Scarica il testo del quaderno (1.06 MB) - Fondazione Ugo Bordoni

LA PEIS HOME: UN LABORATORIO PER LO SVILUPPO DI AMBIENTI DOMESTICI INTELLIGENTI
di Gunilla, avviene tramite un meccanismo di publishing:
ogni PEIS comunica i propri attributi controllabili (ad
esempio, l’attivazione e lo spegnimento dell’aspirapolvere,
la sua velocità e direzione di avanzamento) ed osservabili
(ad esempio, lo stato delle batterie). Si noti che
alcune delle proprietà dei PEIS non sono direttamente
osservabili, ma possono essere dedotte da altri PEIS.
Nel caso dell’aspirapolvere, la posizione corrente dell’apparecchio
non è conosciuta dal componente stesso,
in quanto l’aspirapolvere non mantiene una mappa
dell’ambiente. Come molti odierni aspirapolvere autonomi,
quello di Gunilla non pianifica un percorso, bensì
gira per casa in modo casuale. È dotato di sensori
molto semplici: un“paraurti” che segnala all’apparecchio
se è avvenuto un contatto con un ostacolo, e una serie
di sensori a infrarossi in grado di rilevare ostacoli a
breve distanza. La capacità della PEIS-Ecology di segnalare
all’aspirapolvere che non deve operare in una zona
in cui si trova Gunilla si basa sull’orchestrazione di
più servizi che risiedono su PEIS diversi distribuiti nell’ambiente:
le telecamere forniscono immagini dell’ambiente;
queste immagini vengono elaborate da un componente
che utilizza algoritmi di visione artificiale per
dedurre la posizione dell’aspirapolvere e degli umani
presenti; un componente“controllore” che si occupa di
bloccare l’avanzamento dell’aspirapolvere nel momento
in cui si avvicina ad una zona dove si trova Gunilla.
L’esempio dell’aspirapolvere mette in luce alcune
delle proprietà fondamentali della filosofia PEIS-Ecology.
In particolare, l’approccio distribuito facilita l’espandibilità,
laddove l’aggiunta di un nuovo componente si
riduce allo stabilire le relazioni funzionali che esistono
fra il nuovo dispositivo ed i PEIS preesistenti. Queste
reazioni vengono modellate sotto forma di tuple, elementi
informativi condivisi che permettono a più PEIS
di condividere le proprie funzionalità, e che forniscono
un meccanismo per la definizione di funzionalità
composte (come la localizzazione di un componente
che non è in grado di percepire l’ambiente).
La PEIS-Ecology è concepita per sviluppare ambienti
in cui una moltitudine di agenti contribuiscono a fornire
servizi che emergono dall’orchestrazione di funzionalità
più semplici. Si noti che nell’esempio dell’aspirapolvere
il servizio fornito dalla PEIS-Ecology emerge
da una semplice composizione di tre PEIS. La particolare
composizione di servizi in una PEIS-Ecology si
chiama configurazione. Un aspetto fondamentale del
concetto di PEIS-Ecology è che tale configurazione
OTTOBRE2008
Figura 11. Livelli logici in una PEIS Ecology e ruolo del
middleware distribuito.
venga generata autonomamente e a tempo di esecuzione
all’interno della PEIS-Ecology stessa, in dipendenza
dal servizio richiesto e dalle risorse disponibili. Il seguente
esempio illustra le capacità di auto-configurazione
e ri-configurazione di una PEIS-Ecology.
Gunilla è a letto, ammalata con la solita influenza
autunnale.Avrebbe voglia di leggere il suo libro,
che ha lasciato in giro per casa, non sa bene dove.
Attraverso il suo telefonino, richiede alla PEIS
Home di portarle il libro. L’ecologia individua il libro
in questione tramite un tag RFID posto nella
copertina, ed il robot domestico viene inviato a
prenderlo. Una volta preso, Astrid naviga verso la
stanza da letto per dare a Gunilla il suo libro.
Alcuni dei PEIS utilizzati in questo esempio sono:
Astrid, un robot equipaggiato con una telecamera,
vari sensori per la navigazione, ed un semplice gripper
per afferrare oggetti.
Tracker, un componente in grado di tracciare la posizione
di oggetti in movimento nell’ambiente (come
esseri umani e robot) usando una serie di telecamere
ambientali montate sul soffitto dell’appartamento.
Il campo visivo delle telecamere compre tutto l’appartamento
eccetto la stanza da letto.
Una serie di componenti RFID-Reader, costituiti da
lettori di tag RFID posti sotto vari ripiani in casa (e.g.,
sotto il tavolo della cucina, nei ripiani del frigo, ecc.)
Configuration-Planner, un componente software in
grado di computare a tempo di esecuzione quali PEIS
debbano essere collegati in modo da fornire un determinato
servizio.
61