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Smart Personal Objects (SPOT) por Daniel Cukier. Objetivo Aumentar utilidade de objetos do dia-a-dia. Objetos que podemos vestir, carregar ou que fazem.

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1 Smart Personal Objects (SPOT) por Daniel Cukier

2 Objetivo Aumentar utilidade de objetos do dia-a-dia. Objetos que podemos vestir, carregar ou que fazem parte do ambiente. Executar uma atividade de maneira mais prática e agradável. Função principal do objeto é melhorada, aumentando sua precisão. Dependente de contexto, condições e interesses Acesso a informações com mínimo esforço Informações pessoais relevantes

3 Serviços Localização Fina nças Entretenim ento Pessoal Espor tes Notícias Alerta s Men sag ens Aparênci a Smart Objects Relógios Relógios Accessórios Accessórios Periféricos Periféricos Displays Displays Objetos do dia-a- dia Objetos do dia-a- dia Pessoais Pessoais Móveis Móveis Sensores /Atuadores Sensores /Atuadores Brinquedos BrinquedosRede Resumo

4 Como funciona? DirectBand – provedor de serviços. Fluxo de Dados – num só sentido Informações enviadas via rádio freqüencia Cada informação (como notícias, previsão do tempo) é enviada em uma freqüencia diferente Dispositivo salva a informação na memória Informação é mostrada na tela e atualizada em intervalos de tempo

5 DirectBand Cobertura de 100 maiores áreas metropolitanas nos EUA e Canadá Através de parcerias, utiliza redes de rádio FM já existentes. Informações são atualizadas continuamente

6 Componentes SPOT Hardware e software exclusivo da Microsoft (MPU e conectividade wireless) Nova plataforma de hardware – pequeno e com energia suficiente para um relógio Nova pilha de software Microsoft: confiável, segura, baixo consumo de energia, pequeno, rápido, extensível, portável, atualizável, fácil de desenvolver para,... Interface de usuário low-distraction

7 Componentes SPOT (cont) Sistema Operacional: versão reduzida do Windows CE Hardware – solução com 7 chips numa placa de 34x30x2mm Web site user-friendly Conexão sem fio, protocolos e infraestrutura de serviços persistente (7x24)

8 Vantagens Funcionalidades SPOT em objetos que as pessoas já usam no dia a dia (relógios, canetas, chaveiros, etc) Usa sinais de FM já existentes, podendo aproveitar a rede de antenas já instalada em todo o mundo Permite ao usuário escolher que tipo de informação ele quer visualizar Baixo custo e fácil de usar

9 Desvantagens Só nos EUA e canadá

10 Hardware Stan FM radio - CMOS.18um analógico / digital - Receptor 100 khz - Baixa Potência (90 mW ligado e 30uW standby) - Pequeno (2.8mm x 2.8mm x 860um) Olie MPU -.18 um, CMOS 6 camadas de metal - ARM7 TDMI-S, 27.6 MHz - ARCTAN, MAC, decodificador Viterbi FEC - 512K ROM, 384K SRAM - Baixa Potência: 1.8 mW / MHz - Pequeno: 6.8 mm x 6.8 mm x 860 um

11 Hardware (cont) Dois circuitos integrados, uma para o sistema e outro para o rádio. Solução com 7 chips numa placa de 34x30x2mm Baixo consumo de energia Chip scale packaging – tamanho reduzido Processos compatíveis com RF State-of-the-art VLSI methodology and libraries Baixo custo para produção em larga escala

12 Módulos de Hardware Suporte ao Processador Timers – individual ou 2x16 bits 2 portas seriais síncronas ou assíncronas, com controle de fluxo de dados USB 1.1 Flash ROM 1/2/4 MB EPRON Periféricos – LCD, bateria, radio, botões, vibrador, backlight, sensores, etc

13 Requisitos de Software Plataforma Microsoft em tempo real que seja facilmente adaptável em memórias ROM ou Flash Energia durável (3-5 dias) enquanto recebe dados wireless continuamente. Confiável: relógio não pode travar! Econômico em memória: pouca memória não deve comprometer o usuário, espaço adicional para futuras funcionalidades Extensível e flexível: classes de componentes, não somente um produto único. Mecanismos de atualização automática Rápido desenvolvimento usando Visual Studio.NET

14 CLR ( Common Language Runtime) Suporte à Aplicação (Bibliotecas, Shell, Crypto, Gráficos, …) Apps/Chanais HAL (Hardware Abstract Layer) e Drivers Bootstrap (Inicialização) Apps/Chanais Apps/Chanais Processador e Periféricos Arquitetura Cliente SPOT

15 Software (TinyHAL) Desenvolvido especialmente para execução de serviços - boot veloz - Execução assíncrona de drivers Simples: sem agendador ou heaps, mínimo de locks Pequeno ~ 40k (incluíndo drivers principais) Carregamento dinâmico de drivers

16 Managed Runtime (TinyCLR) Derivado do padrão ECMA Pequeno: runtime e bibliotecas ~ 132kb Rápido: ~.5 MIPS à 27Mhz (interpretada) Programável e debugável usando C#.NET

17 Onde fica o SO? TinyCLR provê funcionalidades típicas do kernel: - multithreading / multitasking - gerenciamento e memória e coleta de lixo - I/O (Usa TinyHAL para acessar periféricos, eficiência do código nativo) TinyHAL não contém kernel: provê serviços para o processamento dos drivers.NET em um chip

18 Economia de Energia Trata CPU como um recurso que consome energia Baixa utilização = código mais simples Código desenvolvido para usar pouca energia e máxima utilização de rescursos Cheap sleep – CPU dorme em 4.7uSeg Faça agora ou durma! Eventual redução da velocidade do clock Acelerador de hardware para processamento de rádio

19 Fotos Relógios

20 Indexação em Difusão de Informações Técnicas tradicionais de indexação em discos como árvores B+ foram extendidadas para indexar dados de broadcast num canal sem fio Essas técnicas não são eficientes no balanceamento entre eficiência no acesso e consumo de energia Proposta: Índice Exponencial

21 Indexação em Difusão de Informações (cont) Para receber dados broadcast, o cliente precisa ficar o tempo todo escutando o canal até o dados chegar. Isso consome muita energia. Solução: air indexing – incluir num índice no canal de difusão informações da hora de chegada dos dados. Problema: árvores centralizadas – deve percorrer até o nó raiz, o que gera alta latência

22 Indexação em Difusão de Informações (cont) Índice Exponencial ou parametrizável Otimiza latência x tuning time (tempo que o dispositivo fica ligado recendo informações) Facilita replicação compartilhando links em diferentes árvores de busca e minimiza problemas de armazenamento de dados. Balancear entre eficiência no acesso e consumo de energia


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