Sambo med tekniken: Reflektioner kring konceptet intelligenta hem Personlig uppsats i kursen Ubiquitous Computing MDI/Interaktionsdesign, IT-Universitetet hösten 2003 Helena Callert d00cache@dtek.chalmers.se Sammanfattning Denna uppsats behandlar hur ubiquitous computing kan integreras i hemmet och därigenom bidra till utveckling av så kallade intelligenta hem. Det finska forskningsprojektet ehome studeras och konceptet diskuteras, dessutom ges reflektioner kring konceptet intelligenta hem i allmänhet samt kring det grupprojekt i kursen Ubiquitous Computing som resulterade i tavlan elementary.
Inledning Utvecklingen av avancerad datateknik har idag kommit så långt att vi nått det som Mark Weiser i artikeln Open House [1] kallar dataålderns tredje våg, den fas då varje person omger sig med flera datorer, som dessutom är möjliga att ta med överallt. Samtidigt som datorerna kan ta över allt fler uppgifter, växer kraven på deras användbarhet och osynlighet, att de ska kunna integreras i vardagliga saker och omge oss människor utan att vi lägger märke till dem. Ofta tänker människor på teknik i allmänhet och datorer i synnerhet som något svårbegripligt, lite opålitligt och stressande. Under datateknikens utveckling har stort fokus lagts på faktorer som processorhastighet och skärmupplösning, det är först under det senaste decenniet som samspelet mellan användare och dator börjat uppmärksammas. Neil Gershenfeld skriver i sin bok When Things Start to Think [2] att just osynligheten är det som förbigåtts under hela datoråldern. Han menar också att det nu finns två vägar att välja på inför den framtida datorutvecklingen: From here we can either unplug everything and go back to an agrarian society ( ) or we can bring so much technology so close to people that it finally disappear. Hemmet är en plats som de flesta kan förknippa med ro och trygghet. Samtidigt behövs en del arbete och planering för att ett hem skall fungera; mat måste inhandlas och sopor måste sorteras och slängas, rummen ska städas och kläderna tvättas, blommor måste vattnas Att modernisera hemmet genom att integrera datorer i inredningen kan vara ett sätt att underlätta hushållsarbetet. Utformningen av ett sådant hem är dock inte okomplicerad förutom den tekniska realiseringen krävs mycket arbete kring just att osynliggöra tekniken för att låta hemmet förbli den trygga och rofyllda plats vi vill att det ska utgöra. I den här uppsatsen vill jag först titta lite på hur ett så kallat intelligent hem kan utformas, både rent tekniskt och med hänsyn till samspelet med de boende. Jag har framför allt studerat det finska projektet ehome, ett forskningsarbete vid Tammerfors tekniska högskola. Att jag valt att titta närmare på just ehome beror på att jag tycker att det ger en relativt bra bild av hur ett intelligent hem kan vara uppbyggt och fungera. För att kunna fördjupa mig i konceptet har jag också valt att studera endast ett projekt. I uppsatsens andra del vill jag reflektera dels kring detta projekt och kring idén att integrera teknik i hemmet, dels kring arbetet med tavlan elementary, ett projekt inom kursen i Ubiquitous Computing vid IT-Universitetet där en tavla som visualiserar status för inomhusmiljön i ett hem utvecklades. Med intelligent hem avser jag konceptet att integrera modern informationsteknologi i inredningen av ett bostadshus. Weiser [1] motsätter sig användningen av termerna intelligent eller smart för att beskriva denna typ av teknik, då han anser att smart inte alls behöver ha betydelsen bättre. Jag har dock i denna uppsats valt att använda termen eftersom den trots allt är vedertagen och det är svårt att hitta något annat kortfattat sätt att beskriva konceptet. 1
Intelligenta hem De senaste åren har ett flertal forskningsprojekt startat med syfte att utröna hur datateknik kan integreras i hemmet och på så sätt möjliggöra kommunikation mellan hemmet och de boende samt även mellan husets olika delar. Som grund för den här uppsatsen har jag valt att titta närmare på det finska projektet ehome [3], ett projekt som startade 1999 på Tammerfors tekniska högskola. För att kunna testa och demonstrera teknik och koncept har laboratorieutrymmen byggts om för att skapa en bostadslägenhet på 69 m 2. Lägenheten består av ett kök, vardagsrum, sovrum, badrum samt självklart en bastu. Syftet med projektet är att skapa elektronisk utrustning som användaren inte lägger märke till förrän den behöver användas. Osynligheten ställer enligt forskargruppen krav på att utrustningen måste vara liten till storleken, kunna kommunicera trådlöst samt förbruka små mängder energi. Koncept ehome bygger på att tekniken integreras i alla delar av den uppbyggda lägenheten. Ytterdörren är motoriserad och öppnas genom avläsning av fingeravtryck. Innanför dörren finns en kontrollpanel där de boende kan tända eller släcka samtliga lampor i hemmet. Sovrummet ska ge en avslappnande stämning genom en stor väggskärm där olika bilder kan visas. Det går också att anpassa ljussättningen för att ge ett behagligare uppvaknande. Vardagsrummet, se figur 1, är även det utrustat med en väggskärm, i det här fallet avsedd för bland annat filmvisning. I soffbordet finns en integrerad dator som låter den boende läsa nyheter från en skärm i bordsytan. Även i köket finns en sådan dator tillgänglig, med möjlighet att läsa Figur 1. Vardagsrummet i ehome. matrecept från skärmen. I badrummet och bastun finns högtalare som låter de boende lyssna på musik. Bastutemperaturen kan dessutom styras från datorerna i det övriga hemmet. Teknik Sensorer och övriga föremål i ehome kopplas till varandra och till en kontrolldator antingen med seriekabel eller via trådlös RF. Vissa saker kan också kommunicera via IR eller Bluetooth-teknik. De boende kan styra hemmet via både traditionella tryckknappar i anslutning till respektive föremål, via kontrolldatorn, eller med röststyrning. Den senare sker via en liten mikrofon där den boende ska kunna ge vissa förutbestämda kommandon till hemmet och få återkoppling antingen direkt via utförande av en syssla eller via röstsvar från högtalare i taket. Mikrofonen känner av vilket rum användaren befinner sig i och via röststyrning kan bland annat ljussättning och gardiner styras. Under 2
utveckling är också alternativa kommunikationssätt; via mobiltelefon eller Internet. I delprojektet Living Room [4] har ett antal prototyper för inredningen i vardagsrummet utvecklats. Bland annat finns sensorer placerade i blomkrukorna vilket gör det möjligt för användaren att via kontrolldatorn se om växterna behöver vatten. Belysningen i rummet styrs av sensorer i golvet som känner av när personer rör sig därinne men lamporna kan också tändas med olika intensitet beroende på tidpunkt. Vidare finns sensorer som känner av hur hög halt av olika ämnen, till exempel koldioxid, som finns i inomhusluften och som skickar information om detta till kontrolldatorn. Sensorerna styrs via mikrocontrollers, drivs med 6V-batterier och kommunicerar via IR. Kontrolldatorn kan utgöras av en vanlig stationär eller bärbar PC eller en handdator och användargränssnittet för att kontrollera hemmet utgörs av en webbsida. Ytterligare detaljer kring den tekniska realiseringen av ehome finns på projektets webbplats [3]. Reflektioner Den första frågan som kommer upp efter att ha tittat på hur ett intelligent hem kan fungera är om det finns ett behov av denna funktionalitet, och om det passar för en större användargrupp? Men på samma sätt som tvättmaskiner, dammsugare och elektriska matlagningsredskap har hittat in i hemmet, kommer antagligen intelligenta möbler att göra det. Skillnaden mot de nu traditionella hushållsmaskinerna är att den nya tekniken inte ska synas och att de olika föremålen ska ha en medvetenhet om sin egen roll och hur de kan samarbeta med övrig utrustning. Det är också här den stora utmaningen finns. Ju fler delar av hemmet som kopplas in i nätverket, desto viktigare blir det att dölja tekniken och anpassa gränssnitten till användarnas naturliga hemmiljö. Även om det i början kan verka spännande med ett hem där alla vardagsgöromål sköts per automatik, vill vi knappast känna eller åtminstone inte se att vi bor inneslutna i ett skal av elektronik där datorerna styr. En annan intressant frågeställning är vilka sysslor som det intelligenta hemmet skall utföra. Ska hemmet endast visa information om temperaturen i ett rum, eller även reglera den om det blir för kallt? Ska de boende påminnas om att blommorna behöver vattnas, eller istället få vattningen utförd automatiskt? Önskemålen skiljer sig sannolikt åt mellan olika personer och därför tror jag att anpassningsbarhet och flexibilitet är två viktiga ledord vid utveckling av konceptet intelligenta hem. Det är mycket betydelsefullt att de boende själva kan känna att de får styra hemmet, inte att hemmet styr dem. Vilken kompetens krävs för att utveckla den osynliga tekniken? Min uppfattning om dagens utveckling av datateknik är att tekniker ses som insnöade på att hitta nya sätt att förbättra själva tekniken, oavsett om den behövs, medan designers endast anses se till den estetiska sidan. Samarbetet mellan dessa yrkesgrupper känns ofta onödigt komplicerat och jag hoppas och tror att det i framtiden kommer att finnas utrymme för personer som har kunskap och intresse inom båda områdena. 3
Observationer kring ehome Projektet ehome har pågått i cirka fyra år och resultaten så här långt är intressanta på så sätt att de visar några första trevande steg mot hur framtidens hem kan gestalta sig. Det som jag dock tycker lyser igenom hela konceptet är att en traditionell dator ska användas för att kontrollera hemmet och ge användaren information från sensorerna. För att visa nyheter i vardagsrummet eller ge receptförslag i köket används också bildskärmar med traditionella grafiska gränssnitt. Det är svårt att se hur de boende ska kunna glömma att hemmet kontrolleras av datorer om de påminns om det flera gånger om dagen. Vanliga bildskärmar är inte något osynligt sätt att visa den information som skall kommuniceras. Mark Weiser skriver i artikeln The World is not a Desktop [5] att användbara verktyg är osynliga verktyg, användaren ska inte behöva fokusera på att förstå verktyget utan kunna koncentrera sig direkt på själva uppgiften. I fallet med ehome skulle bildskärmarna i vardagsrummet och köket till exempel kunna ersättas av papper med så kallat elektroniskt bläck, som Neil Gershenfeld beskriver i [2]. Med denna teknik kan samma papper gång på gång uppdateras med nytt material och på detta sätt skulle en elektronisk och uppdaterbar kokbok eller tidning kunna skapas, men ändå ge intryck av att vara en traditionell pappersprodukt. Projektet elementary Tavlan elementary [6] är resultatet av ett grupprojekt som utfördes i kursen Ubiquitous Computing [7] under höstterminen 2003. Motivet för den kvadratiska tavlan, se figur 2, är symboler för de fyra elementen jord, vatten, luft och eld och konceptet bygger på att varje symbol representerar ett visst värde i det hem där tavlan placerats. Till exempel representeras fuktigheten i krukväxtjorden av elementet vatten och dammhalten i inomhusluften av elementet jord. När ett värde blir kritiskt tänds den aktuella symbolen i tavlan för att uppmärksamma användaren på att något i hemmet behöver åtgärdas. Figur 2. Tavlan elementary. Konceptet bakom elementary tar fasta på att den information som användaren skall uppmärksammas på kan visualiseras på ett sätt som bättre smälter in i ett hem än vad en bildskärm gör. Det är kanske inte heller nödvändigt att visa informationen kontinuerligt, speciellt inte om alla värden ser bra ut. Tavlan signalerar således efter det att något eller några värden passerat en fördefinierad gräns. Dessutom är det meningen att tavlan också ska ge uppmuntran till att utföra de sysslor, till exempel blomvattning, som påverkar värdena genom att den ger ett mer tilltalade estetiskt intryck då alla värden är bra än då något värde är kritiskt. Att elementary endast skulle ge information till användaren var ett av huvuddragen i konceptet. Blomvattning är till exempel en syssla som inte tar särskilt lång tid att utföra, inte heller är det särskilt ansträngande. Om blommorna mår bra tack vare att man själv har vattnat dem ger det antagligen också en större tillfredställelse än om det har utförts automatiskt. Genom att kontinuerligt 4
påminna användaren kan tavlan förhoppningsvis också skapa nya vanor som gör att användaren så småningom kommer ihåg sysslorna själv. Alternativ visualisering I den prototyp som tillverkades för elementary användes av materialtekniska orsaker lampor, som sattes fast bakpå tavlan, för att lysa upp de symboler som ska tändas. Detta medför att tavlan ger ett relativt starkt lampsken då någon symbol tänds, vilket visserligen kan påminna användaren snabbare, men som kanske inte smälter in så väl i ett hem som en vanlig tavla gör. Vidare ger visualiseringsformen, med symbolerna för de fyra elementen, ett ganska modernt intryck vilket jag tycker gör att tavlan kan uppfattas som ett mer tekniskt föremål än en vanlig tavla eller väggbonad. Detta behöver inte alls vara negativt men jag tror att det i det allmänna fallet är lättare att integrera teknik i hemmet om den innesluts i traditionella, vardagliga föremål än i nya moderna artefakter. När visualiseringsformen för tavlan skulle bestämmas, fanns flera olika förslag inom gruppen. Vi valde att koppla de faktorer som skulle mätas till de fyra elementen, men dessa kan naturligtvis visualiseras på många olika sätt. Ett annorlunda sätt skulle kunna vara att använda en klassisk oljemålning där olika områden förändras i färg när något värde i hemmet ändras. Ett exempel på en målning som skulle ha kunnat användas är en liten kopia av David Becks 1600- talsmålning av drottning Kristina och de fyra elementen, se figur 3. Även helt andra motiv skulle förstås kunna användas, men i det här fallet kan kopplingen till de fyra elementen kvarstå. Nackdelen med denna visualisering är förstås att en klassisk oljemålning kan kännas lika felplacerad i ett nutida hem som en modern tavla med lampsken. Samtidigt tror jag att just intrycket av att tavlan är gammal leder betraktaren bort från tankar på teknik, vilket skulle bidra till osynlighet av den integrerade datatekniken. Överhuvudtaget tror jag att en riktig tavla, det vill säga en målad duk med klassisk ram, skulle smälta bättre in i ett hem än vad prototypen för elementary gör. Figur 3. Porträtt av drottning Kristina av David Beck. Tavlan har blivit tolkad som en allegori med Kristina som härskarinna över de fyra elementen. Hennes hand vilar på jorden, luften lyfter slöjan, vattnet skymtar i bakgrunden och hon själv representerar elden. Visualiseringsformen med en oljemålning utvärderades aldrig, då en majoritet av gruppens medlemmar föredrog de elementsymboler som används i prototypen. Det är möjligt att målningen inte skulle dra till sig uppmärksamhet lika bra som 5
ett mer iögonfallande motiv, men å andra sidan är de värden som visualiseras knappast mer kritiska än att det räcker att titta på den någon eller några gånger om dagen. Slutsatser Den här uppsatsen har kretsat kring konceptet att införa ubiquitous computing i ett hem att osynliggöra den datateknik som kan förenkla och förbättra hemmiljön. Jag har tittat på det pågående forskningsprojektet ehome, där en lägenhet med integrerad teknik byggts upp. Intrycken av detta projekt är dock just att tekniken inte har osynliggjorts så väl som den kunde ha gjorts, till exempel används en dator för att kontrollera hemmet, och vanliga bildskärmar för att visa information. Jag har också reflekterat kring utvecklingen av konceptet för det grupprojekt inom kursen Ubiquitous Computing som resulterade i tavlan elementary. Tavlan ger en mer abstrakt visualisering av några faktorer i en inomhusmiljö än vad en vanlig bildskärm kan ge, men min uppfattning är att tavlan hade kunnat smälta in ännu bättre i ett hem om den utformats mer som en målning. När det gäller konceptet intelligenta hem i stort tror jag att en av de viktigaste delarna att tänka på generellt är att lämna plats för de boende att själva anpassa sitt hem efter individuella behov. Tekniken ska i första hand anpassas efter användarnas behov, inte tvärtom. Jag tror också att för att utveckla intelligenta hem, och även ubiquitous computing i allmänhet, krävs viss förståelse och kunskap både om den tekniska och den designmässiga delen av konceptet. 6
Referenser [1] Weiser, M, Open House, ITP Review 2.0, March 1996. http://sandbox.xerox.com/hypertext/weiser/wholehouse.doc, 2003-12-22 [2] Gershenfeld, N, When Things Start To Think, The MIT Press, Cambridge, MA, USA, 2001. [3] Smart Home Project, http://www.ele.tut.fi/research/personalelectronics/projects/smart_home.htm, 2003-12-22. [4] Living Room Project http://www.ele.tut.fi/research/personalelectronics/projects/sl_project1.htm, 2003-12-22. [5] Weiser, M, The World is not a Desktop, Interactions; January 1994. http://www.ubiq.com/hypertext/weiser/acminteractions2.htm, 2003-12-22. [6] elementary, http://outrun.idc.cs.chalmers.se/~it3hath/elementary, 2003-12-22. [7] MDI/Interaktionsdesign Ubiquitous Computing, ht 03, http://www.cs.chalmers.se/idc/ituniv/kurser/03/uc/, 2003-12-22 7