9. Nowe technologie

Rozdział publikacji: Projektowanie dla wszystkich

Nadchodzą gruntowne i nieuchronne zmiany, ale nie jesteśmy podmiotami niemającymi wpływu na swój los. Jeżeli zrozumiemy co się dzieje i gdy będziemy w stanie stworzyć i eksplorować alternatywne wizje przyszłości, będziemy mogli znaleźć okazję do interwencji, czasami do stawienia oporu, do organizacji, do zarządzania, do planowania i do projektowania.
(William J. Mitchell)

Niezwykły postęp w dziedzinie nowych technologii, telekomunikacji i nauki stworzył ogromne możliwości przystosowania środowiska i usług do potrzeb wielu użytkowników. Rozwój telematyki, czyli infrastruktury i usług, jakie pojawiły się w wyniku digitalizacji mediów i telekomunikacji, stał się potężnym narzędziem wspomagającym dla architektów, urbanistów i całego sektora budowlanego. Pozwoliło to zastąpić tradycyjny przekaz informacji metodami wykorzystującymi najnowsze technologie.
Możliwości przeobrażeń czy też dostosowania istniejących obiektów architektonicznych i przemysłowych są olbrzymie. Na przykład wykorzystanie Internetu do przejęcia niektórych funkcji miejskich może spowodować lepszą organizację i funkcjonowanie miasta, począwszy od rozwiązania problemów komunikacyjnych (np. informacja o dostępności miejsc parkingowych lub korkach ulicznych), poprzez stworzenie osobistego systemu informacji o usługach czy serwisach miejskich.

Obecnie coraz większe zastosowanie zyskuje technologia Bluetooth, która ma łączyć wszystkie standardy technologii komunikacji bezprzewodowej i doprowadzić do tego, aby wszystkie urządzenia elektroniczne mogły współpracować ze sobą bezprzewodowo. Opracowaniem specyfikacji standardów tej technologii zajmuje się Bluetooth SIG (Special Intrest Group), organizacja skupiajaca ok. 2000 firm z całego świata m.in. Nokia, Ericsson, IBM.

Nowe materiały, które posiadają właściwości zmiany np. koloru pod wpływem temperatury lub materiały nawierzchniowe, które przy zastosowaniu wbudowanych systemów elektronicznych przy odpowiednim nacisku, dają możliwość sygnałów dźwiękowych - umożliwiają zastąpienie tradycyjnych metod przekazywania informacji o obiekcie lub terenie. W przypadku konieczności przekazania dużej ilości złożonych informacji np. na lotniskach lub dworcach jest to szczególne istotne, gdyż bardzo często ilość informacji "atakujących" odbiorcę jest w efekcie szumem informacyjnym trudnym do natychmiastowej interpretacji, np. informacje tekstowe i dźwiękowe o odlotach samolotów, informacje o terminalach, dźwiękowe komunikaty informacyjne, piktorgamy, symbole i inne. Kolejnym elementem wykorzystującym nowoczesne technologie jest możliwość przesyłania elektronicznych informacji o drogach dostępnych dla pasażerów poruszających się na wózkach lub elektronicznie sterowanych platformach czy podnośnikach - w przypadku pokonywania niewielkich różnic poziomów.

Główne trendy rozwoju technologicznego zmierzają w kierunku stworzenia środowiska, które adoptowałoby się do potrzeb użytkownika i które intuicyjnie oferowałoby dyskretną pomoc w sytuacjach tego wymagających, np. technologie wykorzystujące osobiste urządzenia komputerowe lub inteligentne ubrania.
Zjawisko szumu informacyjnego objawiające się jako lawina spadających na człowieka przekazów, w których jest coraz więcej informacji, a coraz mniej treści, jest jednym z negatywnych skutków telematyki. Ciągłe atakowanie odbiorcy informacjami dźwiękowymi i wizualnymi w efekcie przytłacza i nie pozwala na rzetelny i właściwy odbiór tych treści.

9.1. Budynek inteligentny

Pojęcie "budynek inteligentny", jako echo francuskiego określenia "Immotique", amerykańskiej definicji "Smart Buildings" i włoskiego "Edifici Inteligenti" implikuje kompleks technologii dotyczących systemów komunikacji infrastrukturalnej automatyki systemów kontrolnych jak np. zasilanie w energię czy systemy alarmowe, systemy telekomunikacyjne, automatyzacja środowiska pracy. Na nowo odkryte podejście holistycznego projektowania budynków i ich systemów uświadamia, jak projektować budynki wydajne i wygodne, spełniające potrzeby wszystkich użytkowników bez wyraźnie zaznaczonych stref "specjalnego przeznaczenia", a więc "ścieżek", czy też "specjalnych" udogodnień dla osób niepełnosprawnych. Dzięki zastosowaniu najnowszych technologii budynki te potrafią "intuicyjnie" odpowiadać na potrzeby użytkowników z różnymi stopniami ograniczenia sprawności np. zintegrowane systemy informacji dźwiękowej z informacją wizualną wykorzystywane jako systemy nawigacji w budynkach wielkogabarytowych.

Charakterystyczną cechą systemów budynku inteligentnego jest ich spójność, elastyczność, funkcjonalność, technologiczna wydajność, bezpieczeństwo i łatwość w zarządzaniu.
W szerokim rozumieniu pojęta struktura automatyki budynku pozwala na ciągłe monitorowanie i adaptacje do wciąż zmieniającego się środowiska i warunków, umożliwiając bardziej efektywne użycie środków, zwiększenie komfortu i bezpieczeństwa jego użytkowników. Współczesne technologie w budynkach inteligentnych pozwalają na zmniejszenie kosztów eksploatacji budynku i utrzymanie zdrowszego środowiska dla użytkowników.

Umożliwiają jego efektywne wykorzystanie, likwidując bariery związane z dostępnością, przy jednoczesnym zachowaniu możliwie najwyższej funkcjonalności obiektu.
System kontroli dostępu do obiektu, centralny system monitorowania lub centralny system sterowania pomieszczeniami konferencyjnymi to tylko niektóre spośród szerokiej gamy możliwości, w jakie mogą być wyposażone budynki inteligentne. Istotne znaczenie ma wykorzystanie nowych technologii we wszelkiego typu instalacjach, systemach alarmowych i drogach ewakuacji, które byłyby czytelne i łatwe w odbiorze dla osób niewidomych i niesłyszących.

Jako bardzo interesujący można przedstawić budynek Conde Nast w Nowym Jorku, który jest obecnie największym budynkiem biurowym na świecie zaprojektowanym zgodnie z kanonami domu inteligentnego. Budynek ten łączy w sobie zapewnienie wysokiego komfortu i bezpieczeństwa użytkowników (z uwzględnieniem zasad ograniczenia uciążliwości dla środowiska naturalnego) i idei oszczędności zużycia energii.
Kontrola pogodowych warunków zewnętrznych pozwala w wydajny sposób zaopatrywać w energię tak duży obiekt (150 000 m2) z uwzględnieniem wszystkich jego stref i poziomów.

Jest to możliwe dzięki pełnej automatyce systemów i powiązaniu wielu funkcji jak np. centralne automatyczne zarządzanie obiektem, kontrola i sterowanie oświetleniem, system oczyszczania powietrza i kontrola jego jakości, składnica odpadków do ponownego wykorzystania, zintegrowana wieża komunikacyjna. W celu pełniejszego wykorzystania infrastruktury budynku przygotowano dla jego użytkowników wytyczne obejmujące m.in. sugestie dotyczące oświetlenia, sprzętu komputerowego, redukcji obciążenia gniazd elektrycznych i innych.

9.2. Architektura i współczesne technologie

Podejście do tematu przystosowania miejsc i produktów dla osób niepełnosprawnych przy użyciu współczesnych technologii jak np. Smart Cards, Biometics, Nanotechnologie, może być odpowiedzią na znalezienie optymalnych rozwiązań dla jak najszerszej grupy użytkowników, w tym osób niepełnosprawnych. W wielu przypadkach zastosowanie obecnie dzisiejszy innowacyjnych rozwiązań, pozwoli w perspektywie na rozwój koncepcji środodwiska bez barier dla każdego użytkownika. Podejmowane prace badawcze oraz eksperymenty realizowane w ramach wykorzystania nowych technologii w stworzeniu bardziej przyjaznego środowiska dla osób niepełnosprawnych zrywają z archaizmem wielu dotychczasowych rozwiązań.

Wykorzystanie współczesnych technologii w dostosowaniu miejsc, produktów i usług dla jak największego grona odbiorców jest ograniczone bardziej względami ekonomicznymi, niż możliwościami szybko rozwijających się technologii. Jednym z takich rozwiązań jest możliwość bezprzewodowego dostępu do Internetu na lotniskach i dostęp do komputerowych sieci hotelowych. Kolejne zastosowanie to możliwość zdalnego sterowania sprzętem gospodarstwa domowego. W medycynie istnieje możliwość wykorzystania urządzeń zdalnie przesyłających informacje o stanie organizmu np. puls, ciśnienie, poziom cukru we krwi itp. do centralnego komputera z bazą danych, dzięki czemu pacjent nie musi być podłączony stacjonarnie do aparatury medycznej. Dzięki zastosowaniu urządzeń skanujących (tzw. hand scanner) istnieje możliwość szybkiego dostępu do identyfikacji pacjenta, historii choroby i informacji o podawanych środkach farmakologicznych.

Określenie Smart Cards jest szerokim pojęciem stosowanym w odniesieniu do kart, które zawierają informacje związane z aplikacją, w której ta karta jest używana. W tym określeniu zawierają się karty magnetyczne, optyczne, pamięci, mikroprocesorowe, ale - ze względu na rozwój technologiczny - stopniowo to pojecie ogranicza się do mikroprocesorowych i kart pamięci ze szczególnym naciskiem na bezkontaktowe odczytywanie informacji w nich zawartych.

Smart Cards posiadają zastosowanie m.in. w:

• opiece zdrowotnej np. mogą zawierać dane o pacjencie, ubezpieczeniach, historii choroby itp.,
• bankowości przy dokonywaniu bezgotówkowych transakcji płatniczych,
• transporcie np. informacji o kierowcy, pojeździe i usługach parkingowych,
• limitowaniu dostępu do miejsc i obiektów.

Obecnie w powszechnym zastosowaniu są karty wieloaplikacyjne pozwalające np. na rozliczenia bezgotówkowe, kontrolę dostępu i rejestrację czasu pracy. System wieloaplikacyjnych kart pozwala rozszerzyć zakres funkcjonowania do indywidualnych potrzeb użytkownika i rozbudować kartę o dodatkowe moduły lub funkcje.

Nanotechnologia obok biometryki, energetyki słonecznej i biotechnologii jest dziedziną rozwijającą się najszybciej i według prognoz, ze względu na olbrzymie możliwości jej wykorzystania, ma szanse stać się rdzeniem gospodarki wielu krajów na świecie.
 
Nanotechnologia to technologia i produkcja bardzo małych przedmiotów na poziomie najmniejszych cząsteczek materii (atomu). Nanotechnologia interesuje się materiałami i układami, których struktury i elementy wykazują osobliwe właściwości. Zjawiska i procesy w nich zachodzące spowodowane są nanorozmiarami.

Dzięki rewolucyjnym możliwościom, jakie daje wykorzystanie nanotechnologii, rozpoczął się wyścig w projektowaniu i produkcji materiałów o dotąd nieznanych właściwościach.
Możliwość zmniejszenia wymiarów cząsteczki do nanoskali prowadzi do uzyskania np. nanowłókien węglowych, cienkich folii, struktur opartych na DNA czy emiterów laserowych. Dzięki zastosowaniu tej technologii powstają materiały o bardzo wysokich właściwościach wytrzymałościowych, niespotykanie lekkich, zmieniających w zależności od barwy otoczenia kolor, samoczyszczących się szyb odpornych na zadrapania i wiele innych. W dziedzinie medycyny stosowane są już nanokapsułki podlegające biodegradacji, które zawierają śladowe ilości leku - są już stosowane u pacjentów chorych na cukrzycę (insulina wziewna).
Prowadzone są zaawansowane badania nad zastosowaniem nanotechnologii w przywróceniu funkcji neurologicznych u pacjentów z uszkodzonym rdzeniem kręgowym lub u pacjentów chorych na raka - zastosowanie specjalnych cząsteczek, które w sposób selektywny będą łączyć się i zabijać tylko komórki rakowe.

Zaawansowane technologicznie powłoki fotokatalityczne posiadają wiele właściwości, można wyróżnić:

• samoczyszczące np. wykorzystywane w usuwaniu zanieczyszczeń na zewnętrznych ścianach budynków lub powierzchniach szyb,
• superhydrofilowe m.in. utrudniające zaparowanie powierzchni pokrytej tą powłoką np. na szybie lub lustrze,
• bakteriobójcze, które pod wpływem promieniowania UV dzięki oksydacji wykazują  silne właściwości bakteriobójcze, 
• antystatyczne, powodujące, że kurz osiada na powierzchni pokrytej powłokami fotokatalitycznymi w znacznie mniejszym wymiarze,
• dezodorujace m.in. usuwają przykre zapachy (tytoniu, spalin) poprzez silne utlenianie wodorotlenków, 
• czyszczące powietrze np. obniżają ilość tlenku, azotu i siarki emitowanych przez silniki samochodowe.

Możliwości zastosowań powłok fotokatalitycznych są bardzo duże, przykładowo:

• właściwości samoczyszczące przy wykorzystaniu deszczu - drogowe ściany dźwiękochłonne, znaki i słupki drogowe, elewacje ceramiczne, aluminiowe i inne, dachówki ceramiczne, profilowane blachy dachowe, wszelkie przezroczyste zadaszenia, świetliki i okna dachowe, plandeki, markizy, pociągi, cysterny, powierzchnie jachtów i inne, 
• ochrona przed promieniami UV - elewacje i dachy o dużym nasłonecznieniu, wielkoformatowe powierzchnie reklamowe, 
• właściwości przeciwmgielnie, zapobieganie tworzeniu się kropli - szyby, szyby samochodowe, owiewki, wizjery kasków, okulary, lornetki,
• neutralizacja zapachów - pomieszczenia o dużym natężeniu odorów, sklepy z towarami wydzielającymi nieprzyjemne zapachy, szatnie sportowców, miejsca o dużym stężeniu zapachu tytoniu np. kawiarnie i kluby, wnętrza samochodów, 
• właściwości bakteriobójcze - powierzchnie i sprzęty sal operacyjnych, poczekalni, gabinetów przychodni lekarskich, aparatura medyczna, odzież sanitarna, izolatki i sterylne pomieszczenia, ceramika sanitarna, podłogi i ściany w łazienkach i ubikacjach miejsc użyteczności publicznej, instalacje oczyszczania powietrza w budynkach, filtry klimatyzatorów.

Biometryka pozwala, opierając się na specyficznych indywidualnych cechach organizmu, na automatyczną identyfikację osoby. Obecne techniki biometryczne opierają się na wykorzystaniu pojedynczego czynnika np. linii papilarnych, geometrii dłoni, rozpoznawaniu dna oka lub cech charakterystycznych tęczówki oka, rozpoznawaniu DNA, i innych.

Możliwości zastosowań urządzeń przy użyciu biometryki:

• kontrola dostępu do budynków i stref z ograniczonymi uprawnieniami użytkowników np. obiekty wojskowe, banki,
• kontrola przepływu osób i weryfikacja tożsamości jednostki np. przejścia graniczne,
• praca służb imigracyjnych, zabezpieczenie lotnisk,
• kontrola czasu pracy i obecności pracowników,
• centra informacyjne,
• logowanie do sieci, dostęp do informacji tajnych,
• zarządzanie siecią,
• dostęp i zabezpieczenie komputerów osobistych w celu ograniczenia nieautoryzowanego dostępu do informacji.

Systemy identyfikacji i kontroli dostępu oparte na technikach identyfikacji biometrycznej mają zastosowanie we wszystkich miejscach, w których niezbędna jest niewątpliwa identyfikacja tożsamości danej osoby. Niekwestionowaną zaletą tego systemu jest możliwość identyfikacji bez konieczności fizycznego kontaktu z daną osobą, np. identyfikacja na podstawie rozpoznawania tęczówki za pomocą kamer.

Szerokie możliwości oraz wysoka wydajność tych systemów pozwolą w przyszłości na eliminację stosowania kart magnetycznych i urządzeń pomocniczych, w których niezbędne jest stosowanie zabezpieczeń dodatkowych w postaci kodów dostępu czy haseł.

Wireless Technology to technologia oparta na bezprzewodowej komunikacji urządzeń elektronicznych i wymiany informacji między nimi bez żadnej interwencji użytkownika.
 
Zastosowanie urządzeń wykorzystujących tę technologię:

• bezprzewodowy dostęp do Internetu w każdym miejscu,
• współpraca peryferyjnych urządzeń cyfrowych (takich jak aparaty cyfrowe, kamery, słuchawki, systemy alarmowe, czujniki, bramki dostępu) z telefonami i komputerami,
• bezprzewodowe łączenie w sieci lokalne komputerów podczas konferencji lub w ramach istniejącego systemu,
• sprzęganie w jeden systemów komputerowych oraz telefonów komórkowych i tworzenie aplikacji rozszerzających w bardzo istotny sposób możliwości tych urządzeń,  np. przekazywanie informacji przychodzących na komputer do telefonu komórkowego.