2007年12月11日 星期二
"五行" v.s. "Everyware in Best Invention 2007"
三命通會上說:『夫天地未立,道本天地,天地既立,則太極之理散在萬事,由是而五行生焉』,又說:『五行質具於地,而氣行於天,以質而語,其生之序則水火木金土』,『五行者往來乎天地之間而不窮』。子平粹言也提到:『行者,流行。五行者,天地間五種流行之氣』。
『五行』有以下的特性:金曰從革,一從革而不能反也。金以至陰為體,中含至陽之精,乃能堅剛獨異眾物。故金堅硬宜冷靜,須有計畫。水之性潤下順則有容。水火氣也故炎上潤下。
故水火均可以氣的形式表現,但水以液態的形式表現時,是往下流的,而需要有容器來承載的,形狀則隨容器而改變。 「人工降雪」、「水幕展示」應可歸於此類。
火是往上燒的,是有熱度的,需用禮法來約束。 「糖溶液電池」、「提取燃油」、「用光喚醒人的枕頭」、「混合蒸汽機」、「太空加油站」…等,也許可歸於此類。
「土為水火之所寄,居中而奠四方,一體而載萬物」,所以土居中央而承載萬物。「粘合細菌」、「節能建築」、「彈性纖維太空裝」…應屬於此類。
而金乃木之所資,滋養萬物。含大量金屬構造者,舉凡「公路鐵路兩用車」、「波音787客機」、「折疊車」、「混合機翼噴射機」、「機器蜻蜓」、「貼心機器人」、「自驅式電動車」、「智慧關節腳」、「iPhone」、「吉祥照相機」、「超級手電筒」、「飛行概念車」、「空氣壓縮車」…可歸於此類。
木表現的更多;其性騰上而無所止,曰曲直能既曲而反伸也。故木是往上生長而表現無窮的生命力的。 「可抹除紙」、「可捲曲顯示器」、「3D電影」、「明星追捕管理系統」、「收視率自動檢測儀」、「有情緒的服裝」、「科技試衣間」、「街頭印書販賣機」、「字幕眼鏡」歸於此類。
雖然這樣的分法看來有些牽強,甚至每一項其實都還是模擬兩可;也許我們需要再更深入了解「五行」的道理與精髓,之後便能毫無疑問地指出這些發明的歸屬。
2007年11月20日 星期二
Everyware in Best inventions 2007
首先,概要設計的三層次。
一、「本能設計」
- 本能設計就是自然的法則,就像當我們看到某物覺得它「漂亮」,這項評斷是直接來自於本能層次的評斷。
- 在本能層次上,生理特徵─注視、感覺、和聲音─支配了一切,舉例來說,因為如此所以廚師會精心雕琢擺盤設計。
- 本能設計和最初的反應有關。
- 簡單來說,本能設計是著重於設計的美麗或是使人產生愉悅感,讓人受到吸引而先排除掉了其設計是否真的有功能性、或者是價格等等其他問題。
二、「行為設計」
- 好的行為設計的四項要素:功能性、理解性、使用性、和身體的感覺。(有時候感覺是產品背後的最基本原理。)
- 良好的行為設計的第一步,就是去了解人們是如何使用這項產品。
- 產品設計的真正挑戰是「瞭解最終使用者未能滿足及未能描述出來的需求」。
- 良好的行為設計應該是人性化的,把重點放在理解和滿足真正使用產品的人的需求上。
三、「反思設計」
- 反思設計它所注重的是訊息、文化、及產品或其效用的意義。
- 在情感的需求中,其中最重要的需求是去建立自我形象和自我的地位。
- 因反思設計它與文化、習俗等等有關,所以同樣一個問題,可能對其他人是沒有意義的。而這正是反思設計的本質─一切都在觀者的心中。
- 超越了外表,而受到有意識的反思和經驗,以及知識、學習和文化的影響。
- 例如說,聲望、稀少的、絕無僅有的作品則是在反思層次上起作用。
- 對於產品的整體印象來自於反思─追溯既往的回憶並重新斟酌考量。再遊樂園做纜車是反思和反應之間交互影響的一個好例子。
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利用Norman的設計三層次來歸納2007的最佳發明:
一、著重於「本能設計」
- 「能表現情感的衣服」→時尚的東西理所當然它住重的一定是給人的第一印象,就是要吸引人,期能表現情感真正的功用性為何就不得而之。
二、著重於「行為設計」
- 「iPhone」→雖然其實iPhone在本能設計以及反思設計上都有一定程度,但是我認為它在於行為設計,也就是功能性與理解性、使用性這些上是更為卓越的。
- 「便捷、可摺疊的小車」→這樣方便的小車子,為了滿足現今的社會環境(交通、地狹人稠等等)以及人們的使用行為,而改善、改革了原本我們對車子的固有看法,所以我認為其也是功能性的產品。
- 「書的提款機」→顯而易見的行為設計,非常的方便,符合使用者需求,依需出版(POD)。
- 「試穿鏡」→講求速度及效率的時代,這樣產品的出現,對婦女同胞們肯定事件好事,對男性同胞們可能是件壞事,婦女同胞們可以更快速的、大量的、且方便的挑選衣服並且透過虛擬的試穿來檢視,好發明!!再也不用脫脫穿穿用得滿身大汗。
- 「可彎曲的顯示器」→功能性的發明,可做更多延伸性的產品。
三、著重於「反思設計」
- 「會發光的枕頭」→聽起來似乎是個很炫的商品,讓人想購買,會想拿來炫耀,不過真正睡起來舒不舒服,就是另外一回事了,有時候……賴床也是一種幸福。
- 「Water Works」→似乎在呈現、表現現今資訊爆炸的時代,資訊就像瀑布一樣,有這樣的反思。
參考書目:「情感設計」─我們為何喜歡(或討厭)日常用品,Donald Norman,翁鵲嵐、鄭玉屏、張志傑譯,田園城市文化事業有限公司發行。
2007年11月8日 星期四
Exercise 3: The Poetics of Augmented Space
2. Make a short summary
3. Quote a few lines from this paper and explain why you blog this.
4. Give an example project according to this paper
Suggested tags: EX03, The Poetics of Augmented Space, ubiquitous
Exercise 2: Everyware in Best Invention 2007
2. Analyze these inventions with your own viewpoint of classification
(You may reference to Thesis 11-Thesis 15 in the book "everyware" by Adam Greenfield)
suggested Tags: EX02, everyware in best inventions, ubiquitous
due date: Nov. 21, 2007 (11/21, 2007)
2007年11月7日 星期三
Adam Greenfield: "Everyware: Further down the rabbit hole"
Adam Greenfield is Principal at Studies and Observations NYC. He presents about "Everyware: Further down the rabbit hole" at the LIFT07 conference on Thursday, February 8, 2007.
2007年11月6日 星期二
現代戰場的單兵作戰系統

(摘自中國公眾科技網 鍾愛華 2002年04月03日 10:54)

在第三屆中國國際國防電子展覽會上展出了一種單兵圖傳設備,它的代號——貓頭鷹。
貓頭鷹——單兵背負式圖像採集、傳輸設備,可以將事發現場的圖像、聲音傳至帶有接收設備的圖像傳輸車或空中的飛機,然後再傳至指揮中心。根據不同的地點,傳輸距離在30千米以上,同時該設備還具有全球衛星定位功能。
但是據現場工作人員介紹,全套“貓頭鷹”的重量有十餘千克,這對戰士來說是個不小的負擔。要知道,敵後實行偵察作戰任務的部隊必須短小精悍,因此每個戰士都是一份很重要的戰鬥力,增加了十幾千克的負載,以及相應的備用電池,肯定會對單兵作戰效能構成一定影響。
單兵電腦系統的主要功能和性能指標為: 1)定位和導航功能:即偵察兵自身的GPS定位和導航。 2)無線通訊功能:即實現遠程GPS定位和電文、圖形數據的傳輸。其速率為1200/2400bps。 3)偵察情報(如戰地照片和目標距離資訊)的獲取及交付手段:實現數位相機和鐳射測距儀與系統的軟硬體互連。 4)基本系統重量不超過4.5千克。 5)供電系統能保證電臺累計發送不少於2小時。
在重慶的一家研發藍芽無線科技的公司-金甌科技,甚至還發表了以"ZigBee"這種介於無線標記和藍牙之間的技術(IEEE 802.15.4),以短距離,低速率,低功耗的無線網路技術“HomeRF Lite”,發表了"Zigbee在單兵作戰系統中的應用"等論文: http://www.big5.jinoux.com/discourse.html
ZigBee 是一種新興的短距離,低速率,低功耗無線網路技術,它是一種介於無線標記技術和藍牙之間的技術提案。它此前被稱作“HomeRF Lite”或“FireFly”無線技術,主要用於近距離無線連接。ZigBee的網路標準由IEEE 802.15工作組負責制訂,Zigbee是IEEE 802.15.4標準在商業推廣上的名稱。802.15.4標準的適用範圍非常貼近生產和生活,對資料速率和Qos的要求不高,目標市場是工業,家庭以及 醫療等需要低功耗低成本以及大面積使用無線監控設備的領域。
單兵綜合作戰系統是以單兵為基本單元,人—機—環境統籌考慮,應用多種先進技術的高技術士兵裝備系統,它使士兵、武器、裝備間形成了一個有機的整體,從而 全面增強單兵的火力、機動、通信、觀瞄和防護能力,使每一個士兵都成為有效的火力攻擊單位,既能獨立作戰,又能協調行動,全面提高單兵作戰效能,使士兵有 條件在未來資訊化戰場上贏得優勢。
單兵綜合作戰系統一般分為五個子系統:武器子系統,通訊子系統,觀瞄子系統,生命子系統,防護子系統。
武器子系統,必須做到系統重量輕、持續作戰能力強、能對付多種目標,可安裝一系列的附件,如光學瞄具、鐳射瞄具、鐳射測距儀等。
通訊裝備子系統,主要是提高單兵的全天候作戰能力及單兵之間、分隊之間、單兵與後方指揮員之間的聯繫及情報交換能力。它包括分隊內部成員之間短距離通信設備以及分隊與後方指揮員之間長距離通信設備。
觀瞄子系統,主要為士兵提供觀察敵情,瞄準射擊的裝備。它主要由夜視、夜瞄以及長距離瞄準裝置組成,並為消除帶頭盔後給士兵瞄準帶來的不方便,可設計武器瞄準具與頭盔正前方的顯示幕相連,士兵平視就能實施瞄準及觀察。
生命子系統,主要是利用各種感測器對士兵各種生命體征以及周圍環境資料進行採集分析,由單兵穿戴式電腦對感測器的監測結果進行分析,得出一個數值代碼並將 其發送到後方指揮部,指揮員就可判斷出前線作戰士兵的生理狀態:是否受傷,傷情如何;是否處於疲勞、寒冷、疾病、恐懼等不良狀態等。這對傷病員的及時救 護、給養的供應提供了客觀依據,並使指揮員對部隊的戰鬥力有一個準確的判斷。Zigbee短距離,低成本,低功耗,易實現的特點非常適合作為生命子系統的 組成部件。
防護子系統,主要採用各種新材料以達到防襲擊、防鐳射致盲、防雜訊及防水、防潮和防寒等全環境防護能力,它包括多功能頭盔和防護服。
在一個單兵小分隊中,每個分隊成員佩戴一個Zigbee生物感測器節點,它是集Zigbee無線網路模組與生物感測器模組為一體的,可以對士兵生命體征諸 如脈搏、血壓、呼吸、體溫等進行資料獲取,並通過Zigbee方式無線傳輸至主協調器。它主要由脈搏感測器,溫度感測器,狀態感測器,類比信號放大器, A/D轉換器,電平比較器,信號記憶體和Zigbee無線收發器及相關軟體組成。
位於小分隊中 心位置的成員身上攜帶有Zigbee主協調器。主協調器的主要功能是為建立和啟動網路這一過程設置參數,其中包括選擇一個射頻通道、唯一的網路識別字以及 一系列操作參數。每個Zigbee網路都必須包括一台主協調器,在本應用中,由於小分隊成員的活動範圍非常接近,所以無需中繼設備,可以直接將終端無線接 入主協調器。
網路中的所有設備都擁有一個64位元的IEEE位址,也可以使用16位元短位址來減少 資料包大小,這樣只要記錄下終端位址就可以很容易確定士兵身份。路由選擇在默認時使用樹形路由選擇,即在做路由選擇策略時利用樹形結構選址。有了樹形路由 選擇,設備不必保存佔用龐大記憶體的路由表或進行任何額外的空中下載技術(over the air)操作來發現路徑,因此最小化了網路流量,同時簡化的設備結構,降低了成本和設備功耗,適合在軍事上大面積裝備。
主協調器通過介面模組與單兵穿戴式電腦相聯,介面模組的主要作用是完成資料格式的轉換,去除各種干擾,以便讓電腦能識別處理生物感測器收集來的各種參數。
穿戴式電腦內部軟體要具備三種功能:Zigbee網路控制功能,資料分析處理轉換功能,衛星通信設備管理功能。Zigbee網路控制主要包括系統啟動關 閉,終端位址分配,差錯控制,各種參數設定等。資料分析處理轉換主要是將終端收集來的各種參數進行波形分析,頻率分析,資料統計等,得出士兵所處狀態結 論,將之轉換成特殊編碼格式,載入到衛星上傳回後方指揮中心。衛星通信設備管理功能包括系統啟動與否,介面控制,資料格式選擇等。
單兵衛星系統由輕型可擕式無線電臺加衛星天線組成。電臺用金屬包裝,經久耐用,能夠抗得住野戰暴露或在機動部隊使用時所處的惡劣環境。背負式電臺易於攜帶,包括天線和電池組在內僅十幾公斤,體積不到0.02 立方米,可以在任何天氣條件下使用。
2.2 系統安全性可靠性
本應用中的安全可靠性分為三步分:Zigbee傳輸的安全可靠性,穿戴式電腦資料處理的安全可靠性,衛星傳輸的安全可靠性。其中後兩方面在其他文獻中已有大量論述,本文不再討論。
Zigbee 採用了分級的安全性策略:無安全性、接入控制表、32比特AES和128比特AES。如果對系統安全性要求不高,可以選擇級別較低的安全措施,從而換取系 統成本和功耗的降低;反之,在安全性要求較高時,可以選擇較高的安全級別。由於本例應用於軍事領域,所以應採用較高的安全級別。
Zigbee分別在MAC層和網路層採取了安全策略。在資料經過一跳就到達目的地時,Zigbee只用MAC層提供的安全機制;當在多跳的情況下,Zigbee就要依賴高層來保證安全。
MAC 層安全套件基於以下三種操作模式:計數器模式的AES加密、密碼塊鏈結模式的資料完整性、二者相結合的加密和完整性(CCM模式)。MAC層的AES加密 演算法可以保護MAC命令、信標、資訊幀和應答幀的秘密性、完整性和真實性。MAC幀的頭部有一個比特用來指示MAC幀是否加密。每一個密鑰只與一個安全 套件相關聯。為了保證資料完整性,MAC層計算頭部和淨荷資料得到一個消息完整碼,其長度為4,8或16位元組。同時,在每個MAC幀頭也都有一個幀編 號,用於防止幀丟失和幀重傳。密鑰的建立、安全操作模式的選擇和對處理過程的控制則由高層來負責。
網路層也使用AES,它的安全套件是基於CCM*操作模式。CCM*包括所有CCM的功能,同時提供只加密和只保證完整性的功能。使用CCM*允許單個密 鑰用於不同的安全套件。因此一個密鑰並不只屬於單個安全套件,一個高層應用可以靈活地指定網路層所用的安全套件。網路層負責安全處理,但對處理過程的控制 則由高層通過建立密鑰和決定使用哪一種CCM*安全套件來實現。此外,幀序號和消息完整碼也可以加在網路層幀中。
Zigbee 的通道接入方式採用CSMA/CA(載波偵聽多址/衝突避免),能有效地減少幀的衝突。為抗干擾和多徑衰落,Zigbee在物理層採用直接序列擴頻和頻率 捷變FA技術。為了保證幀的正確傳輸,Zigbee在MAC層採用了兩個措施:自動請求重傳ARQ和幀緩存。當一幀傳給一個設備時,如果接受設備處於忙或 者休眠狀態而不能接收該幀,那麼網路的主協調設備就暫時緩存該幀,直到收端能接收該幀。在網路層,Zigbee支援網狀網,存在冗余路由,保證了網路的健 壯性。
實際上因電子設備的可靠性與容錯性一直頗受爭議(究竟戰場上是要人命的...),目前電子互動媒體運用在戰場上大多還是以飛行器或車輛控制為主;另外,有如"真人CS"的3D虛擬實境作戰訓練也是一個蠻有趣的課題。
2007年10月30日 星期二
Exercise 1: Things that think
2. Write an article about your topics
3. Present in class
(suggest tag:EX01, Things That Think, ubiquitous)
Alex(Sandy) Pentland 亞歷克斯‧潘特朗
- Pentland教授的website:http://web.media.mit.edu/~sandy/
- 網站內的簡介
Alex Pentland是一個行動資訊系統的先驅者,開發國家的技術、顧客的健康、以及聰明的環境。其中在世界上最受到表揚的電腦科學,藝術國際的獎項,科學以及工程,他被Newsweek選作為100名美國人中,其中一個發展、引導這個世紀的人。
Pentland他專注於發展以人為中心的技術,還有大膽的將這技術的創造放進真實的世界中,他的成果帶給人們一個社會環境清楚的圖像,並且幫助公司們以及組織們獨立創造出他們自己更加人性化、有成效(多產的)。
他是幾十個公司的創立者,研究組織、學術組織,並且是現在的MIT發展與企業家的智庫機構列格坦中心(Legatum Center for Development
and Entrepreneurship)的主任,也是MIT人類動力學研究企劃(Human
Dynamics research program)的主任。
- Smart Rooms聰明的房間
In creating computer systems that can identify people and interpret their actions, researchers have come one step closer to building helpful home and work environments. 在創造可以識別人們以及全是他們的行為的電腦系統裡,研究者已經更靠近建造有幫助的家庭與工作環境一步了。
by Alex P. Pentland
Pentland教授認為電腦必須有能力聽跟看得出我們在做些什麼才能夠真正的幫助我們。更進一步的是電腦有能力辨識我們是誰,或者別人是誰,甚至是隻狗都可以辨別,並且知道我們在想什麼。
Pentland教授在MIT的一個研究團隊,在發展一個有電腦系統能夠辨別臉部、表情、姿勢的家庭。而這項技術使我們能夠建構我們的環境,像是房屋、辦公室或是車子等等,我們稱這些地方為聰明房間,這些房間配置了許多攝影機與麥克風,並且傳達它們的記錄到附近的電腦網路。然後這些電腦可以判斷人類在這個聰明房間說了什麼,做了什麼。
主要的構想是因為聰明房間了解一些有關於在房裡的人的訊息,所以它們能夠很聰明的對他們做出反應。所以可以不用使用鍵盤等控制器來控制電腦系統。
以下是介紹Smart Rooms的網址,裡面除了有詳細的Smart Rooms資料,也有Smort Cloth的資料:http://www.anticipation.info/texte/pentland/0496pentland.html
- 影片:Pfinder: Real-Time Tracking of the Human Body (來源:YouTube)
- 說明:Pfinder即為在聰明房間裡用來偵測、追蹤人類行為的技術
- 其他有關於Pentland教授的影片
- 影片1:http://www.youtube.com/watch?v=PzTxtqY1ejg
說 明: Alex Pentland 是一個可穿戴電腦的先驅者,健康系統、聰明的環境,以及已開發國家的技術。他是世界上其中一位最受到表揚的電腦科學家。 - 影片2:http://www.youtube.com/watch?v=kte27pF_0tg
說 明: Alex Pentland和智庫機構,使用MIT的電腦網路,正在嘗試於困難的三維世界市場,並且他們發現了好的技術去局部的投入。
2007年10月28日 星期日
Ambient Intelligence - Media Lab, MIT
The goal of the Ambient Intelligence research group is to radically rethink the human-machine interactive experience. By designing interfaces that are more immersive, more intelligent, and more interactive we are changing the human-machine relationship and creating systems that are more responsive to people's needs and actions, and that become true "accessories" for expanding our minds.
Brief introductions about this research group and its projects can be found at
http://www.media.mit.edu/research/955
The group website is at
http://ambient.media.mit.edu/