Модель XO, выпущенная по проекту One Laptop Per Child, может повлиять на облик будущих систем

При первом взгляде на XO вы тут же подумаете, что это детская игрушка: ярко-зеленый цвет, неотделимая ручка для переноски, смешные антенны в форме кроличьих ушек и клавиатура в виде резиновой мембраны.

Но осмотрев эту вещь получше, вы поймете, насколько прочно и добротно сделан детский ноутбук проекта One Laptop Per Child (OLPC). А включив его, обнаружите, что он беспроводным способом подсоединяется к Интернету и к другим пользователям XO, объединившимся в локальную сеть. Вы найдете множество программ, разработанных для детей, но вместе с тем и ряд совершенно новых групповых средств, позволяющих работать в коллективе на уровне, способном затмить немало самых лучших корпоративных продуктов из числа группового ПО.

И даже если на экран этого ноутбука падают солнечные лучи, вы без проблем можете с него читать. Причем яркое солнце не только не мешает делу, но и приносит реальную пользу, подпитывая XO через маленькую недорогую солнечную батарею. Подумать только, этому компьютеру необходим совсем скромный запас электроэнергии, поскольку он потребляет ничтожную долю той мощности, за которую другие ноутбуки относят к “зеленой” категории.

Такова система XO, чья история началась с момента, когда легендарный Николас Негропонте из Массачусетского технологического института решил построить ноутбук стоимостью 100 долл., чтобы его можно было поставлять детям и школам развивающихся стран. И хотя финальный вариант XO всё же оказался несколько дороже (сегодня он идет примерно за 175 долл.), его цена подходит для массового распространения по всем уголкам света.

Недавно мне представилась возможность провести некоторое время в офисах проекта One Laptop Per Child, квартирующих в штате Массачусетс. Я протестировал финальную бета-версию XO под кодовым названием B4 и поговорил с президентом OLPC Уолтером Бендером, а также с технологическим руководителем проекта Мэри Лоу Джепсен.

Исходя из предварительного знакомства с ноутбуком OLPC я, конечно, предвкушал впечатления от экономичности системы, ее низкого энергопотребления и функций подключения к беспроводным ячеечным сетям. Но увиденное превзошло все мои ожидания.

Попросту говоря, XO — одна из самых революционных компьютерных систем, которые мне доводилось видеть. Всё время, что я возился с нею, у меня вертелась мысль: “Ну почему же этого не делает мой новый дорогой ноутбук?” У технологий, представленных продуктом OLPC, есть далекие перспективы, способные изменить облик будущих систем, особенно в области энергопотребления.

Однако мы не думаем, что в обозримое время OLPC переведет эти технологии на коммерческие рельсы. Хотя есть некоторая вероятность того, что компьютеры XO поступят в общую продажу по цене, которая поможет субсидировать их поставки в развивающиеся страны. Джепсен пояснила, что когда люди из компаний Кремниевой долины спрашивают ее про коммерциализацию технологий XO, то она отвечает: “Встаньте в очередь — впереди вас миллиард детей”.

Но это не значит, что путь реализованным в XO технологиям в будущие корпоративные или персональные ноутбуки закрыт. Правила игры постепенно меняются, обещая производителям перспективы продвижения технологий, родственных XO (по невысоким ценам).

Богатырский дисплей

Решение задачи создать недорогой и потребляющий мало энергии ноутбук, естественно, должно начинаться с дисплея — обычно самого дорогостоящего и энергоемкого компонента блокнотного ПК.

По словам Джепсен, на старте разработок XO прежде всего была поставлена цель создать дисплей, который при невысокой себестоимости должен соответствовать условиям среды, где его будут использовать. “Мы решили разработать усовершенствованный экран, функционально пригодный для применения в странах развивающегося мира”, — говорит она.

Таким образом, нужен был сравнительно дешевый дисплей, но притом сохраняющий ясность изображения на открытом воздухе. Разработчики проекта достигли этого, использовав вместо горизонтальных цветовых полос диагональные. Помог и тот фактор, что каждый пиксел является одновременно и черно-белым, и цветным. Как пояснила Джепсен: “Был принят компромисс в форме черно-белой картинки высокого разрешения при ярком солнечном свете и цветного экрана в помещении или ночью”.

Проверяя ноутбук в офисах OLPC, я выносил его на яркое, над головой, солнце — при этом и изображение, и текст на экране XO читались без всяких проблем.

Да, вместо цветной я видел черно-белую картинку (отмечу, что в помещении дисплей XO обеспечивает хорошее качество цвета даже при просмотре видео), но что вы предпочитаете? Черно-белый экран, с которого можно читать на улице, или цветной, становящийся невидимым при выходе из дома? Дисплей XO — лучшее из того, что я проверял под прямым солнечным светом, даже в сравнении с более мелкими экранами карманных ПК и смартфонов.

Электропитание

На “холостом ходу” XO потребляет около ватта энергии. Для сравнения: ноутбуки, отвечающие нормам Energy Star, в том же режиме требуют до 14 Вт. “XO — самый “зеленый” из когда-либо производившихся ноутбуков, и не только по своей расцветке”, — шутит Джепсен.

На ранних демонстрационных моделях того, что называлось стодолларовым ноутбуком, имелась рукоятка динамо-машины для подпитки системы. Теперь OLPC уже не фокусируется на какой-то одной системе энергопитания, и разработчики проекта выстроили целую экосистему взаимозаменяемых источников электричества. Среди них — и маленькие панели солнечных батарей стоимостью 10 долл., и генераторы, работающие от вытягиваемого шнура, и системы на базе велосипеда, и даже мини-ветряки. Находясь в офисах OLPC, я видел в действии солнечную батарею и шнуровую систему.

В электропитании ноутбука имеет значение и вопрос об аккумуляторной батарее. Сегодня XO может использовать две разные технологии аккумуляторов — классическую никель-металлогидридную и более новую литий-железофосфатную. Здесь очень важна безопасность в использовании, и OLPC провела доскональные температурные тесты XO с обоими типами батарей.

По словам Джепсен, в OLPC хотели также продлить сроки эксплуатации батарей, и в решении компании они будут составлять больше пяти лет — от 2000 до 3000 циклов перезарядки. Конечно, низкое энергопотребление системы удлиняет срок ее работы между перезарядками источников питания. При среднем энергопотреблении в два ватта и емкости батареи в 20 ватт-часов XO способен на десятичасовую работу без перезарядки. Как добавляет Джепсен, замена аккумуляторов будет стоить всего лишь около 10 долл., и поэтому OLPC рассчитывает каждую систему комплектовать запасной батареей.

Беспроводная сетка

Беспроводные соединения составляют еще одну энергетическую проблему ноутбуков, так как типичная беспроводная система потребляет около 10 Вт. По словам Джепсен, XO использует революционную технологию сетей Wi-Fi, требующую расхода энергии всего в 0,8 Вт.

Сеть XO легко распознается при помощи антенн ноутбука, напоминающих кроличьи уши. В опущенном положении антенны прикрывают USB- и аудиоразъемы, а их поднятие позволяет увеличить радиус подключений. Технология беспроводной сетки основана на спецификации IEEE 802.11b.

Мобильная система превращает каждый XO в беспроводной маршрутизатор. Так что в деревне или маленьком городке с единственным источником подключения к Интернету (скажем, в школе) дети могут подсоединяться к локальной или глобальной сети, подключаясь к другим XO через сетку “без проводов”.

Даже при десятикратной ретрансляции, говорит Джепсен, в тестах OLPC достигалась скорость передачи 2 Мбит/с. Очень приличные результаты и по дальности соединений: XO могут работать на расстоянии от беспроводного источника в 2,3 км и даже больше (как оговаривается Джепсен — в идеальных условиях, т. е. на ровной местности и при соответствующей мощности передатчика).

Крепкая вещь

Создатели XO учитывали при его конструировании и то, что дети далеко не всегда деликатно обращаются с хрупкой аппаратурой. Поэтому ноутбук изначально разрабатывался как прочное и исключительно долговечное устройство. При тестовой эксплуатации в странах третьего мира система себя оправдала — в немалой мере благодаря своим многочисленным ярко-зеленым амортизаторам и держателям, значительно смягчающим воздействие ударов на корпус и дисплей.

Клавиатуре в форме резиновой мембраны не страшны вода и грязные руки, а ее конструкция позволяет легко заменять комплект клавиш для адаптации к разным языкам и наборам символов.

Поскольку эти системы будут поставляться в не совсем благополучные регионы мира, OLPC также пришлось разработать ряд мер безопасности против хищения компьютеров или их продажи на черном рынке.

Все XO поставляются в неактивном и нефункциональном состоянии. По прибытии в пункт конечного назначения ноутбуки активируются местным уполномоченным специалистом при помощи специального аппаратно-программного USB-ключа. Если впоследствии система будут утеряна или украдена, ее можно дистанционно дезактивировать, приведя в неработоспособное состояние.

В XO также используется система под названием Bitfrost, реализующая многие из лучших наработок в области безопасности для ограничения прав доступа приложений, файлов и пользователей.

Что внутри

Работающее на детском ноутбуке ПО ничуть не менее интересно, чем его аппаратная часть.

Например, на XO действует интерфейс Sugar на основе Red Hat Fedora Linux, который обычно рассматривают как адаптацию Linux для простых приложений и обучающих игр.

Однако Sugar имеет ряд интересных возможностей для управления файлами, задачами и приложениями. А комбинацию беспроводных сетевых функций XO с ГИП беспроводной сети в этом интерфейсе можно назвать одной из наилучших и самых новаторских сред группового взаимодействия, которые нам доводилось видеть.

Стартовый экран Sugar является довольно простой средой, позволяющей запускать приложения и видеть, какие из них в данный момент работают. Однако контактировать с этим экраном пользователи XO в отличие от компьютеров под Windows или Macintosh будут минимум времени.

Вероятным кандидатом на роль главного интерфейса управления файлами и приложениями станет приложение Journal. Оно автоматически отслеживает и маркирует по времени действия пользователя Sugar вместе с файлами и приложениями, которые он открыл. Богатая и настраиваемая система тегирования Journal позволяет применять разные способы поиска и управления контентом.

Но, пожалуй, самой мощной функцией Sugar следует назвать представление беспроводной сети. Этот интерфейс — вызываемый специальной кнопкой на клавиатуре XO или графической кнопкой, присутствующей почти во всех приложениях Sugar, — позволяет видеть, кто из других пользователей аналогичных устройств подключен к сети и над чем он работает. Кроме того, такие пользователи могут соединяться друг с другом для чата или общей работы. Скажем, учитель может дать классу общее задание по чтению, “перетащив” электронную книгу в окно сети.

Представление сети можно сортировать разными способами — например, по заданиям, проектам, группам и приятельским компаниям и даже по географическому принципу. Глядя на эти вещи, я представил себе, какую огромную пользу принес бы подобный интерфейс в любом корпоративном продукте для групповой работы или управления проектами

Групповое взаимодействие и совместное использование ресурсов играют важную роль и в других приложениях Sugar. Благодаря встроенным камере и микрофону пользователи XO легко могут завязать видео- или аудиочат со своими коллегами. По умолчанию вся мультимедийная информация сохраняется в открытом формате Ogg Vorbis, хотя при желании нужные кодеки можно импортировать. Плейеры Sugar поддерживают большинство распространенных форматов.

Sugar содержит вполне ожидаемый комплект встроенных приложений: браузер на базе Firefox, простой текстовый редактор, приложения для просмотра RSS-лент и чтения электронных книг, средство для рисования и, конечно, множество обучающих игр.

Однако не в пример крайностям систем с нарочито примитивным интерфейсом либо, напротив, напичканных усложненными функциями, приложения Sugar имеют довольно широкий диапазон. “Одной из исходных идей, которую мы пытались реализовать в нашем ноутбуке, был низкий пол, а не низкий потолок”, — поясняет Бендер из OLPC.

Та же идея распространяется и на присоединенные к Sugar инструменты разработчика — от простой среды Scratch вплоть до Python, а также средства создания музыки, включая несложную, но забавную музыкальную шкатулку TamTam и развитый язык программирования звуков cSounds, который используют в Голливуде.

Сила образования

Гостя в офисах OLPC, я видел разработчиков, создающих новые интересные приложения и игры для Sugar — такие, как усовершенствованный калькулятор, позволяющий, например, осуществлять операции над словами, или настраиваемая игра на отгадывание, полезная для учебных тестов и викторин.

Одно из необычных приложений использует микрофон как аналоговый порт данных, по существу превращая XO в осциллограф. Учитывая, что ноутбук предназначен для учащихся, такие функции могут оказаться очень ценными.

В соответствии с общей направленностью проекта OLPC и продукта XO многие разработки вокруг Sugar сфокусированы на инструментах, интеллектуально развивающих детей и их преподавателей и позволяющих им самостоятельно настраивать приложения. Зачастую именно в этом состоит главная обучающая сила компьютера. Конечно, очень здорово использовать интересные программы, созданные другими людьми, но для настоящего образовательного роста надо создавать новые приложения или инструменты самому.

“Мы собираемся вплотную заняться этим аспектом, и тогда ученики и учителя смогут загружать на ноутбуки любые другие интересующие их приложения из наших пакетов, — говорит Бендер. — Они смогут не только изучать чтение, письмо и арифметику, но и заниматься творчеством”.