Інтерфейси для Інтернету речей: минуле і майбутнє

Немає сумнівів, що ми вступаємо в нову еру обчислень. І ви називаєте це Інтернетом речей або розподіленими обчисленнями, технологічний ландшафт і машини навколо нас починають виглядати інакше, пише Medium.
Про ці зміни було написано багато, але є один аспект, який часто пропускають: як будуть розвиватися інтерфейси при переході до нових технічних епох. В даному випадку під інтерфейсом мається на увазі спосіб, як люди взаємодіють з машинами. Кожен з нас використовує різні інтерфейси кожен день, хоча іноді ми навіть не усвідомлюємо. І оскільки апаратне та програмне забезпечення, яке оточує нас, змінюється, то з’являться і нові інтерфейси.
Минуле
Перші комп’ютери не мали моніторів, які б виводили на екран кінцеві результати обчислень. Замість того, користувачі вводили команди в термінал, відомий як телетайп, а результати друкувалися на папері. Зрештою, коли комп’ютери стали більш поширеними, з’явилися нові інтерфейси, такі як монітор, клавіатура і миша, що дозволяли людям більш зручно взаємодіяти з машинами.
1990-ті роки стали початком нової ери в просторі персональних комп’ютерів. Всесвітня павутина, безсумнівно, змінила світ обчислень. Це призвело до того, що і сам інтерфейс для спілкування з машинами повинен був змінитися. Як наслідок, народився веб-браузер.
Нарешті, ми увійшли в наступне покоління обчислювальної техніки – мобільні пристрої. Це призвело до безлічі нових інтерфейсів – від сенсорних екранів до сенсорів відбитків пальців – які дозволяють нам взаємодіяти з цими крихітними кишеньковими машинами.
Сучасність
Наші пристрої сьогодні більш потужні, ніж коли-небудь, і можуть виконувати власні комунікації. Кількість пов’язаних між собою технічних речей настільки велика, що люди просто не здатні відслідковувати всі зв’язки. Ми очікуємо, що речі «просто будуть працювати разом» без будь-яких зусиль, а також будуть безпечними. При цьому передбачається, що забезпечать підключення пристрою і надійність (часто це неправильне припущення).
Середа технологій навколо нас надзвичайно складна. І, як завжди, розвиток інфраструктури передувало розвитку наших інтерфейсів. Однак є кілька різних напрямків, які тільки починають виникати, і не виключено, що саме вони стануть інтерфейсами майбутнього.
Голос
Зараз голос стає звичним інтерфейсом завдяки елегантній конвергенції декількох різних технологій. Наприклад, завдяки технології обробки природної мови машини нарешті починають з високою точністю розуміти те, що ми хочемо сказати. Алгоритми перетворення тексту в мову дійсно генерують розмову так, як це роблять люди, а не робот Microsoft Sam. І навколо нас більше мікрофонів, ніж коли-небудь раніше (хоча це трохи насторожує), завдяки мобільним телефонам і Amazon Echo.
В результаті віртуальні помічники з’являються всюди: Siri, OK Google і Alexa (можливо, також Cortana, але в мобільних гаджетах вона відсутня).
Є також віртуальні помічники, які менш помітні. І все ж банки починають використовувати голосових асистентів, які дозволяють вам взаємодіяти з банківським рахунком за допомогою голосу. Ще один приклад: інтерактивне голосове меню (IVR), яке часто допомагає нам зв’язатися з потрібним представником служби обслуговування клієнтів.
Але не кожен голосовий інтерфейс можна назвати віртуальним помічником. Пультом дистанційного управління кабельним телебаченням тепер можливо керувати за допомогою голосу, причому дуже точно. Крім того, можна пройти ідентифікацію в деяких банківських call-центрах, просто повторивши вголос певну фразу.
Хоча деякі з цих технологій залишаються дуже обмеженими з точки зору їх функціональності і надійності, вони вказують на тенденцію до більш частого застосування голосових інтерфейсів в майбутньому.
Програмування без коду
Хоча голос стає відмінним способом взаємодіяти з машиною, він не є оптимальним, коли потрібно виконати якусь дію при досягненні певної умови. Наприклад, ви не можете сказати: «запустити зрошувальну машину на 15 хвилин, якщо температура сягне 35 градусів». Це можливо тільки тоді, коли розробник запрограмував така дія діалекті голосового помічника типу Alexa або іншого.
Однак користувачі продовжують вимагати більшого контролю над своїми пристроями. Вони хочуть досліджувати і використовувати свою творчість, їм потрібен інтерфейс для цього. І вони не хочуть писати код або вивчати програмування для досягнення такої мети. Ми бачимо, що контроль над даними і пристроями поширюється на коло користувачів, які мають технічні навички, але не програмують. Тут починають виходити на перший план інтерфейси з можливістю програмування через графічне середовище.
Програмні рішення, такі як IFTTT та Node-RED, дозволяють загальним споживачам і технічним любителям інтелектуально об’єднувати різні послуги, програми та пристрої разом, без єдиної рядки коду. Це дає можливість користувачам контролювати свій «власний світ» і не залежати від того, яка функціональність вже закладена всередині програми або машини.
Експлуатація ранніх комп’ютерів означала роботу в термінальному режимі і знання різних команд операційної системи – це те, що не міг зробити звичайний користувач. Нарешті, завдяки новим інтерфейсам і вдосконаленого програмного забезпечення комп’ютери стали доступними для широких мас. Аналогічні тренди, актуальні і для розподілених систем, які швидко стають доступнішими для програмістів.
Наближення ери «близьких» сполук
Проблема в тому, що багато нових інтерфейсів, схоже, не зможуть обробляти той величезний обсяг машин, який прийде з майбутньою епохою обчислень. Запуск програми або розмова з віртуальним помічником при розгортанні сотень або тисяч пристроїв не має сенсу. Тут необхідні пристрої, які здатні приєднуватися друг до друга і комунікувати майже без участі людини.
Фундаментальна ідея цього типу інтерфейсу полягає в тому, що коли два пристрої необхідно з’єднати один з одним, і до того ж вони розташовані близько один до одного і чекають з’єднання – вони просто повинні з’єднатися. Єдина вимога від людини полягає в тому, щоб перевести систему в стан «виявлення» або «готовий до підключення».
В якості одного з найбільш ранніх прикладів такого підходу можна назвати функцію Wi-Fi Protected Setup, яка впроваджена на більшості сучасних бездротових маршрутизаторів. Принцип в тому, що для автоматичного підключення пристрою до нової бездротової мережі вам треба натиснути кнопку на маршрутизаторі протягом короткого періоду часу. В основі технології лежить припущення, що якщо у вас є фізичний доступ до маршрутизатора, то вам напевно можна довіряти.
Існує ще безліч інтерфейсів на основі бездротової близькості, які використовуються сьогодні. Зв’язок Bluetooth працює саме за таким принципом. Помістіть принаймні один з пристроїв в «режим спарювання» – тоді інша зможе підключитися до нього. NFC і RFID ближнього діапазону дії дозволяють здійснювати платежі і відкривати двері. Навіть сканування QR-кодів є однією з форм бездротової технології, що базується на “візуальної близькості”.
Коли заходить розмова про велику кількість пристроїв або про широку аудиторію нетехнічних користувачів, взаємодію з технікою повинно бути автоматизованим і не вимагати занадто великого присутності людей. Популяризація деяких з цих бездротових технологій може бути показником того, що цей інтерфейс є правильним для такого типу питань.
Ще до недавнього часу люди взаємодіяли тільки з однією машиною в певний момент часу. Коли ви набираєте текст на клавіатурі або на смартфоні, ви фактично теж керуєте тільки одним пристроєм. Але нам потрібні інтерфейси і технології, які дозволять взаємодіяти з безліччю пристроїв і машин, що працюють разом. Важко сказати напевно, якими будуть ці інтерфейси, але швидше за все це буде комбінація перерахованих вище варіантів, тобто розпізнавання голосу і бездротового зв’язку. І, безперечно, вони будуть значно вдосконаленими порівняно з минулим.