoeks- en ontwikkelingslab. Het IP ligt bij de cooperatie. Gerichtheid op langere termijn: 3 tot 6 jaar Kennisafsplitsing elk half jaar en via maandelijkse meeting. Samenwerking met universiteiten, hogescholen en andere instituten: -Aio s (wo) -Afstudeerders (wo, hbo) -Lectoren en docenten (hbo), -Hoogleraren (wo) Transformatica en AMI januari

30 Projecten in DevLab Atalanta mechatronische vlinder eigen weg vinden, zonder hinder van obstakels of andere Atalanta s. zwermsoftware (no) power consumption energy harvesting Transformatica en AMI januari

31 Projecten in DevLab Dutch Clay intelligente klei smart material power routing taakverdeling tussen bolletjes parallelle algoritmen Transformatica en AMI januari

32 Projecten MyriaNed wireless sensor netwerk system fusion wireless sensing Transformatica en AMI januari

33 Rol kennisinstellingen? Als bedrijf zijn vragen voorlegt bij een kennisinstelling, wat kan hij verwachten? Ervaringen: - Vraag past niet in lopend onderzoek - Vraag is lastig te formuleren door MKB-er - Geen vraag waarop je een promovendus vier jaar kunt zetten? - Korte termijnvragen zijn moeilijk onder te brengen - Researchinstellingen zijn doolhoven - Geen interesse op universiteit - Succes voor wie vooral eigen netwerk gebruikt Transformatica en AMI januari

34 Blik in de driehoeksverhouding: HBO in de basisopstelling Push en pull MKB vraagt WO/Research levert HBO Vertaalt, valideert en verrijkt Overbrugt tijdskloof in levering Levert afgestudeerden om MKB te versterken Transformatica en AMI januari

35 Blik in de driehoeksverhouding: HBO blijft in de basis MKB, Levert Actuele praktijkkennis Instrumentarium Werkplaats Push en pull Verbinde n van netwerke n WO/Research, ontvangt HBO Levert en ontvangt Vertaalt en onderzoekt, (demonstrators) Transformatica en AMI januari

36 Waar liggen de kansen? HBO speelt de rol van verkenner wat speelt in het onderzoek wereldwijd? HBO vertaalt en valideert onderzoek wat nodig is om het bruikbaar te maken HBO doet toegevoegd praktijkgericht onderzoek: maak het bruikbaar! HBO doet het samen met branches, het vooroplopend bedrijfsleven en researchinstellingen klant en leverancier werken samen aan oplossingen Transformatica en AMI januari

37 Missie lectoraat Ambient Intelligence Voorzien in de maatschappelijke behoefte aan verbetering van de (software) engineeringpraktijk voor smart environments met embedded devices door in samenwerking met bedrijven nieuwe praktijkgerichte kennis en vaardigheden te ontwikkelen op het gebied van het ontwerpen en bouwen van nieuwe en smart embedded ICT-toepassingen. Kennisdragers versterken in opleiding (docent, student) en bedrijf (ontwikkelaar) Transformatica en AMI januari

38 Websites Een verzameling links: Ontwerpen/Links-Ambient-Intelligence.htm AmI bij Fraunhofer: AmI op MIT: AmI bij Philips: d.html Safeguards Research : EU onderzoeksrapporten over onder andere AmI: Transformatica en AMI januari

39 Bronnen The new everyday, Aarts E., Marzano, S., 010 Publishers, ISBN , 2002 Ambient Intelligence, Wireless networks and Ubiquitous computing, Vasilakos, A, Pedrycz, W., ARTECH HOUSE, ISBN: / , 2006 Ambient Inteligence, Impact on Embedded System Design, Basten, T. e.a (edt), Kluwer, Academic Publishers, ISBN , 2003 Intelligent Algorithms in Ambient and Biomedical Computing, Verhaagh, W. e.a. (edt), Springer, ISBN Transformatica en AMI januari

40 Vragen Discussie. Transformatica en AMI januari