Informatique ubiquitaire

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L'évolution des ordinateurs : la course à la minaturisation et à la diffusion dans le milieu ambiant[1].

informatique ubiquitaire est la troisième ère de l'histoire de l'informatique, qui succède à l'ère des ordinateurs personnels et celle des mainframe. Dans cette ère l'utilisateur a à sa disposition une gamme de petits appareils informatiques tels que smartphone ou assistant personnel, et leur utilisation fait partie de l'ordinaire de sa vie quotidienne. Ces appareils rendent l'accès à l'information facile pour tout le monde, n'importe où et n'importe quand. Les utilisateurs ont alors la possibilité de s'échanger des données facilement, rapidement et sans effort, quel que soit leur position géographique[2]. Cette omniprésence de l'accès à l'information a un fort impact sur la société, modifie les habitudes de travail et de vie privée[2].

La commission Européenne utilise les mots intelligence ambiante pour décrire le milieu créé par les appareils. L’Amérique privilégie les mots informatique ubiquitaire, tandis que le Japon parle de société des réseaux pervasifs[3].

Caractéristiques[modifier | modifier le code]

L'informatique ubiquitaire est la troisième ère de l'histoire de l'informatique[4], qui succède à l'ère des ordinateurs personnels et celle des mainframe. Durant l'ère des mainframes un grand ordinateur était utilisé collectivement par plusieurs personnes. Dans l'ère suivante - celle des ordinateurs personnels - un ordinateur appartient et est utilisé exclusivement par une seule personne. Dans l'ère de l'informatique omniprésente l'utilisateur a à sa disposition une gamme de petits appareils informatiques tels que smartphone ou assistant personnel, et leur utilisation fait partie de l'ordinaire de sa vie quotidienne[4].

C'est une ère de convergence ou une gamme d'appareils disparates communiquent discrètement à travers un tissu de réseaux hétérogènes. Ceci créé un milieu composé de machines « intelligentes », qui surveillent nos faits et gestes, nos habitudes et anticipent les demandes. Dans ce milieu les gens sont entourés d'écrans incrustés dans des objets du quotidien, qui communiquent discrètement, de manière non intrusive et presque invisible. Des minuscules pièces informatiques telles les puces RFID incrustent de l'intelligence un peu partout dans les objets du quotidien: sur les habits, les murs ou le porte-monnaie. Dans ce milieu un téléphone est transformé en un terminal capable de lire des vidéos, de surfer sur le Web, d'écouter de la musique, de prendre des photos, de participer à des visioconférences et beaucoup d'autres choses.

Durant l'ère des mainframes et celle des ordinateurs personnels se servir d'un ordinateur signifiait s'asseoir devant un écran, utiliser le clavier et la souris; toute l'attention de l'utilisateur est tournée vers la machine, et il devient solitaire, déconnecté du monde qui l'entoure. Durant l'ère de l'informatique omniprésente, l'utilisation des différents appareils fait partie du quotidien et n'est pas considérée comme une activité à part, à tel point que l'utilisateur finit par ne plus penser que c'est un ordinateur qui est utilisé[4].

Il existe une grande variété d'expressions utilisées pour décrire cette ère dont beaucoup sont associées à un but précis. Certaines sont générales : « informatique omniprésente » (pervasive computing), « calcul physique » (physical computing), l'Internet des objets (Internet of things), les choses qui pensent (things that think) et le « spime (en) ».

Histoire[modifier | modifier le code]

Le mot ubiquitous computing (en français l'informatique omniprésente) a été utilisé la première fois en 1988 par Mark Weiser du Xerox PARC pour désigner sa vision du futur[4] - l'informatique du XXIe siècle telle qu'il l'a imaginée. Dans son idée les outils informatiques sont embarqués dans des objets de la vie quotidienne. Les objets sont utilisés aussi bien au travail qu'à la maison[4]. Selon lui « les technologies les plus profondes sont celles qui sont devenues invisibles. Celles qui nouées ensemble forment le tissu de notre vie quotidienne au point d'en devenir indissociables »[4]. Bien qu'imaginée avant la montée d'Internet, son idée comporte une forme de réseau omniprésent.

Dans les années 1990 de nombreuses entreprises commerciales ont embrassé cette vision du futur, et exploré de potentiel économique de services omniprésents et d'appareils innovants. Une décennie plus tard le smartphone est devenu la figure emblématique de l'informatique omniprésente: l'appareil informatique le plus populaire et le plus omniprésent qui n'aie jamais existé[4].

Mark Weiser s'est rendu compte que la prolongation de la capacité de traitement dans les scénarios de tous les jours rendrait nécessaire la compréhension des phénomènes sociaux, culturels et psychologiques au-delà de son propre domaine, Weiser a été influencé par beaucoup de champs en dehors de l'informatique, y compris « la philosophie, la phénoménologie, l'anthropologie, la psychologie, le post-modernisme, la sociologie de la science et la critique féministe ». Il était explicite au sujet des origines humanistes de l'idéal invisible de la pensée post-moderniste[5], mettant en référence ironiquement également le roman contre-utopique Ubik de Philip K. Dick.

Le Massachusetts Institute of Technology (MIT) a également contribué à la recherche de manière significative dans ce domaine, notamment Hiroshi Ishii avec les choses qui pensent (Things That Think) pour le consortium au laboratoire médias[6] et à l'effort de CSAIL connu sous le nom de projet oxygène (en)[7]. Les autres contributaires principaux incluent l'Institut de technologie de Géorgie (en), NYU ITP (en), Microsoft Research, Intel Recherche et Equator.

Technologie[modifier | modifier le code]

À l'ère de l'informatique omniprésente, l'utilisateur a à sa disposition une gamme de petits appareils informatiques tels que smartphone ou assistant personnel, et leur utilisation fait partie de l'ordinaire de sa vie quotidienne[2]:

  • des appareils mobiles en complément des ordinateurs personnels : smartphones, assistants personnels, tablettes.
  • des téléphones intelligents qui permettent l'accès sans fil aux services d'information n'importe où dans le monde.
  • des cartes à puce qui servent de pièce d'identité pour permettre l'accès aux informations confidentielles.
  • des petits appareils domestiques qui peuvent être manipulés avec un navigateur web.
  • les set-top box, les télévisions interactives et les consoles de jeu qui permettent l'accès à des services en ligne.
  • des appareils embarqués dans les véhicules : ordinateur de bord, système de navigation, de diagnostic ou téléphone incorporé.

C'est une philosophie diamétralement opposée à celle des ordinateurs personnels: Au lieu de simuler une activité du monde réel par un ordinateur, un appareil informatique dédié est utilisé dans le cadre de cette activité. Par exemple au lieu de se servir d'un ordinateur pour lire un document, qui lui donnera à l'écran l'aspect d'un livre, l'utilisateur se sert d'un appareil dédié - la liseuse - qu'il pourra porter dans les mains comme un vrai livre et qui ressemble à du papier[4].

Les systèmes d'informatique de cette ère sont décentralisés, diversifiés, fortement connectés et simples d'emploi :

  • Décentralisés: Dans les systèmes d'informatique omniprésente, les calculs sont distribués entre une variété de petits appareils, chacun ayant une fonctionnalité qui lui est propre. Comparativement à l'ère des mainframes un ordinateur central unique, très puissant effectuait tous les calculs, et était connecté à une batterie de terminaux passifs. Avant que les calculs soient déportés en vue d'utiliser la puissance de calcul des ordinateurs personnels[2].
  • diversifiés : Dans les systèmes d'informatique omniprésente, les fonctionnalités sont apportées par une gamme d'appareils, où chacun est destiné à un certain usage et un certain public. Ce qui contraste avec les systèmes basés sur les ordinateurs personnels, où une machine universelle - l'ordinateur personnel - est utilisée, et où les fonctionnalités sont apportées essentiellement par les logiciels. La diversité des plateformes matérielles et logicielles des systèmes omniprésents contraste également avec le marché des ordinateurs personnels ou la majorité des appareils sont estampillés du logo de Microsoft Windows et du label "Intel inside"[2].
  • fortement connectés : Les appareils d'informatique omniprésente s'intègrent de manière transparente dans une infrastructure informatique, ils utilisent l'infrarouge la technologie bluetooth, les câbles et les technologies Wifi pour communiquer avec différentes systèmes backend tels que le courrier électronique. L'utilisation nomade et internationale est rendue possible par l'exploitation des réseaux de téléphonie mobile et des accords de roaming entre les opérateurs. Selon les mots du directeur général de IBM, cette connectivité donne la possibilité d'utiliser n'importe quelle application sur n'importe quel appareil en utilisant n'importe quel réseau. Les possibles problèmes d’interopérabilité que pourraient provoquer la diversité des appareils sont évités par un alignement aux standards industriels[2].
  • simples d'emploi : chaque appareil d'informatique omniprésente est destiné à un certain public et un certain usage. Ce qui permet d'éviter la complexité due à l'universalité d'un ordinateur personnel. Les appareils sont fait pour être utilisés par intuition et la lecture du mode d'emploi n'est pas nécessaire[2].

Les appareils informatiques des années 2010 comportent de sérieuses limitation en terme de puissance de calcul, de capacité de stockage. Ils fonctionnent souvent sur batterie et doivent être conçus en vue de ne pas souffrir d'une coupure de courant. La situation est cependant appelée à évoluer vers une puissance de calcul supérieure, pour une taille et un prix inférieur[2].

Les améliorations des technologies de télécommunication, en particulier les technologies sans fil tels que le GSM accroît l'accessibilité des informations. En 2010 la bande passante des technologies sans fil se rapproche de plus en plus de celles des télécommunications par câble et l'Internet évolue vers une technologie universelle pour accéder à des services en ligne[2].

Exemples[modifier | modifier le code]

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Un des premiers systèmes ubiquitaires a été celui de l'artiste Natalie Jeremijenko « fil de phase » (Live Wire), également connu en tant que « corde balançante » (Dangling String), installé par Xerox PARC pendant le temps de présence de Mark Weiser. C'était un morceau de ficelle fixé à un moteur pas-à-pas et contrôlé via une connexion au réseau local (RLE) ; l'activité de réseau est causé par les mouvements saccadés du fil, lequel rapporte une indication périphériquement apparente du trafic. Weiser a appelé cela un exemple de technologie calme[8].

Plus récemment, les dispositifs ambiants ont produit un corps rond (orb), un tableau de bord et une balise de suivi météo (weather beacon) : ces dispositifs anodins reçoivent des données d'un réseau sans fil et rapportent les événements courants, tels que des cours d'actions et le temps. Un autre exemple est la fontaine de données (Datafountain [1]) créée par Koert van Mensvoort (en) : une fontaine d'eau connectée à Internet et utilisée pour montrer les cours de change des devises.

Recherches actuelles[modifier | modifier le code]

L'informatique ubiquitaire enveloppe un large éventail de thèmes de recherche, comprenant l'informatique distribuée, l'informatique mobile (en), les réseaux de capteurs, l'interaction homme-machine et l'intelligence artificielle. Pour une liste des laboratoires de recherches s'intéressant au développement de ce champ, voir la liste des centres de recherche en informatique ubiquitaire (en).

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Jean-Baptiste Waldner, Nano-informatique et intelligence ambiante - Inventer l'ordinateur du XXIe siècle, Londres, Hermes Science,‎ 2007 (ISBN 2746215160), p. 120.
  2. a, b, c, d, e, f, g, h et i (en)Uwe Hansmann,Pervasive Computing: The Mobile World,Springer - 2003,(ISBN 3540002189)
  3. (en)Pasi Ahonen,Safeguards in a World of Ambient Intelligence,Springer - 2008,(ISBN 1402066627)
  4. a, b, c, d, e, f, g et h (en)John Krumm,Ubiquitous Computing Fundamentals, CRC Press - 2009,(ISBN 1420093614)
  5. Mark Weiser, « Ubiquitous computing »,‎ 17 mars 1996 (consulté le 11 mars 2007)
  6. « MIT Media Lab - Things That Think Consortium », MIT Press (consulté le 11 mars 2007)
  7. « MIT Project Oxygen: Overview », MIT Press (consulté le 11 mars 2007)
  8. (en) Mark Weiser, Rich Gold et John Seely Brown, « The origins of ubiquitous computing research at PARC in the late 1980s », IBM systems journal, vol. 38, no 4,‎ 1999 (lire en ligne).

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Une introduction appropriée de ce domaine pour le plus grand nombre est le livre Everyware d'Adam Greenfield : L'Âge de la naissance de l'informatique ubiquitaire (The Dawning Age of Ubiquitous Computing, (ISBN 0-321-38401-6)). Greenfield décrit le paradigme d'interaction de l'informatique ubiquitaire comme le « traitement de l'information se dissolvant dans le comportement ».

  • (en) S. Berger, H. Schulzrinne, S. Sidiroglou, et X. Wu (2003) « Ubiquitous com-puting using SIP ». InNOSSDAV ’03 : Proceedings of the 13th internationalworkshop on Network and operating systems support for digital audio and video, pages 82–89, New York, NY, USA. ACM</ref>.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

En français[modifier | modifier le code]

Les conférences références dans le domaine incluent :

Les journaux et magazines associés à l'informatique pervasive :

L'informatique ubiquitaire initiées dans l'éducation :

Un document de synthèse du Cnam :

En anglais[modifier | modifier le code]