Текст книги "Я++: Человек, город, сети"

Многофункциональность

Дальнейшее распространение систем небольшого размера – в особенности миниатюрной, переносной электроники – привело к необузданной гибридизации устройств. Еще не так давно телефоны, к примеру, были настольными или карманными устройствами для звуковой связи, фотоаппараты были оптико-механо-химическими приборами для запечатления изображений, а GPS-навигаторы были громоздким оборудованием для морских и воздушных судов. Однако к 2002 году все эти устройства помещаются в один переносной электронный агрегат – и комбинация эта открывает перед нами новые и на удивление полезные возможности: сняв фотографию, можно мгновенно передать ее вместе с картой местности, где она была сделана²⁰. На серверах начинают собираться целые базы цифровых изображений – с автоматической индексацией по дате, времени, месту и автору, – сделанных с применением множества мобильных устройств.

Похожим образом мобильные телефоны и карманные компьютеры, появившиеся на рынке как два разных вида оборудования, стали постепенно объединяться в единое целое²¹. Подобная конвергенция была, в частности, обусловлена конкуренцией за пространство в карманах и сумочках; зачем носить с собой два предмета, если все необходимое можно делать с помощью одного? С другой стороны, это мотивировалось экономией: зачем удваивать количество аккумуляторов, процессоров, дисплеев и клавиш? Однако наиболее важным последствием стало удачное совмещение функций, которые до этого были разделены; какой смысл держать записную книжку и устройство набора телефонного номера в разных, не связанных между собой коробочках?

Здесь, однако, обозначилась необходимость найти оптимальный баланс между расходуемым временем и занимаемым пространством. Швейцарский армейский нож или карманный компьютер имеют множество различных функций, однако единовременно вы можете использовать только одну из них, а чтобы воспользоваться другой, надо переключить режим – с лезвия на штопор, к примеру, или с записной книжки на календарь. И наоборот, подарочный набор всевозможных ножей и открывашек занимает больше места, но зато вы не тратите время и, возможно, нервы при переключении режимов, а каждый из предметов можно хранить там, где он нужен, – штопор на полке с вином и т. д. Когда пространство крайне ограниченно, а стационарная инфраструктура слаба или отсутствует, как в случае с рюкзаком путешественника, многофункциональность и минимизация, как правило, выигрывают. В сравнительно тесных пространствах вроде крошечной городской квартирки использование многофункциональных устройств – например раскладного дивана – вполне оправданно. Однако там, где места предостаточно, а стационарная инфраструктура богата, как в большом загородном доме, куда удобнее держать устройства узкого назначения в соответствующем им контексте – кровати в спальнях, диван в гостиной, штопор в баре, ножи на кухне.

Значение имеет и легкость переключения режимов. Раскладывать диван довольно долго и хлопотно; выбрать функцию в меню карманного компьютера, конечно, проще. Еще лучше, когда хорошо отлажено автоматическое переключение функций; умное портативное устройство понимает, где вы находитесь и что вам там может понадобиться, и само переключается в соответствующий режим.

Миниатюрные мобильные устройства экономят наше время, позволяя выполнять некоторые задачи во время движения. Большинство из нас могут спокойно слушать радио во время пробежки или за рулем. Но поскольку возможности нашего внимания ограниченны, говорить по телефону во время вождения рискованно. А если вам надо смотреть на экран и пользоваться клавиатурой, разумно будет остановиться и уделить им полное внимание. По мере того как потоки данных, направляемых к нашему мобильному телу через широкополосные беспроводные связи, становятся все насыщеннее, управление вниманием оказывается все более важным аспектом проектирования. Механизмы тут могут быть очень простыми, вроде автоответчика или системы записи телепрограмм, которые позволят вам уделять внимание информационным потокам тогда, когда вам это удобно. А могут зависеть от тонко отлаженной чувствительности к контексту, позволяющей сотовому телефону или навигационной системе прерывать вас, только когда это безопасно, но быть решительнее, если сообщение действительно срочное.

По мере того как устройства становятся все компактнее, программное обеспечение забирает все больше функций у аппаратной части, а баланс пространственных и временных затрат переоценивается все более коренным образом, сложившиеся функциональные категории перестают соответствовать действительности. Электронные устройства могут теперь собираться в беспрецедентные комбинации, обеспечивающие ранее недоступные сочетания всевозможных функций. Такие комбинации могут быть плотно упакованы в общие корпуса, а могут работать через разветвленные сетевые соединения. С помощью беспроводных соединений функции могут быть перераспределены любым наиболее удобным на данный момент образом между носимыми устройствами и более крупными элементами стационарной инфраструктуры. А предметы, давно выполняющие свои традиционные функции, – от одежды до обоев – благодаря встроенной электронике станут приобретать все более важные дополнительные возможности.

Там, где, как в электронной микросхеме, эффективность важнее всего, форма строго определяется функциональностью; для минимизации пути электрического сигнала по поверхности, наилучшего использования полезной площади кристалла и обеспечения эффективного теплообмена применяются сложные оптимизационные методы. И наоборот, в тех масштабах и на тех скоростях, где длина проводных или беспроводных соединений между стандартными электронными компонентами не имеет заметного влияния на производительность, проектировщики пользуются значительной свободой: они придают электронным ансамблям любые скульптурные формы, гнут их под контуры человеческого тела, запрятывают внутрь других предметов и т. п. В 1980-х больше других этой свободой пользовались на отделении промышленного дизайна лондонского Королевского колледжа искусств, где возникло много инновационных проектов электронных устройств, самыми заметными из которых были, наверное, транзисторные приемники Дэниела Уэйла. Позднее все более неожиданные и яркие решения стали находить дизайнеры электронных игрушек – куклы теперь общаются электронным способом, машинки приобретают сложные электронные функции, плюшевые собаки и другие домашние животные учатся распознавать окружающую обстановку и отвечать на ласку; Lego снабжает электроникой блоки своего конструктора, а «Игрушечная симфония» Тода Маховера размывает границы между электронной игрой и музыкальным представлением.

Ближе к телу

Все это повысило спрос на дефицитные площади кожного покрова и его ближайших окрестностей. Когда устройства отсчета времени располагались на башнях, они конкурировали за места в центре города, когда же они уменьшились до наручных часов, они стали конкурировать за место на запястье, которое (как правило) у женщин меньше, чем у мужчин. Когда Маркони решил построить свою трансатлантическую радиотелеграфную станцию, первым делом ему пришлось найти достаточно большой участок земли на Кейп-Коде; когда же мы решаем взять с собой телефон, нам нужно найти место в ограниченном пространстве карманов, поясов или сумочек. Башни Маркони проектировались в контексте топографии; дизайн сотовых телефонов обуславливается анатомией.

Если традиционные архитекторы, отвечая на нужды людей, выделяли квадратные метры под механические и электрические системы, мебель и прочее оборудование в рамках жесткой, но обширной структуры зданий, модельеры эпохи киборгов делают то же самое, размещая миниатюрные устройства в менее просторных, но более гибких структурах нашей одежды²². Непосредственно окружающий наши тела микроландшафт становится местом обитания (чаще всего способным приютить лишь считаные особи) новых электронных видов, которые можно классифицировать по размерам и формам (в профессиональной среде именуемым конструктивными параметрами), способам крепления к телу, уровню комфортности и степени заметности. Эти виды можно назвать электронными паразитами, которые зависят от хозяина, но и приносят ему пользу. И они быстро эволюционируют в борьбе за свободные экологические ниши в нашем сугубо личном ландшафте.

Самыми дотошными исследователями этих ниш и видов традиционно были разработчики снаряжения для солдат-пехотинцев, которым требуется максимально эффективная оснастка при минимально возможном весе. Снаряжение римского центуриона весило порядка двадцати килограмм, на современного солдата иногда навешивают в три раза больше. Неудивительно, что армия США поспешила открыть Институт военных нанотехнологий, главными задачами которого стали: «определение угрозы, нейтрализация угрозы (например пуленепробиваемая одежда), маскировка, повышение возможностей человека, автоматизированная медицинская помощь в реальном времени и снижение логистической нагрузки»²³. По словам директора института, «цели эти будут достигнуты разработкой, а затем и внедрением в производство революционных материалов и устройств, состоящих из настолько крошечных частиц или компонентов, что в точку после этого предложения их поместятся сотни». Изменив своей обычной гигантомании, проектировщики систем вооружения начинают оперировать малыми масштабами.

Ниши для электронных паразитов

Некоторые из зарождающихся электронных видов находят свои ниши – по крайней мере на первое время – в лямочных и рюкзачных системах вроде тех, что используют туристы, пехотинцы и аквалангисты. Такие системы, как правило, состоят из сравнительно крупных жестких элементов, соединенных гибкой тканью, кожей или шарнирами так, чтобы конструкция в целом сравнительно точно повторяла контуры спины. Менее плотно прилегающие варианты могут накидываться на плечо, и в них могут храниться небольшие объекты, например фотоаппарат. Эта часть микроландшафта вместительнее всего, но она часто неловко выпирает и создает препятствия для свободного движения (особенно в помещении или другом тесном пространстве), поэтому ее лучше избегать везде, где это позволяет миниатюризация.

Наша способность держать рукой крупные предметы произвольной формы породила еще одну привлекательную нишу для паразитов. Исторически ее занимал багаж путешественников, крупное оружие – от копий до дробовиков – или специализированные переносные устройства, как, например, печатная машинка. Нести таким способом можно, как правило, не более двух вещей, поэтому конкуренция тут острая. Во второй половине XIX века победительницей часто выходила трость джентльмена, получившая по этой причине потрясающий ассортимент второстепенных функций: трость-ружье, трость-фляжка, трость – лопатка для сбора собачьих экскрементов, раздвоенная трость для ловли змей, трость – велосипедный насос, трость-сиденье, трость – опора для ружья, трость-портсигар, трость-зажигалка, трость-часы, трость – подзорная труба, трость-цитра, трость-фонарь, трость с отделением для одеколона и так далее²⁴. Сегодня эту нишу чаще всего занимает ноутбук с ручкой или в чехле для переноски – многофункциональное устройство, переместить которое в более тесные места обитания непросто из-за преимуществ большого экрана и удобной клавиатуры. Как и трость, ноутбук принимает на себя бесчисленные дополнительные функции, обеспечиваемые подключаемыми периферийными устройствами вроде DVD-привода для просмотра фильмов. Принцип тот же, а вот конструктивные характеристики (определяемые основной функцией) другие. Однако победа ноутбука шаткая: предмет в руке постоянно рискует быть отложенным в сторону ради чего-то другого.

Традиционный покрой одежды обеспечивает важную нишу для электронных паразитов, легко умещающихся в карманах, поясных сумках и футлярах. Поскольку оттопыренные карманы – это неудобно и, как правило, не модно, эта ниша накладывает суровые ограничения на длину, ширину и толщину предмета. А поскольку карманы эластичны и во время движения подвержены деформации, преимуществами для конкурирующих за них предметов являются гибкость, удобная форма и удароустойчивость. До сих пор наиболее успешными завоевателями этой территории были сотовые телефоны, карманные компьютеры и разного рода электронные карты. Устройства, которые смогут втиснуться в эту нишу, имеют шанс стать настолько же неотделимой частью нашей повседневности, как, скажем, нижнее белье. По мере миниатюризации различных электронных устройств до карманных размеров и с внедрением полимерных технологий производства гибких батарей и микросхем конкуренция за пространство в этой нише, скорее всего, усилится.

Электронные паразиты еще меньшего размера пришиваются к одежде, как пуговицы, прикалываются, как значки, навешиваются, как часы, или крепятся непосредственно к телу (с прокалыванием или без), как кольца, пупочные украшения или серьги. Камеи и медальоны вместо статических изображений могут показывать видеоролики, а искру может пускать не только грань драгоценного камня, но и электронное устройство. На этом уровне удобство формы и гибкость не так важны; устройства типа бижутерии могут, не доставляя неудобств, быть и твердыми, и произвольной формы. Более того, системы из твердых элементов могут при помощи гибкого соединения составлять более крупные и удобные конструкции типа бус.

И не будем забывать про зубы. Если вы решили вставить золотую или керамическую коронку – почему бы не начинить ее электроникой? С помощью помещенного там элемента радиочастотной идентификации можно было бы одной широкой улыбкой делать покупки или открывать двери гостиничных номеров. Там же можно хранить наиболее важные медицинские сведения. А если втиснуть беспроводной динамик в один из коренных зубов, можно воспользоваться отличной звукопроводностью челюстной кости и избавиться от телефонной гарнитуры. Несложно придумать что-то подобное и для ногтей и ресниц.

Наконец, электронные паразиты все настойчивее пытаются пробраться к нам под кожу. Несмотря на совсем разные культурные коннотации, практики пирсинга и подкожной имплантации технологически очень близки. К примеру, введенный под кожу чип радиочастотной идентификации размером с зерно может позволить вам совершать мгновенные покупки и даст возможность следить за вашим местоположением²⁵. Еще глубже в теле будут устанавливаться слуховые имплантаты, внутренние дефибрилляторы и беспроводные датчики артериального давления и прочих показателей. Такие устройства устанавливаются на более длительный срок, нежели внешние, носимые аппараты, и их не нужно снимать, отправляясь в душ.

Некоторые из этих множащихся паразитов пристраиваются везде, где есть место, другим требуются конкретные анатомические условия. В связи с этим растет число специализированных миниатюрных устройств для глаз, ушей, рта и даже носа – которые могут при необходимости объединяться в специальные маски или шлемы. Запястье подойдет не только для учета времени, но и для любой другой информации, умещающейся на небольшом экране. Обувь может стать удобным и надежным вместилищем не только для аккумуляторов, но и для генератора, заряжающего их за счет энергии наших шагов, а может – и для двигателей, позволяющих нам одним суперменским прыжком перемахивать через высокие здания. Целые экзоскелеты, состоящие из наночастиц и электрореологических жидкостей, сулят нам защиту и супергеройскую оснастку вроде плотно облегающей руку могучей «карате-перчатки»²⁶. Конечно, не нужно быть Стэном Ли, чтобы сочинить несколько сценариев в духе компании Marvel помимо уже предложенных теми, кто гонится за деньгами из оборонного бюджета. Представьте себе участников уличных протестов, которые способны без труда перепрыгивать полицейские кордоны, экипировку наездников и мотоциклистов, которая при падении затвердевает в защитный панцирь, или экстремальные виды спорта с применением экзоскелетов.

Умная одежда

Поскольку подкожная и накожная территории для расположения устройств весьма ограниченны, а централизованное выполнение некой функции гораздо эффективнее, чем ее дублирование в разных устройствах, растет необходимость в сетевых соединениях между электронными компонентами, расположенными на поверхности тела и внутри него. Например, вместо того чтобы оборудовать каждое устройство своим аккумулятором или генератором, логично было бы использовать один центральный источник электроэнергии. Или из множества паразитирующих генераторов, впитывающих кинетическую, тепловую, световую и радиочастотную энергию, создать миниатюрную систему электроснабжения. Но подобные решения подразумевают необходимость опутать тело проводами или, что смотрелось бы более элегантно, вплести схему разводки питания (возможно, состоящую из проводящих полимеров) прямо в одежду.

Для организации информационной сети существует больше возможностей. Такие соединения могут быть проводными, как от телефона или плеера к наушникам, причем провода могут либо свободно свисать, либо аккуратно пролегать по швам или застежкам-молниям. А могут быть беспроводными, и тогда расположение функциональных элементов будет диктоваться не длиной и удобством проводки, а логикой анатомии человека: сравнительно громоздкие элементы питания и процессоры в карманах, аудиовыход в ушах, видеодисплей в руках, на запястье или встроен в очки, датчики там, где они нужны, и так далее; беспроводные связи без вреда для здоровья могут осуществляться даже через само тело.

Словосочетание «одет с умом» приобретет совершенно новое значение, когда используемые в производстве одежды ткани и волокна обретут новые функции и станут программируемыми²⁷. Такие ткани смогут, к примеру, становиться толще, если похолодало и вам нужно согреться, делаться продуваемыми в жаркую погоду, закрывать поры во время дождя и затвердевать, обеспечивая защиту в случае аварии или нападения. Микрокапсулы материала с меняющимся фазовым состоянием позволят тканям поглощать энергию, когда вы взмокли, и испускать тепло, когда вам прохладно. Перчатки, носки и колготы можно будет запрограммировать на обучение спортсменов и танцоров с помощью тактильных подсказок или на диагностику травм через отслеживание изменений в походке. Тогда «новый аксессуар» будет означать очередное устройство в вашей персональной сети.

Волокна с расширенными функциональными возможностями откроют новые горизонты для древних ремесел ткачества и вышивки. Электропроводящей нитью можно будет вышивать целые схемы. Ткани из активной нити позволят подгонять одежду по фигуре в режиме реального времени. Из волокон, способных менять цвет, можно будет создавать твид и шотландку с анимированными рисунками.

Программируемый галстук из умных волокон сможет завязываться автоматически и будет подгружать новые узоры из интернета.

Как переносные беспроводные устройства подсоединяются к ближайшим точкам доступа, так и мобильные тела могут стать передвижными подсетями в более обширных структурах – возможно, подключаясь к ним с использованием телефона, карманного компьютера или специальных приемников и передатчиков размером с пуговицу. Они могут оснащаться ярлыками радиочастотной идентификации для передачи информации о себе. А поскольку само тело испускает электромагнитные волны малой интенсивности, оно тоже может стать узлом беспроводной сети – делая возможным, к примеру, дистанционное наблюдение за сердцебиением²⁸. Древнее мистическое представление об ауре тела в данном контексте приобретает конкретное техническое значение.

Что-то из этого, скорее всего, окажется ошибочным фантазерством, а что-то вскоре станет обыденным; но важно тут прежде всего повторение общей темы. До индустриальной революции здания были большими тупыми коробками, затем они стали обзаводиться все более изощренными механическими, электрическими, телекоммуникационными и управляющими системами. Теперь, пользуясь достижениями электроники и нанотехнологий, легкая промышленность пустилась нагонять строительство.

Ходячая архитектура

С повышением функциональности всех этих электронных штучек они, подобно изворотливым клещам и блохам, начинают осваивать все более укромные территории. Традиционные функции одежды – теплоизоляция, защита от дождя и ударов, подача социальных и индивидуальных сигналов и т. п. – сегодня подвергаются переосмыслению с принципиально новых позиций²⁹. Репертуар новых функций одежды неуклонно ширится.

И вот уже модельеры задают себе новые вопросы. Что теперь кладут в карман, что вешают на пояс, что носят в рюкзаках? Какими функциями можно наделить бижутерию и как эти функции отразятся на ней самой? Каковы перспективы взаимодействия нижнего белья и имплантатов? Что нужно подогнать под размер, а что может свисать? Сколько полезной электроники можно поместить в туфли или шапку? Что следует имплантировать на длительный срок, что пойдет в нательное белье, а что лучше будет поместить во внешние, легко снимаемые слои одежды? Как вписать электронные устройства для ушей, глаз и рта в традицию украшения лица? Можно ли использовать кольца или перчатки в качестве датчиков движения пальцев, заменяющих клавиатуру? Как носимые устройства должны реагировать на движения тела, изменения окружающей обстановки и чрезвычайные ситуации?

Станут ли программируемые анимационные татуировки и макияж новым средством самовыражения? Что должно быть водонепроницаемым? Как нам прокладывать транстелесные сети и что по ним будет передаваться?

Происходящий на наших глазах сдвиг функций от городской среды и архитектуры к полезной площади наших тел меняет сложившиеся обычаи и ритуалы. Когда-то, чтобы позвонить, нужно было зайти в телефонную будку (а Кларк Кент там еще и переодевался), теперь вы вынимаете телефон из кармана. Музыка, несущаяся из стереосистемы, – это социальный жест, прослушивание той же музыки в плеере – способ отгородиться от социума. В кинозале вы ищете место поближе к середине и направляете взгляд на экран; с переносным дисплеем вы садитесь где угодно и поворачиваете экран так, как вам удобно. Нормы поведения и правила приличия эволюционируют соответствующим образом: мы учимся отводить глаза от ноутбука соседа и соблюдать запреты типа «отключите мобильные телефоны», как наши предки учились «не курить» и «не плевать».

Там, где стены когда-то устанавливали четкие и стабильные границы между различными социальными средами, мобильные устройства создают неожиданные и трудноустранимые наложения. Звонок сотового телефона может вызвать потенциальный конфликт между правилами поведения в среде вашего текущего физического пребывания и в вашей электронной среде. Вы можете предпочесть одни правила другим, таким образом отчуждаясь либо от собеседника, либо от звонящего, а можете пустить телефон вокруг стола, с помощью этого несложного ритуала устанавливая временную связь между отдаленными социальными средами. Нередко смешение социальных сред приводит к неудовольствию окружающих – скажем, когда вы принимаете рабочие звонки дома или звоните домашним с работы. Кроме того, требования одной среды можно бессознательно ставить выше правил другой, и тогда попутчики взмолятся, чтоб вы заткнулись и вели машину, лектор попросит вас оторваться от своего экрана и послушать наконец его, а человек на другом конце провода будет сетовать, что, говоря с ним, вы одновременно пишете кому-то имейл.

Кроме прочего, все это, конечно, преобразует древнюю логику угрозы и защиты; террорист-смертник с небольшим, но мощным взрывным устройством, неприметно закрепленным под рубашкой, – яркое тому подтверждение. Сотрудники службы безопасности аэропортов стали чрезвычайно внимательны к обуви. Миниатюрные самосрабатывающие средства поражения – от мощных бомб до спор сибирской язвы – можно посылать по почте и крепить на насекомых и нанороботов. Простого обыска в поисках ножа или револьвера уже недостаточно; охранники вынуждены все больше полагаться на сложную электронику, распознающую скрытые устройства и следы химических или биологических веществ. Стирается грань между аппаратами, просвечивающими тело для медицинских нужд и в целях безопасности.

С продолжением миниатюризации и миграцией все большего количества функций в зону человеческого тела взятые в буквальном смысле с потолка (и приложенные к телу) дизайнерские находки перестанут казаться такими уж странными. Мы и в самом деле приблизимся к состоянию «ходячей архитектуры». Нам придется забыть предрассудок, что мягкая «мода» – это легкомысленно, а твердое «строительство» – это серьезно. Функции гибкой, мобильной одежды будут глубоко интегрированы с работой негнущейся, стационарной инфраструктуры. И тогда IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники) встретится с Vogue, а MIT (Массачусетский технологический институт) найдет общие интересы с FIT (Институтом технологии моды). Утонченное мастерство модельера соединится с профессиями инженера-электронщика и нанотехнолога, чтобы принципиально изменить роль первых нескольких миллиметров, окружающих наши потные биологические тела.