Fysisk databehandling - Physical computing

Fysisk databehandling involverer interaktive systemer, der kan fornemme og reagere på verden omkring dem. Mens denne definition er bred nok til at omfatte systemer, såsom intelligente biler trafik kontrolsystemer eller fabrikken automatisering processer, er det ikke almindeligt anvendt til at beskrive dem. I bredere forstand er fysisk databehandling en kreativ ramme for forståelse af menneskers forhold til den digitale verden. I praktisk brug beskriver udtrykket oftest håndlavet kunst, design eller DIY hobbyprojekter, der bruger sensorer og mikrokontroller til at oversætte analogt input til et softwaresystem og / eller styre elektromekaniske enheder såsom motorer , servoer , belysning eller anden hardware.

Fysisk databehandling skærer rækken af ​​aktiviteter, der ofte omtales i den akademiske verden og industrien som elektroteknik, mekatronik, robotteknologi, datalogi og især integreret udvikling.

Eksempler

Fysisk computing bruges i en lang række domæner og applikationer.

I uddannelse

Fordelen ved fysisk i uddannelse og legende har været afspejlet i forskellige uformelle læringsmiljøer. Den Exploratorium , en pioner i undersøgelse baseret læring , udviklet nogle af de tidligste interaktiv exhibitry involverer computere, og fortsætter med at inkludere flere og flere eksempler på fysisk computing og håndgribelige grænseflader som associerede teknologier fremskridt.

I art

I kunstverdenen inkluderer projekter, der implementerer fysisk databehandling, værket af Scott Snibbe , Daniel Rozin , Rafael Lozano-Hemmer , Jonah Brucker-Cohen og Camille Utterback .

I produktdesign

Fysisk databehandling eksisterer også inden for produkt- og interaktionsdesignområdet, hvor håndbyggede integrerede systemer undertiden bruges til hurtigt at prototype nye digitale produktkoncepter på en omkostningseffektiv måde. Virksomheder som IDEO og Teague er kendt for at nærme sig produktdesign på denne måde.

I kommercielle applikationer

Kommercielle implementeringer spænder fra forbruger enheder såsom Sony Eyetoy eller spil som Dance Dance Revolution til mere esoteriske og pragmatiske anvendelser, herunder maskine vision udnyttes i automatisering af kvalitetskontrol langs en fabrik samlebånd . Exergaming , såsom Nintendos Wii Fit , kan betragtes som en form for fysisk computing. Andre implementeringer af fysisk databehandling inkluderer stemmegenkendelse , som registrerer og fortolker lydbølger via mikrofoner eller andre lydbølgefølende enheder, og computersyn , der anvender algoritmer til en rig strøm af videodata, der typisk registreres af en eller anden form for kamera. Haptiske grænseflader er også et eksempel på fysisk computing, selvom computeren i dette tilfælde genererer den fysiske stimulus i modsætning til at registrere den. Både motion capture og gestusgenkendelse er felter, der er afhængige af computersyn for at udføre deres magi.

I videnskabelige applikationer

Fysisk databehandling kan også beskrive fremstilling og brug af brugerdefinerede sensorer eller samlere til videnskabelige eksperimenter, selvom udtrykket sjældent bruges til at beskrive dem som sådan. Et eksempel på fysisk computermodellering er Illustris-projektet , der forsøger at nøjagtigt simulere universets udvikling fra Big Bang til i dag, 13,8 milliarder år senere.

Metoder

Prototyping spiller en vigtig rolle i fysisk databehandling. Værktøjer som Wiring , Arduino og Fritzing samt I-CubeX hjælper designere og kunstnere med hurtigt at prototype deres interaktive koncepter.

Yderligere læsning

• Igoe, Tom; O'Sullivan, Dan (2004). Fysisk computer: Sensing og styring af den fysiske verden med computere . Premier Press. ISBN   1-59200-346-X .

Referencer

eksterne links

• Arduino , en meget populær open source fysisk computerplatform
• Raspberry Pi , komplet computer med GPIO'er til at interagere med verden, stort samfund, mange tilgængelige tutorials. Mange Linux-distroer tilgængelige såvel som Windows IoT og OS-mindre unikke RTL'er som Ultibo Core.
• BeagleBone , en komplet Linux-computer med GPIO'er, men lidt mindre fleksibel
• FoxBoard (og andre) , endnu en Linux-computer med GPIO, men med lidt information
• Arieh Robotics Project Junior]. En Windows 7- baseret fysisk computer, der er bygget med Microsoft Robotics Developer Studio .
• BluePD BlueSense . en fysisk computerplatform af Blue Melon. Denne platform er visuelt programmerbar ved hjælp af det populære (open source) Pure Data-system.
• Daniel Rozin Artist Page, bitformsgalleri , indeholder billeder og video af Daniel Rozins interaktive installationer og skulpturer.
• Dwengo , en PIC-mikrocontrollerbaseret computerplatform, der leveres med en brødplade til nem prototyping.
• EmbeddedLab , et forskningslaboratorium beliggende inden for Institut for Computerstøttet Arkitekturdesign på [1] ETH Zürich.
• Fritzing - fra prototype til produkt: en software, der understøtter designere og kunstnere til at tage skridtet fra fysisk prototyping til det faktiske produkt.
• GP3 , et andet populært valg, der gør det muligt at opbygge fysiske systemer med pc'er og traditionelle sprog (C, Basic, Java osv.) Eller standalone ved hjælp af et peg og klik-udviklingsværktøj.
• Fysisk databehandling , interaktivt telekommunikationsprogram , New York University
• Fysisk databehandling af Dan O'Sullivan
• Physical Computing , Tom Igoes samling af ressourcer, eksempler og forelæsningsnotater til de fysiske computerkurser på ITP.
• Fysisk Computing , En vej ind i elektronik ved hjælp af en tilgang til "learning by making", der introducerer elektronisk prototyping på en legende, ikke-teknisk måde. (Yaniv Steiner, IDII)
• Theremino , et open source modulært system til interface transducere (sensorer og aktuatorer) via USB til pc, notebooks, netbooks, tablets og mobiltelefoner.