Интерфейсы для Интернета вещей: прошлое и будущее

Нет сомнений, что мы вступаем в новую эру вычислений. И называете вы это Интернетом вещей или распределенными вычислениями, технологический ландшафт и машины вокруг нас начинают выглядеть иначе, пишет Medium.

Об этих изменениях было написано много, но есть один аспект, который часто пропускают: как будут развиваться интерфейсы при переходе к новым техническим эпохам. В данном случае под интерфейсом подразумевается способ, как люди взаимодействуют с машинами. Каждый из нас использует разные интерфейсы каждый день, хотя иногда мы это даже не осознаем. И поскольку аппаратное и программное обеспечение, которое окружает нас, меняется, то появятся и новые интерфейсы.

Первые компьютеры не имели мониторов, которые бы выводили на экран конечные результаты вычислений. Вместо того пользователи вводили команды в терминал, известный как телетайп, а результаты печатались на бумаге. В конце концов, когда компьютеры стали более распространенными, появились новые интерфейсы, такие как монитор, клавиатура и мышь, что позволяли людям более удобно взаимодействовать с машинами.

1990-е годы стали началом новой эры в пространстве персональных компьютеров. Всемирная паутина, несомненно, изменила мир вычислений. Это привело к тому, что и сам интерфейс для общения с машинами должен был измениться. Как следствие, родился веб-браузер.

Наконец, мы вошли в следующее поколение вычислительной техники – мобильные устройства. Это привело к множеству новых интерфейсов – от сенсорных экранов до сенсоров отпечатков пальцев – которые позволяют нам взаимодействовать с этими крошечными карманными машинами.

Наши устройства сегодня более мощные, чем когда-либо, и могут выполнять собственные коммуникации. Количество связанных между собой технических вещей настолько велика, что люди просто не способны отслеживать все связи. Мы ожидаем, что вещи «просто будут работать вместе» без каких-либо усилий, а также будут безопасными. При этом предполагается, что устройства обеспечат подключение и надежность (часто это неправильное предположение).

Среда технологий вокруг нас чрезвычайно сложная. И, как всегда, развитие инфраструктуры предшествовало развитию наших интерфейсов. Однако есть несколько разных направлений, которые только начинают возникать, и не исключено, что именно они станут интерфейсами будущего.

Сейчас голос становится привычным интерфейсом благодаря элегантной конвергенции нескольких различных технологий. Например, благодаря технологии обработки естественного языка машины наконец начинают с высокой точностью понимать то, что мы хотим сказать. Алгоритмы преобразования текста в речь действительно генерируют разговор так, как это делают люди, а не робот Microsoft Sam. И вокруг нас больше микрофонов, чем когда-либо раньше (хотя это немного настораживает), благодаря мобильным телефонам и Amazon Echo.

В результате виртуальные помощники появляются повсюду: Siri, OK Google и Alexa (возможно, также Cortana, но в мобильных гаджетах она отсутствует).

Есть также виртуальные помощники, которые менее заметны. И все же банки начинают использовать голосовых ассистентов, которые позволяют вам взаимодействовать с банковским счетом с помощью голоса. Еще один пример: интерактивное голосовое меню (IVR), которое часто помогает нам связаться с нужным представителем службы обслуживания клиентов.

Но не каждый голосовой интерфейс можно назвать виртуальным помощником. Пультом дистанционного управления кабельным телевидением теперь возможно управлять при помощи голоса, причем очень точно. Кроме того, можно пройти идентификацию в некоторых банковских call-центрах, просто повторив вслух определенную фразу.

Хотя некоторые из этих технологий остаются очень ограниченными с точки зрения их функциональности и надежности, они указывают на тенденцию к более частому применению голосовых интерфейсов в будущем.

Хотя голос становится отличным способом взаимодействовать с машиной, он не является оптимальным, когда нужно выполнить какое-то действие при достижении определенного условия. Например, вы не можете сказать: «запустить оросительную машину на 15 минут, если температура достигнет 35 градусов». Это возможно только тогда, когда разработчик запрограммировал такое действие в диалекте голосового помощника типа Alexa или другого.

Однако пользователи продолжают требовать большего контроля над своими устройствами. Они хотят исследовать и использовать свое творчество, им нужен интерфейс для этого. И они не хотят писать код или изучать программирование для достижения такой цели. Мы видим, что контроль над данными и устройствами распространяется на круг пользователей, которые имеют технические навыки, но не программируют. Здесь начинают выходить на первый план интерфейсы с возможностью программирования через графическую среду.

Программные решения, такие как IFTTT и Node-RED, позволяют общим потребителям и техническим любителям интеллектуально объединять различные услуги, программы и устройства вместе, без единой строчки кода. Это дает возможность пользователям контролировать свой «собственный мир» и не зависеть от того, какая функциональность уже заложена внутри программы или машины.

Эксплуатация ранних компьютеров означала работу в терминальном режиме и знания различных команд операционной системы – это то, что не мог сделать обычный пользователь. Наконец, благодаря новым интерфейсам и усовершенствованному программному обеспечению компьютеры стали доступными для широких масс. Аналогичные тренды актуальны и для распределенных систем, которые быстро становятся доступнее для не программистов.

Проблема в том, что много новых интерфейсов, похоже, не смогут обрабатывать тот огромный объем машин, который придет с будущей эпохой вычислений. Запуск программного приложения или разговор с виртуальным помощником при развертывании сотен или тысяч устройств не имеет смысла. Здесь необходимы устройства, которые способны присоединяться друг к другу и коммуницировать почти без участия человека.

Фундаментальная идея этого типа интерфейса заключается в том, что когда два устройства необходимо соединить друг с другом, и к тому же они расположены близко друг к другу и ожидают соединения – они просто должны соединиться. Единственное требование от человека заключается в том, чтобы перевести систему в состояние «выявление» или «готов к подключению».

В качестве одного из наиболее ранних примеров такого подхода можно назвать функцию Wi-Fi Protected Setup, которая внедрена на большинстве современных беспроводных маршрутизаторов. Принцип в том, что для автоматического подключения устройства к новой беспроводной сети вам надо нажать кнопку на маршрутизаторе в течение короткого периода времени. В основе технологии лежит предположение, что если у вас есть физический доступ к маршрутизатору, то вам наверняка можно доверять.

Существует еще множество интерфейсов на основе беспроводной близости, которые используются сегодня. Связь Bluetooth работает именно по такому принципу. Поместите по крайней мере одно из устройств в «режим спаривания» – тогда другое сможет подключиться к нему. NFC и RFID ближнего диапазона действия позволяют осуществлять платежи и открывать двери. Даже сканирование QR-кодов является одной из форм беспроводной технологии, базирующейся на "визуальной близости".

Когда заходит разговор о большом количестве устройств или про широкую аудиторию нетехнических пользователей, взаимодействие с техникой должно быть автоматизированным и не требовать слишком большого присутствия людей. Популяризация некоторых из этих беспроводных технологий может быть показателем того, что данный интерфейс является правильным для такого типа вопросов.

Еще до недавнего времени люди взаимодействовали только с одной машиной в определенный момент времени. Когда вы набираете текст на клавиатуре или на смартфоне, вы фактически тоже управляете только одним устройством. Но нам нужны интерфейсы и технологии, которые позволят взаимодействовать с множеством устройств и машин, работающих вместе. Трудно сказать наверняка, какими будут эти интерфейсы, но скорее всего это будет комбинация вышеперечисленных вариантов, то есть распознавание голоса и беспроводной связи. И, бесспорно, они будут значительно усовершенствованными по сравнению с прошлым.