Я++: Человек, город, сети

Митчелл Уильям Дж.

Варианты размещения

При построении мобильных киборг-систем определенных размеров и степени сложности проектные решения по размещению мест хранения и обработки – во внутренних или внешних слоях, в стационарных инфраструктурах или движущихся подсетях – зависят от многих факторов. Проектировщики должны учитывать остроту, безотлагательность и предсказуемость потребностей, объем и вес контейнеров для хранения, скорость и мощность сети доставки, непрерывность или прерывистость сетевого соединения, расстояние между пунктами снабжения или возобновления соединения, количество и срок годности доставляемых ресурсов, требования безопасности и возможности воспроизводства. Устройство баз в местах, где много свободного пространства, позволит использовать преимущества аккумуляции и экономить за счет масштаба. С другой стороны,

на их решения может повлиять политическая конъюнктура: стремление расширить автономность личности путем расположения ресурсов и функций во внутреннем, индивидуально управляемом слое или, напротив, усилить роль коллектива, помещая их во внешнем слое, управляемом сообща.

Вода, к примеру, – тяжелый и объемный ресурс, в котором мы обычно не нуждаемся незамедлительно, поэтому (франтоватые любители бега трусцой и фанаты тренажеров не в счет) воду в бутылках мы носим, когда нет других вариантов. Вместо этого мы создаем разветвленные системы из труб и цистерн и доставляем воду в точки, расположенные повсюду в зданиях и городских зонах⁶. Во многих культурах деятельность по строительству и поддержанию этих систем была важнейшим аспектом государственных функций и необходимым условием социальной сплоченности.

Электроэнергия, с другой стороны, сегодня постоянно необходима для работы переносных и носимых электронных устройств, поэтому у многих из нас всегда с собой несколько небольших батареек. Этого достаточно, если нам требуются несколько милливатт или ватт для сравнительно экономичной электроники, но, если нам нужны киловатты или мегаватты для большого устройства, мы, скорее всего, обречены на использование огромного аккумулятора, тяжелого генератора или проводов.

С хранением цифровых данных опять другая история. Простота копирования приводит к тому, что если скорость сети ограниченна, копии файлов удобно хранить на переносных носителях. Однако когда речь идет о быстро устаревающих данных, передать которые по широкополосным каналам можно практически мгновенно, логичнее хранить их на центральных серверах и доставлять оттуда по первому требованию. Спроектированные фирмой Akamai системы доставки данных показали, возможно, наиболее эффективный способ – скопировать и распределить данные по многочисленным территориально рассредоточенным серверам, а для обнаружения наиболее быстрого пути удовлетворения запроса, поступившего из конкретного места, использовать изощренные оптимизационные алгоритмы⁷.

Если необходимые нам устройства слишком громоздки, чтобы носить их с собой, иногда можно рассчитывать на сеть фиксированных точек доступа. До появления сотовой связи таксофонные будки были приметными ориентирами во многих городах; если нужно было позвонить, вы быстро находили одну из них. Сегодня мы все больше полагаемся на индивидуальные, переносные телефоны, а эти общественные точки доступа утрачивают значение. С другой стороны, многие студенты предпочитают проверять электронную почту, используя расставленные по территории университета общедоступные терминалы, а не таскать сравнительно громоздкие ноутбуки. А приучение к горшку освобождает от необходимости постоянно носить подгузники благодаря использованию стационарных точек инфраструктуры по мере необходимости.

В целом чем больше движущаяся коробка, тем больше вещей и функций в ней помещается; в дом на колесах входит больше, чем в джип, не говоря уж про двухместный кабриолет. Однако совокупный эффект технологического развития последних лет заключается в сдвиге разделительной линии между высокофункциональными стационарными коробками (архитектурой) и менее функциональными движимыми – вроде транспортных средств, переносных, устройств и имплантатов⁸. Миниатюризация (в особенности электроники) позволяет проектировщикам вместить в небольшие контейнеры все большее количество функций, а разветвленные сети уменьшают расстояние между пунктами дозаправки. Конструкторы вооружений осознали это одними из первых: многие из ранних попыток уменьшить электронные устройства были вызваны желанием доставлять разрушения на большие расстояния не самолетами с живыми пилотами, а ракетами с электронными системами наведения. В начале 1970-х Дэвид Грин и Майк Барнард из группы Archigram поняли, к чему ведет миниатюризация в целом; они представляли себе «электрического аборигена», размышляли на тему «возможного влияния миниатюризации электрических приборов на повседневную жизнь» и, немного

обогнав время, провозглашали, что «люди – это ходячая архитектура»⁹.

Этот процесс особенно наглядно выразился в эволюции искусственного сердца и других органов. Громоздкие прикроватные машины, приковывавшие пользователей к неходячей архитектуре в стационарах, со временем перекочевали в ранцы и ременные сумки и, наконец, уменьшились настолько, что в некоторых случаях их даже можно имплантировать. Шаг за шагом тела когда-то обездвиженных проводами и трубками пациентов получили свободу.

Недостающее звено

До недавнего времени нам недоставало очень важного звена. Взаимосвязи между сетевыми уровнями – от мирового масштаба до стены дома – работали достаточно хорошо. Но оставался пробел: как только мы начинали передвигаться, наши тела временно теряли подключение.

Устройства промежуточного хранения – бутылки для воды, аккумуляторы и ночные горшки – способны увеличить расстояние, на которое человек может удаляться от стационарной точки соединения. (Ограничением здесь служат емкость и срок годности.) То же самое делают гибкие шланги и провода. Поливая сад из шланга, вы передвигаетесь, оставаясь подключенным к источнику воды, а провод поддерживает подключение к электросети, когда вы пылесосите пол. Глубоководные ныряльщики в куда большей мере зависят от воздушных шлангов. Но когда вы идете по улице, едете на машине или управляете самолетом, оставаться привязанным к источнику невозможно. Да и спутники к наземным станциям приема проводами не подсоединишь. В таких случаях мы вынуждены полагаться на беспроводные соединения.

Возможность непрерывной беспроводной связи впервые стала обсуждаться в середине XIX века, когда Джеймс Максвелл выдвинул гипотезу о существовании способных обеспечить ее электромагнитных возмущений¹⁰. К 1888 году Генрих Герц экспериментально доказал, что искры вызывают радиоволны, а уже в начале 1890-х Уильям Крукс в ставшем классикой футурологии эссе размышлял о мире беспроводных связей¹¹. На рубеже веков, благодаря изысканиям Гульельмо Маркони и других, телеграф наконец стал беспроводным телеграфом. В скором времени корабли в открытом море могли поддерживать беспрерывную телеграфную связь с береговыми станциями, а к 1920-м годам в полицейских машинах и такси появились первые примитивные радиоустройства с возможностью передачи голоса.

В середине 1940-х в лабораториях фирмы Bell была разработана концепция рассредоточения на большой территории множества маломощных передатчиков, которые передают сессии связи друг другу, обеспечивая бесперебойную мобильную связь многочисленным пользователям. Так зародилась сотовая телефония, однако коммерческие сотовые сети заработали лишь к концу 70-х. С тех пор мобильная связь стремительно развивается; в 1990 году по всему миру насчитывалось порядка одиннадцати миллионов пользователей; с 1995 года количество новых владельцев мобильных телефонов стало превышать количество новых абонентов стационарных телефонных сетей, а к началу 2000-х число пользователей приближалось к миллиарду¹².

Первые сотовые системы использовали аналоговые сигналы и применялись в основном для передачи голоса. К началу 2000-х они перешли на цифровые стандарты, все больше смещая акцент от беспрерывного голосового соединения между двумя людьми к пакетной передаче данных от чипа к чипу. Так возник интерес к широкополосным беспроводным системам, способным передавать данные не килобитами в секунду, а мегабитами или даже сотнями мегабитов, что требуется, например, для передачи изображения и звука высокого качества¹³. В итоге различия между беспроводными системами передачи голоса и данных начали пусть понемногу и с трудом, но стираться¹⁴. Мы вступили в мир мобильных сетей GSM и 3G, а также протоколов локальной передачи данных IEEE 802.11a и 802.11b¹⁵ (Wi-Fi). Серийные и USB-кабели, которыми подключались периферийные компьютерные устройства, уступили место технологиям Bluetooth¹⁶ и UWB¹⁷. В исследовательских лабораториях рассматривались все новые и новые альтернативы. Вместо единой беспроводной системы образовалось несколько конкурирующих и конфликтующих стандартов, но бесперебойная, глобальная и беспроводная связь казалась уже делом ближайшего будущего.