Digital fremtid, på godt og vondt

Utviklingen av digitalteknologien har foregått langs to hovedspor: Teleteknologien og datateknologien. Både digital tale og datamaskinen så dagens lys rundt 1940-tallet. Men det var introduksjonen av transistoren som satte fortgang i utviklingen.

Vi fikk videre integrerte kretser og mikroprosessorer, og fortsatt minker størrelsen mens kompleksiteten øker på disse brikkene.

I 2004 passerte mikroelektronikken 100 nm-grensen for såkalt nanoteknologi. I dag produseres halvlederkretser med 45 nm-teknologi. Lenge videreutviklet man prosessorkapasiteten ved å øke klokkefrekvensen, men problemet med å kjøle komponentene er økende. Som en konsekvens av dette ser man nå mer i retning av parallellprosessering ved hjelp av flere prosessorkjerner per brikke.

Eksperimentelle transistorer finnes ned i en størrelse av noen 10-talls atomer. Men nanoteknologi helt nede på enkeltatomnivå er fremtidsvisjonen. IBM rapporterer nå at de klarer å lagre 1 bit data i ett enkeltatom og kan benytte molekyler som logiske kretser!

I tillegg til lagring og prosessering av data, er kommunikasjon over avstand viktig. Optiske fibrer har gitt oss nærmest ubegrensede muligheter i så måte. Også grensene til trådløs kommunikasjon sprenges stadig. Det eneste som ikke kan gjøres trådløst foreløpig er overføring av strøm.

Men nylig ble det annonsert at forskere ved MIT har klart å overføre «trådløs strøm» på en slik måte at det ikke skader biologiske organismer.

Utviklingen innen bruker-I/O

En ikke uvesentlig side ved datamaskinene er menneskenes mulighet til å kommunisere med disse, såkalt menneske-maskin-grensesnitt. Tidligere var bruker-I/O basert på alfanumerisk tastatur (input) og skjerm (output). I dag fungerer brukergrensenittet mer intuitivt ved hjelp av mus og grafisk skjerm. Og skjermen viser flere vinduer som gjenspeiler datamaskinens multitasking.

Skjermen har vært gjennom en rivende utvikling de senere årene. Vi har gått fra katodestrålerør til flatskjermer, og størrelsen og oppløsningen til skjermene øker stadig. Både pc-er og tv-er benytter til dels tilsvarende skjermløsninger.

Tv-ene nærmer seg også pc-ene når det gjelder muligheten for å gi input. Moderne tv-medier er interaktive og fjernkontrollen benyttes til å styre settoppboksen ved valg av direktesendte kanaler eller bestillingsfilmer. Og moderne super-tekst-tv har klare likhetstrekk med web.

Tv-skjermene kobles også til spillkonsoller som inneholder kraftige datasystem. Her finner vi bruker-I/O i helt nye varianter. Taktil output i form av vibrasjon har lenge vært vanlig på kontrollene. Man kan også koble til andre brukergrensesnitt som ratt, pistol, gitar, dansematte, eye-tool og Virtual Reality-aktige løsninger.

Bevegelsesfølsom input som er blitt et kjennetegn til Wii, fungerer utmerket for virtuell tennis og liknende.

Fra embedded to embodied

Små prosessorer finnes i dag i mange typer utstyr, såkalt embedded (innebygde) systemer. Bilene er blitt datastyrte i stor grad. Motorens ulike funksjoner styres for maksimal ytelse, bremsene styres (ABS) og «gassen» styres (ESP) for å forhindre skrens. Hvor lenge er det til vi får autopilot til bilene?

Smarte hus har også vært tema i mange år, selv om ikke dette har blitt dagligdags ennå. Noen pilotprosjekter har imidlertid vist oss hva fremtidens hus kan tilby: Styring av lys, varme og låser er kjekt å ha, videre integrert radio, fjernsyn, telefoni og internettilknytning i alle rom.

Viktige aspekter er også alarmsystem, videoovervåkning samt tilgang til sosiale tjenester og helsetjenester for funksjonshemmede og eldre.

Nå meldes det også at robotene kommer for alvor, og da snakker vi ikke om spesialtilpassede industriroboter, ei heller helautomatiske støvsugere og gressklippere. Nå gjelder det menneskeliknede roboter som skal stelle oss når vi blir gamle!

Neste skritt er vel at prosessorene opereres inn i kroppene våre, rett-i-kroppen-prosessorer. Slike embodied prosessorer finnes allerede til en viss grad: Defibrillatorer og pacemakere for hjertepasienter som kan kommunisere trådløst mot et eksternt kontrollsenter.

Utstyret kan også benyttes over internett for å fjernovervåke pasientene i deres daglige liv. Oppslagene om faren for hacking av slike system er allerede å lese i pressen.

Neste generasjon internett

Det har gått inflasjon i å snakke om neste generasjon ditt og datt. Avhengig av hvem som uttaler seg, så opplever man i noen tilfeller at den neste generasjonen aldri kommer – eller i andre tilfeller får man høre at den allerede er kommet. La oss se på noen av disse neste-generasjon-spådommene.

Husker du neste generasjon IP? Denne omtales i dag vanligvis som IP versjon 6. Et versjonsnummer er mer håndfast enn ordet «neste» som kan synes litt latterlig å bruke i det lange løp. Hvor blir det av IPv6? Til tross for at den ikke har kommet ut av «ketchupflaska» ennå, så er det mange som mener at den vil tvinge seg fram etter hvert.

Som vi var inne på: Smarte biler, smarte hus og liknende har mange forskjellige enheter som styres av prosessorer. Ved hjelp av bredbåndstilknytning – trådløst for bevegelige enheter og (mer og mer) via fiber for faste installasjoner – vil alle tingene kunne kobles til internett. Mange ting betyr mange adresser som videre kan bety økt behov for IPv6.

Neste generasjon web

Internett brukes i stadig tørre grad gjennom webapplikasjonen. Som vi var inne på i forrige IP-Akademi, er Web 2.0 – den brukerinvolverte weben – blitt dagens webversjon. Forskerne innen webteknologien peker frem mot neste generasjon Web 3.0 – den semantiske weben.

Dette innebærer en utvikling mot en web av data i større grad enn en web av dokumenter. Disse dataene kan være rent virtuelle i form av brukergenerert innhold som leksikon, nyheter, blogger osv.

Men det kan også være data som er koblet direkte mot fysiske objekter – en web av ting. Det velbrukte eksemplet med kjøleskapet som kjenner sitt innhold og bestiller ny melk hos kjøpmannen når det går tomt, kan brukes også her. I dag ser man for seg at slike system kan implementeres ved hjelp av RFID.

Tingene utstyres med radiomerkelapper. Produksjonsbedrifter, butikker, hjemmene etc. kan automatisk holde oversikten over hvor alle gjenstandene er. Denne teknologien er allerede i ferd med å bli tatt i bruk.

Neste Generasjon Nett

Mobilnettene opererer også med ulike generasjoner. Vi er i dag i ferd med å gå fra 2G til 3G. Og 3G (UMTS og CDMA2000) videreutvikles til stadig høyere båndbredde. De tradisjonelle mobilnettene utfordres av WLAN og WiMAX, og neste generasjon mobilnett (4G) vil trolig benytte et antall ulike aksessteknologier koblet mot en felles IP-kjerne.

Sentralt i mobilnettene finner vi støtte for sanntidstjenester som telefoni. Disse implementeres i en arkitektur kalt IP Multimedia Subsystem (IMS). Også fastnettene har kastet blikket på denne arkitekturen og ønsker å koble sine aksessnett som DSL, HFC og fiber mot den samme kjernen. Dette omtales som Neste Generasjon Nett (NGN).

Teknologiens begrensninger

Fra en rent teknologisk synsvinkel er alt dette fantastiske muligheter, men fra en menneskelig synsvinkel kan det hele fortone seg relativt skremmende. Sikkerhetsutfordringene er store. Hvilken informasjon slippes ut på nettet? Hvem kan få tilgang til informasjonen? Hvordan skal vi sikre at uvedkommende ikke får tilgang?

Elektronisk kommunikasjon gir gode muligheter for oss til å komme i kontakt med hverandre. Person-til-person-kommunikasjon ved hjelp av direktemeldinger, tale- og videooverføring kan bygge broer over avstander. Men hva med den direkte mellommenneskelige kontakten? Virtuelle møter gir ikke den samme kontakten som fysiske møter.

Og hva med fysisk aktivitet når vi kan fjernstyre omtrent alt ved hjelp av tastetrykk og museklikk? Vi trenger ikke gå til postkassen engang, fordi alt kommer som e-post. Hva med naturopplevelser? Vi har tilgang til de utroligste naturprogrammer fra hele verden. Men det blir neppe det samme som å puste i frisk luft, kjenne vinden og høre fuglene ute i selve naturen.

I dag som økologiske spørsmål er på den politiske agenda: Kan elektronisk kommunikasjon redusere behovet for reising? Så kanskje vi kan spare «kvoten» vår til høyt prioriterte opplevelser?

Og kan internett til og med bidra til å gradvis koble utviklingslandene inn i vår handel og økonomi, samt bidra til økt forståelse mellom de ulike kulturene? Eller er det å håpe på for mye?