OLPC XO (ранее известный как Ноутбук за 100 долларов , [2] Children's Machine , [3] 2B1 [4] ) — недорогой портативный компьютер, предназначенный для распространения среди детей в развивающихся странах по всему миру, [5] чтобы предоставить им доступ к знаниям и возможности «исследовать, экспериментировать и выражать себя» ( конструктивистское обучение ). [6] XO был разработан Николасом Негропонте , соучредителем Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института, и спроектирован компанией Fuseproject Ива Бехара . [7] Ноутбук произведен компанией Quanta Computer и разработан некоммерческой организацией One Laptop per Child (OLPC), подпадающей под действие закона 501(c)(3) .
Субноутбуки были разработаны для продажи государственным системам образования, которые затем должны были предоставить каждому ученику начальной школы собственный ноутбук. Цена была установлена на уровне 188 долларов США в 2006 году с заявленной целью достичь отметки в 100 долларов в 2008 году и отметки в 50 долларов к 2010 году . В четвертом квартале 2007 года ноутбук продавался по цене 199 долларов. [9]
Надежные компьютеры с низким энергопотреблением используют флэш - память вместо жесткого диска (HDD) и поставляются с предустановленной операционной системой, производной от Fedora Linux , с графическим пользовательским интерфейсом Sugar (GUI). [10] Первоначально было объявлено о создании мобильной одноранговой сети через ячеистую сеть Wi-Fi 802.11s , позволяющей множеству компьютеров совместно использовать доступ в Интернет при условии, что хотя бы одна из них может подключиться к точке доступа, но от нее быстро отказались, поскольку она оказалась ненадежной. [11]
Последней версией OLPC XO является XO-4 Touch [12] , представленная в 2012 году.
Первый ранний прототип был представлен основателем проекта Николасом Негропонте и тогдашним Генеральным секретарем ООН Кофи Аннаном 16 ноября 2005 года на Всемирном саммите по информационному обществу (WSIS) в Тунисе , Тунис. [13] Показанное устройство представляло собой грубый прототип, созданный на стандартной макетной плате. По оценкам Негропонте, на разработку одного только экрана потребовалось еще три месяца. [ нужна цитата ] Первый рабочий прототип был продемонстрирован на заседании страновой целевой группы проекта 23 мая 2006 года. [ нужна цитата ]
Стив Джобс предложил Mac OS X бесплатно для использования на ноутбуке, но, по словам Сеймура Пейперта , почетного профессора Массачусетского технологического института и одного из основателей инициативы, дизайнеры хотели операционную систему, с которой можно было бы работать: «Мы отказались потому что это не открытый исходный код». [14] Поэтому был выбран Linux.
В 2006 году возник серьезный спор, потому что Microsoft внезапно проявила интерес к проекту XO и захотела, чтобы ранее работавший с открытым исходным кодом работал под управлением Windows. Негропонте согласился предоставить инженерную помощь Microsoft, чтобы облегчить их усилия. За это время в формулировку миссии проекта были внесены изменения: в нем были удалены упоминания об «открытом исходном коде». Ряд разработчиков, таких как Иван Крстич и Вальтер Бендер , подали в отставку из-за этих изменений в стратегии. [15] [16] [17] Версия Windows, работавшая на XO, была Windows XP . [18]
В середине 2006 года было роздано около 400 плат для разработчиков (Альфа-1); В конце 2006 года было поставлено 875 рабочих прототипов (Beta 1); На конец февраля 2007 года роздано 2400 машин Бета-2; [19] Полномасштабное производство началось 6 ноября 2007 года. [20] Quanta Computer , контрактный производитель проекта, заявил в феврале 2007 года, что подтвердил заказы на один миллион единиц. Quanta сообщила, что может поставить от пяти до десяти миллионов единиц в этом году, поскольку семь стран обязались купить XO-1 для своих школьников: Аргентина, Бразилия, Ливия, Нигерия, Руанда, Таиланд и Уругвай. [21] Quanta планирует предложить на открытом рынке машины, очень похожие на XO-1. [22]
В проекте One Laptop Per Child изначально говорилось, что потребительская версия ноутбука XO не планируется. [23] В 2007 году проект создал веб-сайт Laptopgiving.org для прямых пожертвований и предложения «Подари 1, получи 1», действующего (но только для Соединенных Штатов, их территорий и канадских адресов) с 12 ноября 2007 года. до 31 декабря 2007 года. [24] За каждый компьютер, приобретенный по цене 399 долларов, XO также отправляется ребенку в развивающейся стране. [24] OLPC снова возобновила программу G1G1 через Amazon.com в ноябре 2008 года, но с тех пор была остановлена в декабре 2008 или 2009 года. [25]
20 мая 2008 года OLPC анонсировала следующее поколение XO, OLPC XO-2 [26] , которое впоследствии было отменено в пользу XO-3 , напоминающего планшет . В конце 2008 года Департамент образования Нью-Йорка начал проект по закупке большого количества компьютеров XO для использования школьниками. [27]
Дизайн получил награду в категории «Сообщество» журнала Index: Award 2007 . [28] [29]
В 2008 году XO был удостоен награды Лондонского музея дизайна «Дизайн года», а также двух золотых, одной серебряной и одной бронзовой награды на церемонии вручения наград International Design Excellence Awards (IDEA) Американского общества промышленного дизайна. [7]
XO-1 спроектирован так, чтобы быть недорогим, небольшим, долговечным и эффективным. Он поставляется с облегченной версией Fedora Linux и специальным графическим интерфейсом под названием Sugar , который предназначен для помощи маленьким детям в совместной работе. XO-1 включает в себя видеокамеру, микрофон, Wi-Fi дальнего действия, а также гибридный стилус и тачпад . Наряду со стандартным подключаемым источником питания доступны человеческие и солнечные источники энергии, что позволяет работать вдали от коммерческой электросети. Мэри Лу Джепсен перечислила цели проектирования устройства следующим образом: [30]
В соответствии с целями надежности и низкого энергопотребления в конструкции ноутбука намеренно отсутствуют все движущиеся части с приводом от двигателя; у него нет жесткого диска , оптического носителя ( компакт-диска (CD) или цифрового универсального диска DVD ), флоппи-дисковода или вентилятора (устройство имеет пассивное охлаждение). Интерфейс Serial ATA не требуется из-за отсутствия жесткого диска. Хранение осуществляется через внутренний слот для SD-карты . [31] Также нет слота для ПК-карты , хотя имеются порты универсальной последовательной шины ( USB ).
Встроенный ручной генератор был частью ноутбука в оригинальной конструкции; однако теперь это дополнительное периферийное устройство. [32]
.svg/1280px-Marvell_Libertas_(88W8xxx).svg.png)
Последней версией OLPC XO является XO-4 Touch. [12]
Ноутбуки OLPC первого поколения оснащены новым недорогим жидкокристаллическим дисплеем (ЖК-дисплеем).
Электронный визуальный дисплей — самый дорогой компонент большинства ноутбуков. В апреле 2005 года Негропонте нанял Мэри Лу Джепсен , которая в сентябре 2008 года проходила собеседование на факультет медиаискусств и наук Медиа-лаборатории Массачусетского технологического института [33] в качестве главного технического директора OLPC . Джепсен разработала новый дисплей для ноутбука OLPC первого поколения, вдохновленный дизайном небольших ЖК-дисплеев, используемых в портативных DVD-плеерах, который, по ее оценкам, будет стоить около 35 долларов. В OLPC XO-1 экран считается вторым по стоимости компонентом после центрального процессора (ЦП) и набора микросхем . [34]
Джепсен назвал отказ от фильтров, окрашивающих субпиксели RGB , важнейшим нововведением в дизайне нового ЖК-дисплея . Вместо использования субтрактивных цветных фильтров в дисплее используется пластиковая дифракционная решетка и линзы на задней части ЖК-дисплея для освещения каждого пикселя . [ сомнительно ] Этот рисунок решетки отштампован с использованием той же технологии, которая используется для изготовления DVD . Решетка разделяет свет белой подсветки на спектр. Красный, зеленый и синий компоненты преломляются в правильные положения, чтобы осветить соответствующий пиксель цветом R, G или B. Это нововведение приводит к гораздо более яркому дисплею при заданном уровне подсветки: хотя цветные фильтры в обычном дисплее обычно поглощают 85% падающего на них света, этот дисплей поглощает лишь небольшую часть этого света. В большинстве ЖК-экранов того времени использовалась подсветка люминесцентных ламп с холодным катодом , которые были хрупкими, трудно или невозможно отремонтировать, требовали источника питания высокого напряжения, были относительно энергоемкими и составляли 50% стоимости экранов (иногда 60%). . Светодиодная ( LED ) подсветка в XO-1 легко заменяема, надежна и недорога. [35] [36]
Остальная часть ЖК-дисплея использует существующие технологии отображения и может быть изготовлена с использованием существующего производственного оборудования. Даже маски можно изготавливать, используя комбинации существующих материалов и процессов.
При освещении преимущественно сзади белой светодиодной подсветкой на дисплее отображается цветное изображение, состоящее из информации RGB и оттенков серого. [37] При освещении преимущественно спереди внешним светом, например солнечным, на дисплее отображается монохромное (черно-белое) изображение, состоящее только из информации в оттенках серого.
Смена «режима» происходит путем изменения относительных величин подсветки и окружающего освещения. Чем больше подсветки, тем выше цветность и отображается цветное изображение. Когда уровень окружающего освещения, например солнечного света, превышает уровень подсветки, отображается отображение в оттенках серого; это может быть полезно при длительном чтении электронных книг при ярком свете, например солнечном. Яркость подсветки также можно регулировать, чтобы изменить уровень цвета, отображаемого на дисплее, и сэкономить заряд батареи.
В цветном режиме (когда освещение преимущественно сзади) дисплей не использует общую геометрию пикселей RGB для жидкокристаллических компьютерных дисплеев, в которых каждый пиксель содержит три высоких тонких прямоугольника основных цветов. Вместо этого дисплей XO-1 обеспечивает один цвет для каждого пикселя. Цвета выравниваются по диагоналям, идущим от верхнего правого угла к нижнему левому (см. диаграмму справа). Чтобы уменьшить цветовые артефакты, вызванные такой геометрией пикселей, цветовая составляющая изображения размывается контроллером дисплея при отправке изображения на экран. Несмотря на размытие цветов, дисплей по-прежнему имеет высокое разрешение для своего физического размера; обычные дисплеи по состоянию на февраль 2007 года [update]имели разрешение от 588(H) × 441(V) до 882(H) × 662(V) пикселей на этом объёме физической области [ нужна ссылка ] и поддерживали субпиксельный рендеринг для несколько более высокого воспринимаемого разрешения. В исследовании Philips Research измеренное цветовое разрешение дисплея XO-1 составило 984(Г) × 738(В). [38] [39] [40] Обычный жидкокристаллический дисплей с тем же количеством зеленых пикселей (зеленый несет большую часть информации о яркости или яркости для человеческого глаза), что и OLPC XO-1, будет иметь разрешение 693 × 520. [ нужна ссылка ] В отличие от стандартный ЖК-дисплей RGB, разрешение дисплея XO-1 зависит от угла обзора. Максимальное разрешение — от верхнего правого угла к нижнему левому, наименьшее — от верхнего левого угла к нижнему правому. Изображения, приближающиеся к этому разрешению или превышающие его, теряют детализацию и приобретают цветовые артефакты. Разрешение дисплея увеличивается при ярком освещении; это происходит за счет цвета (поскольку подсветка слишком мощная), а цветовое разрешение никогда не может достичь полной резкости 200 точек на дюйм режима оттенков серого из-за размытия, которое применяется к изображениям в цветном режиме.
В спецификации дизайна ноутбука указано, что при нормальном использовании потребляемая мощность составляет около 2 Вт , что намного меньше, чем у обычных ноутбуков от 10 до 45 Вт. [19] В сборке 656 потребляемая мощность составляет от 5 до 8 Вт, измеренная на ноутбуке G1G1. Ожидается, что будущие сборки программного обеспечения будут соответствовать целевому показателю в 2 Вт.
В режиме электронной книги (XO 1.5) все аппаратные подсистемы, за исключением монохромного дисплея с двойным касанием, отключаются. Когда пользователь переходит на другую страницу, другие системы просыпаются, отображают новую страницу на дисплее, а затем снова переходят в режим сна. Потребление энергии в этом режиме электронной книги оценивается в пределах от 0,3 до 0,8 Вт. Планируется, что XO 2.0 будет потреблять даже меньше энергии, чем предыдущие версии, менее 1,0 Вт в полноцветном режиме.
Варианты питания включают батареи, солнечные панели и генераторы с питанием от человека, что делает XO автономным оборудованием . 10 аккумуляторов можно одновременно заряжать от электросети школьного здания с помощью универсального зарядного устройства XO. Низкое энергопотребление в сочетании с этими вариантами электропитания полезно во многих странах, где отсутствует энергетическая инфраструктура.
Поддержка IEEE 802.11b будет обеспечиваться с использованием набора микросхем Wi-Fi «Extended Range». Джепсен заявил, что набор микросхем беспроводной связи будет работать на низкой скорости передачи данных, максимум 2 Мбит/с , а не на обычной более высокой скорости 5,5 Мбит/с или 11 Мбит/с, чтобы минимизировать энергопотребление. Обычная система IEEE 802.11b обрабатывает трафик только внутри локального облака беспроводных устройств аналогично сети Ethernet . Каждый узел передает и получает свои собственные данные, но не маршрутизирует пакеты между двумя узлами, которые не могут обмениваться данными напрямую. Ноутбук OLPC будет использовать IEEE 802.11 для формирования беспроводной ячеистой сети .
Всякий раз, когда ноутбук включен, он может участвовать в мобильной одноранговой сети (MANET), где каждый узел работает в одноранговой сети с другими ноутбуками, которые он слышит, пересылая пакеты через облако [ когда? ] . Если компьютер в облаке имеет доступ к Интернету — прямо или косвенно — тогда все компьютеры в облаке могут использовать этот доступ совместно. Скорость передачи данных в этой сети не будет высокой; однако, по словам Негропонте, аналогичные сети, такие как проект Store and Forward Motoman [44], поддержали услуги электронной почты для 1000 школьников в Камбодже . Скорость передачи данных должна быть достаточной, чтобы асинхронные сетевые приложения (например, электронная почта) могли обмениваться данными за пределами облака; интерактивное использование, такое как просмотр веб-страниц или приложения с высокой пропускной способностью, такие как потоковое видео, должно быть возможным внутри облака. Назначение IP-адресов для ячеистой сети предназначено для автоматической настройки, поэтому администратор сервера или администрирование IP-адресов не требуются.
Создание MANET все еще не тестировалось в текущей конфигурации и аппаратной среде OLPC. Хотя одной из целей ноутбука является то, чтобы все его программное обеспечение было с открытым исходным кодом , исходный код этого протокола маршрутизации в настоящее время является закрытым. Хотя существуют альтернативы с открытым исходным кодом, такие как OLSR или BATMAN , ни один из этих вариантов пока не доступен на уровне канала передачи данных ( уровень 2 ) на сопроцессоре подсистемы Wi-Fi; это имеет решающее значение для схемы энергоэффективности OLPC . Сделает ли Marvell Technology Group , производитель набора микросхем беспроводной связи и владелец текущего программного обеспечения для протокола сетки, прошивку открытым исходным кодом, остается вопросом без ответа. По состоянию на 2011 год этого не произошло.
Ив Бехар — главный конструктор нынешнего снаряда XO. Корпус ноутбука устойчив к грязи и влаге и изготовлен из пластика толщиной 2 мм (на 50 % толще, чем у обычных ноутбуков). Он содержит поворотный двусторонний дисплей, подвижные резиновые антенны Wi-Fi и герметичную резиново-мембранную клавиатуру.
,
,
, и
).Было разработано более двадцати различных клавиатур, отвечающих местным потребностям и соответствующих стандартной клавиатуре страны, для которой предназначен ноутбук. Около половины из них были изготовлены для прототипов машин. [45] [46] В некоторых частях мира нет стандартной клавиатуры, представляющей их язык. Как утверждает Негропонте, это происходит «потому что нет реального коммерческого интереса в создании клавиатуры». [47] Одним из примеров того, как OLPC восполнил этот пробел, является создание амхарской клавиатуры [48] для Эфиопии . Для некоторых языков клавиатура является первой, созданной для этого языка. [11]
Негропонте потребовал, чтобы на клавиатуре не было клавиши Caps Lock , которая освобождает место на клавиатуре для новых клавиш, таких как будущая клавиша «просмотр исходного кода». [49]
Под клавиатурой располагалась большая область, напоминающая очень широкий тачпад . Емкостной частью коврика для мыши была сенсорная панель Alps GlidePoint, [50] [51] , которая находилась в центральной трети сенсора и ею можно было пользоваться пальцем. Полная ширина представляла собой резистивный датчик, который, хотя и никогда не поддерживался программным обеспечением, предназначался для использования со стилусом. Эта необычная функция была устранена в аппаратной версии CL1A, поскольку она страдала от неустойчивого движения указателя. Alps Electronics предоставила как емкостные, так и резистивные компоненты коврика для мыши. [50]
Первый прототип XO, представленный в 2005 году, имел встроенный генератор с ручным управлением для зарядки аккумулятора. Бета-версия XO-1, выпущенная в начале 2007 года, использовала отдельный генератор с ручным заводом. [ нужна цитата ]
XO-1 был выпущен в конце 2007 года. [52] [53]
XO 1.5 был выпущен в начале 2010 года. [55]
Разработка XO 1.75 началась в 2010 году, [56] [57] , а полное производство началось в феврале 2012 года. [58]
Выпуск XO 2, выпуск которого ранее планировался в 2010 году, был отменен в пользу XO 3. При целевой цене в 75 долларов он имел элегантный, легкий складной дизайн с двойным сенсорным экраном. Аппаратное обеспечение должно было иметь открытый исходный код и продаваться различными производителями. Выбор операционной системы ( Windows XP или Linux) предполагался за пределами США. Целевая цена в 150 долларов США в США включает два компьютера, один из которых пожертвован. [60]
Выпуск OLPC XO-3 планировалось выпустить в конце 2012 года. Он был отменен в пользу XO-4. Он имел однотонный мультисенсорный экран и солнечную панель в чехле или футляре для переноски.
XO 4 — это обновление XO 1 до версии 1.75 с более поздним процессором ARM и дополнительным сенсорным экраном. Эта модель не будет доступна для потребительских продаж. Имеется порт mini HDMI для подключения к дисплею. [12]
Планшет XO был разработан сторонней компанией Vivitar , а не OLPC, и основан на платформе Android [61] [62] , тогда как все предыдущие модели XO были основаны на Sugar, работающем поверх Fedora. Он коммерчески доступен [63] [64] и использовался в проектах OLPC. [65]
Ожидается, что страны будут удалять и добавлять программное обеспечение, чтобы наилучшим образом адаптировать ноутбук к местным законам и образовательным потребностям. По данным OLPC, все программное обеспечение ноутбука будет бесплатным и с открытым исходным кодом . [49] Все основное программное обеспечение предназначено для локализации на языки целевых стран. [66] Базовое программное обеспечение [67] включает в себя:
Ноутбук использует графический пользовательский интерфейс Sugar , написанный на Python , поверх X Window System и оконного менеджера Matchbox . [69] Этот интерфейс не основан на типичной метафоре рабочего стола, но представляет собой знаковое представление программ и документов, а также изображение ближайших подключенных пользователей в виде карты. Текущая активная программа отображается в полноэкранном режиме. [19] Большая часть основного интерфейса Sugar использует значки, минуя проблемы локализации. Sugar также определяется как отсутствие папок в пользовательском интерфейсе.
Джим Геттис , ответственный за системное программное обеспечение ноутбуков, призвал к переобучению программистов, заявив, что многие приложения используют слишком много памяти или даже вызывают утечку памяти . «Похоже, среди программистов распространено заблуждение, что использование памяти — это хорошо: на современном оборудовании часто гораздо быстрее пересчитывать значения, чем обращаться к памяти, чтобы получить заранее вычисленное значение. Полный промах в кэше может составлять сотни циклов, и в сотни раз превышает энергопотребление инструкции, попадающей в кеш первого уровня». [54]
4 августа 2006 г. Фонд Викимедиа объявил, что статические копии избранных статей Википедии будут размещены на ноутбуках. Джимми Уэйлс , председатель Фонда Викимедиа, заявил, что «миссия OLPC идет рука об руку с нашей целью бесплатного распространения энциклопедических знаний каждому человеку в мире. Не каждый в мире имеет доступ к широкополосному соединению». [71] Ранее Негропонте предположил, что хотел бы видеть Википедию на своем ноутбуке. Уэйлс считает, что Wikipedia — одно из « убийственных приложений » для этого устройства. [72]
Дон Хопкинс объявил, что он создает бесплатный порт игры SimCity с открытым исходным кодом для OLPC с благословения Уилла Райта и Electronic Arts , и продемонстрировал работу SimCity на OLPC на конференции разработчиков игр в марте 2007 года . Планы SimCity по бесплатному и открытому исходному коду были подтверждены на той же конференции С. Дж. Кляйном, директором по контенту OLPC, который также попросил разработчиков игр создать «фреймворки и среды сценариев — инструменты, с помощью которых дети сами могли бы создавать свой собственный контент». [74] [75]
Архитектура безопасности ноутбука, известная как Bitfrost , была публично представлена в феврале 2007 года. Для обычного использования машины пароли не требуются. Программам во время установки присваиваются определенные пакеты прав, которые регулируют их доступ к ресурсам; позже пользователи смогут добавить дополнительные права. При желании ноутбуки можно настроить на запрос аренды у центрального сервера OLPC XS и прекращение работы по истечении срока аренды; это разработано как механизм предотвращения краж.
Версии программного обеспечения до 8.20 подвергались критике за плохое беспроводное соединение и другие мелкие проблемы. [76]
XO-1 получил в Уругвае прозвище ceibalita в честь проекта Ceibal . [77]
От системы ручного управления ноутбуком дизайнеры отказались вскоре после того, как о ней было объявлено, а «сетчатый» подход к совместному использованию Интернета работал плохо, и затем от него отказались. [11] Билл Гейтс из Microsoft раскритиковал качество экрана. [11]
Некоторые критики программы предпочли бы, чтобы меньше денег тратилось на технологии, а больше денег тратилось на чистую воду и «настоящие школы». [11] Некоторые сторонники обеспокоены отсутствием планов по обучению студентов. Программа была основана на конструктивизме , то есть на идее, согласно которой, если бы у них были инструменты, дети в основном догадались бы, как делать что-то самостоятельно. [11] Другие хотели, чтобы дети изучали операционную систему Microsoft Windows, а не облегченную производную Linux от OLPC, полагая, что дети будут использовать Microsoft Windows в своей карьере. [11] Компьютер Intel Classmate работал под управлением Microsoft Windows и продавался заОт 200 до 400 долларов США . [11]
Проект был известен как « ноутбук за 100 долларов », но первоначально он стоил 130 долларов за простой ноутбук, а затем в следующей версии цена выросла до 180 долларов. [11] Твердотельная альтернатива жесткому диску была прочной, а это означало, что ноутбук можно было ронять с меньшим риском поломки (хотя сломалось больше ноутбуков, чем ожидалось), но это было дорого, поэтому машины имели ограниченную емкость хранилища. . [11]
.svg/1280px-Free_and_open-source_software_logo_(2009).svg.png){kind=logo}