Ubiquitous computing

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Ubiquitous computing

• Con lespressione Ubiquitous Computing si possono
  intendere più aspetti
• la pervasività dei sistemi che offrono capacità
  di elaborazione
• locale
• la presenza di capacità elaborativa in una
  molteplicità di
• oggetti attorno a noi
• la possibilià di accedere da qualsiasi punto a
  capacità
• elaborative in grado di soddisfare qualunque (o
  quasi)
• necessità.
• Noi ci focalizzeremo sul terzo punto

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Uno per tanti
Uno ciascuno

• Mainframe
• costoso e complicato
• grosse dimensioni
• accesso consentito a pochi
• che ne condividono le risorse.

• Una persona un PC
• molto più economico e di facile utilizzo
• può stare nei pressi di una scrivania
• uso di massa.

Tanti per uno

• Laptop e PDA (Personal Digital Assistant)
• Dimensioni molto ridotte (tascabili)
• Ognuno può utilizzarne diversi.

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La legge di Moore

• Ogni 18 mesi la capacità elaborativa raddoppia a
  costi quasi costanti
• Levoluzione dei sistemi ha cavalcato questa
  legge negli ultimi 35 anni,
• ma fino a quando sarà valida?
• Due limiti
• fisici La miniaturizzazione dei processori sta
  raggiungendo i
• limiti imposti dalla fisica quantistica
  (soluzione nanotecnologia)
• bisogno reale La richiesta di CPU sempre più
  potenti sta
• decrescendo.

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Andamento del mercato ( 1 )
La proiezione degli effetti sul mercato del
continuo aumento della capacità elaborativa.
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Andamento del mercato ( 2 )
Le cosiddette curve S di penetrazione dei
prodotti
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Diffusione sistemi Embedded

• A cosa serve un frigorifero o una lavatrice con
  un pc embedded?
• Un pc allinterno di un elettrodomestico permette
  di
• Programmarlo.
• Collegarlo ad una rete Lan
• Ad esempio per minimizzare i consumi di
  energia e mantenere
• il consumo complessivo entro i limiti di
  potenza del contratto.
• Collegarlo ad internet
• Ad esempio per contattare il fornitore in caso
  di guasto.
• Tutto ciò significa semplicità, utilizzabilità e
  bassi costi di esercizio (in termini economici o
  di sforzi duso).
• Esempio Ubicom - "What Ubicom makes is the chip
  that allows you to Internet enable a great many
  of these devices that otherwise would be just
  sitting there." (Vint Cerf, Internet Pioneer)

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Internet
I calcolatori negli anni 60 erano molto costosi
anche per le università. Così
nasce Internet per fornire un Ubiquitous
Computing, ovvero per distribuire la potenza di
calcolo di pochi computer ad utenti remoti e
offrire loro servizi altrimenti troppo
costosi. Lidea che il valore potesse essere in
una rete che condivideva informazioni o
consentisse lo scambio non era pero parte della
cultura di quegli anni. La condivisione gratuita
di informazioni ha contribuito allo sviluppo del
concetto di Sistema Distribuito.
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Primi passi verso un sistema distribuito

• 1992 Nascita di TINA (Telecommunication
  Information Networking Architecture)
• Sistema di reti distribuito che consente la
  condivisione dei servizi presenti in punti
  diversi della rete, riducendone notevolmente i
  costi

• 1993 Mosaic rivoluziona laccesso ad internet
  rendendo facile raggiungere le informazioni e
  introducento il concetto di plug-in
• 1995 Sun lancia Java e rende cosi compatibile la
  comunicazione e lo scambio di dati tra pc
  funzionanti su piattaforme differenti.

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GRID (1)
Dietro il termine GRID  si nasconde una rete di
nuova concezione, capace di sviluppare velocità
di trasmissio- ne dati oggi impensabili e pronta
ad accogliere sistemi collaborativi senza
precedenti. Si tratta essenzialmente di una rete
che consentirebbe di accedere da qualsiasi luogo
del mondo in qualsiasi momento a qualsiasi genere
di informazione nel giro di pochi secondi. La
filosofia è quella del connessionismo applicato a
Internet più computer che lavorano in parallelo
sono più potenti ed efficaci di un solo
supercomputer.
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GRID (2)

• Con lo sviluppo di GLOBUS, nel 1997 nasce un
  insieme di applicazioni (toolkit) che consentono
  laccesso ad applicazioni distribuite. Si basa su
  tre protocolli
• CONNECTION PROTOCOL
• RESOURCE PROTOCOL
• COLLECTIVE PROTOCOL

Insieme di primitive che consentono ad una
applicazione di connettersi ad unaltra,
autenticarsi e negoziare le modalità di
comunicazione
Insieme di primitive che permettono di
identificare quali servizi siano presenti e
disponibili in rete
Insieme di primitive che permette di aggregare
insieme più applicazioni distribuite in rete
trattandole, dal punto di vista di chi accede,
come se fossero una sola.
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Tipi di GRID

• GRID non ancora ben esplorato gt Classificazione
  non globalmente accettata
• Processing-GRID infrastruttura che fornisce una
  capacità computazionale su richiesta
• Supercomputer GRID - mette a fattor comune molte
  capacità elaborative singole (IBM)
• Processing commodity offerta di capacità
  elaborativa come se fosse acqua che sgorga da un
  rubinetto (piccole portate per un numero enorme
  di utenti SUN e il Network Computer degli anni
  90)
• e.g. Smallpox Research GRID Project (IBM, United
  Devices e Accelrys) 2 milioni di pc rendono
  disponibile gratuitamente la potenza elaborativa
  che non usano via Internet, stimata 1.100
  teraflop (30 supercomputer).
• Altri porgetti CISS (Canadian Internetworked
  Scientific Supercomputer) 1360 pc (6 anni di
  elaborazione Vs 1 giorno)
• Folding_at_Home soluzione al problema del
  ripiegamento delle proteine
• La Germania ha commissionato un supercomputer da
  rendere disponibile nel GRID

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Data Grid Si propone di rendere possibile la
condivisione di enormi quantità di dati che
possano essere analizzati in parallelo
influenzandosi a vicenda (diverso dal Web, dove i
dati sono solo condivisi da milioni di
navigatori).
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Application-GRID si propone di rendere
disponibili applicazioni presenti sul GRID a
chiunque ne abbia bisogno, con eventuale
integrazione di più applicazioni in applicazioni
ad-hoc. Il GRID è resource protocol ricerca
di applicazioni che possono fornire il servizio
richiesto, o parte di esso. La chiave del A-GRID
è la creazione di applicazioni distribuite a
partire da un certo insieme di componenti trovate
con il resuorce protocol. Problema sviluppare
una interazione tra la modalità di descrizione di
ciò che si vuole e il collective protocol che
mette insieme quanto è stato trovato sul
GRID. Esempi di A-GRID giochi on-line
(distinzione del tipo di GRID non semplice, ma
tende al A-GRID) - Sony, IBM e Butterfly stanno
sviluppando un GRID per PlayStation2 col fine di
rendere lutilizzo dei giochi più semplice ed
economico. Fornire unapplicazione per aumentare
la velocità di trasporto delle informazioni (non
dovuto alle caratteristiche fisiche del mezzo, ma
alle applicazioni).
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Uno sguardo al futuro . . .
Lo sviluppo dei sistemi di telecomunicazione
permette il controllo remoto e linterconessione
tra vari ambienti di svilup- po locale
ma
Lo sviluppo delle applicazioni e della capacità
elaborativa locale non si bilanciano con lo
sviluppo delle telecomunicazioni e quindi
lambiente di sviluppo locale tenderà a prevalere.
La crescita della capacità elaborativa necessita
perciò di essere gestita con nuove architetture
chiamate Autonomic Systems. Esse sono in grado di
monitorarsi e autogestirsi senza il supporto
umano. Un esempio è la tecnologia SysFrame di
Fujitsu Siemens.
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. . . Uno sguardo al futuro

• Lo sviluppo dei sistemi Wireless rivoluzionerà il
  modo di comunicare con le reti Ad hoc network
• Comunicazione senza fili
• Uso dei telefonini per comunicare al posto di
  gateway e router
• Espansione a livello di MAN (metropolitan area
  network) ad altissima velocità
• Creazione di reti di terminali cooperanti per
  risolvere il problema dellinterferenza
  raggiungendo velocità praticamente illimitate.
• Tutto cio renderebbe la velocità non piu un
  problema che si focalizerebbe a livello
  competitivo sullo sviluppo logico di applicativi
  e non piu su sviluppo hardware.

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Siti di interesse
http//www. ubicom.com
http//www.edge.org/discourse/information.html
http//www. grid.org/projects/smallpox