OLPC XO (ранее известный как $100 Laptop , [2] Children's Machine , [3] 2B1 [4] ) — это недорогой ноутбук, 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 Media Lab Массачусетского технологического института, и спроектирован компанией Fuseproject Ива Бехара . [ 7] Ноутбук производится Quanta Computer и разработан One Laptop per Child (OLPC), некоммерческой организацией 501(c)(3) .
Субноутбуки были разработаны для продажи государственным образовательным системам, которые затем должны были предоставить каждому ученику начальной школы собственный ноутбук. Цены были установлены на уровне 188 долларов США в 2006 году, с заявленной целью достичь отметки в 100 долларов в 2008 году и 50 долларов к 2010 году. [8] Когда ноутбук был выставлен на продажу в кампаниях Give One Get One в четвертом квартале 2006 года и четвертом квартале 2007 года, он продавался по цене 199 долларов. [9]
Надежные , маломощные компьютеры используют флэш-память вместо жесткого диска (HDD) и поставляются с предустановленной операционной системой, производной от Fedora Linux , с графическим пользовательским интерфейсом (GUI) Sugar . [10] Мобильная ad hoc сеть через 802.11s Wi-Fi mesh сеть , позволяющая нескольким машинам совместно использовать доступ в Интернет, пока хотя бы одна из них может подключиться к точке доступа, была первоначально анонсирована, но быстро заброшена после того, как оказалась ненадежной. [11]
Последняя версия OLPC XO — XO-4 Touch [12] , представленная в 2012 году.
Первый ранний прототип был представлен основателем проекта Николасом Негропонте и тогдашним Генеральным секретарем Организации Объединенных Наций Кофи Аннаном 16 ноября 2005 года на Всемирном саммите по информационному обществу (ВВУИО) в Тунисе , Тунис. [13] Показанное устройство было грубым прототипом, использующим стандартную плату разработки. Негропонте подсчитал, что на разработку одного только экрана потребовалось еще три месяца. [ необходима цитата ] Первый рабочий прототип был продемонстрирован на заседании целевой группы проекта 23 мая 2006 года. [ необходима цитата ]
Стив Джобс предлагал Mac OS X бесплатно для использования на ноутбуке, но, по словам Сеймура Паперта , почетного профессора Массачусетского технологического института, который является одним из основателей инициативы, разработчики хотели операционную систему, с которой можно было бы экспериментировать: «Мы отказались, потому что она не имеет открытого исходного кода». [14] Поэтому был выбран Linux.
В 2006 году Microsoft внезапно проявила интерес к проекту XO и захотела, чтобы ранее работавшая над проектом с открытым исходным кодом система работала на Windows. Негропонте согласился оказать инженерную помощь Microsoft, чтобы облегчить их усилия. В это время миссия проекта изменилась, чтобы убрать упоминания об «открытом исходном коде». Ряд разработчиков, таких как Иван Крстич и Уолтер Бендер , ушли из-за этих изменений в стратегии. [15] [16] [17] Версия Windows, которая работала на XO, была Windows XP . [18]
Около 400 плат разработчика (Alpha-1) были распространены в середине 2006 года; 875 рабочих прототипов (Beta 1) были доставлены в конце 2006 года; 2400 машин Beta-2 были распространены в конце февраля 2007 года; [19] полномасштабное производство началось 6 ноября 2007 года. [20] Quanta Computer , контрактный производитель проекта, заявил в феврале 2007 года, что у него есть подтвержденные заказы на один миллион единиц. Quanta указала, что она 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 машины, очень похожие на XO-1, на открытом рынке. [22]
Проект One Laptop Per Child изначально заявлял, что потребительская версия ноутбука XO не планируется. [23] В 2007 году проект создал веб-сайт laptopgiving.org для прямых пожертвований и для предложения «Отдай 1, получи 1», действительного (но только для Соединенных Штатов, их территорий и канадских адресов) с 12 ноября 2007 года по 31 декабря 2007 года. [24] За каждый компьютер, купленный по цене 399 долларов, XO также отправляется ребенку в развивающейся стране. [24] OLPC снова перезапустил программу G1G1 через Amazon.com в ноябре 2008 года, но с тех пор прекратил ее по состоянию на декабрь 2008 или 2009 года. [25]
20 мая 2008 года OLPC анонсировала следующее поколение XO, OLPC XO-2 [26], которое впоследствии было отменено в пользу планшетного XO-3 . В конце 2008 года Департамент образования Нью-Йорка начал проект по закупке большого количества компьютеров XO для использования школьниками. [27]
Проект получил награду в категории «Сообщество» в Индексе: Премия 2007 года . [28] [29]
В 2008 году XO был удостоен награды «Дизайн года» Лондонского музея дизайна, а также двух золотых, одной серебряной и одной бронзовой награды на премии International Design Excellence Awards (IDEAs) Американского общества промышленного дизайна. [7]
XO-1 разработан как недорогой, небольшой, прочный и эффективный. Он поставляется с облегченной версией Fedora Linux и пользовательским 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 и гибридный стилус и сенсорную панель . Наряду со стандартным подключаемым источником питания доступны человеческие и солнечные источники энергии, что позволяет работать вдали от коммерческой электросети. Мэри Лу Джепсен перечислила цели разработки устройства следующим образом: [30]
В соответствии с целями надежности и низкого энергопотребления, конструкция ноутбука намеренно исключает все движущиеся части с моторным приводом; в нем нет жесткого диска , оптического носителя ( компакт-диск (CD) или цифрового универсального диска DVD ), дисковода или вентилятора (устройство имеет пассивное охлаждение). Интерфейс Serial ATA не требуется из-за отсутствия жесткого диска. Хранение данных осуществляется через внутренний слот для SD-карты . [31] Также отсутствует слот для PC-карты , хотя порты Universal Serial Bus ( USB ) включены.
Встроенный генератор с ручным приводом был частью ноутбука в оригинальной конструкции; однако теперь это опциональное периферийное устройство с зажимом. [32]
.svg/1280px-Marvell_Libertas_(88W8xxx).svg.png)
Ноутбуки OLPC первого поколения оснащены новым недорогим жидкокристаллическим дисплеем (ЖК-дисплеем).
Электронный визуальный дисплей является самым дорогим компонентом в большинстве ноутбуков. В апреле 2005 года Негропонте наняла Мэри Лу Джепсен , которая проходила собеседование на факультет медиаискусств и наук в Массачусетской технологической лаборатории в сентябре 2008 года, [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, которые, по ее оценкам, будут стоить около 35 долларов. В OLPC XO-1 экран оценивается как второй по стоимости компонент после центрального процессора (ЦП) и чипсета . [34]
Джепсен описал удаление фильтров, которые окрашивают субпиксели RGB , как важнейшее новшество дизайна в новом ЖК-дисплее . Вместо использования субтрактивных цветных фильтров дисплей использует пластиковую дифракционную решетку и линзы на задней стороне ЖК-дисплея для подсветки каждого пикселя . [ сомнительно – обсудить ] Этот решетчатый узор отштампован с использованием той же технологии, которая используется для изготовления DVD-дисков . Решетка разделяет свет от белой подсветки на спектр. Красный, зеленый и синий компоненты дифрагируют в правильные положения, чтобы осветить соответствующий пиксель с помощью R, G или B. Это нововведение приводит к гораздо более яркому дисплею для заданного количества подсветки: в то время как цветные фильтры в обычном дисплее обычно поглощают 85% света, который на них попадает, этот дисплей поглощает мало этого света. В то время большинство ЖК-экранов использовали подсветку на основе люминесцентных ламп с холодным катодом , которые были хрупкими, их было трудно или невозможно ремонтировать, они требовали высоковольтного источника питания, были относительно энергоемкими и составляли 50% стоимости экранов (иногда 60%). Светодиодная подсветка в XO-1 легко заменяема, прочна и недорога. [35] [36]
Остальная часть ЖК-дисплея использует существующую технологию отображения и может быть изготовлена с использованием существующего производственного оборудования. Даже маски могут быть изготовлены с использованием комбинаций существующих материалов и процессов.
При освещении в основном сзади белой светодиодной подсветкой дисплей показывает цветное изображение, состоящее из информации как RGB, так и оттенков серого. [37] При освещении в основном спереди окружающим светом, например, солнцем, дисплей показывает монохромное (черно-белое) изображение, состоящее только из информации в оттенках серого.
Изменение «режима» происходит путем изменения относительного количества подсветки и окружающего света. При большей подсветке доступна более высокая цветность и отображается цветное изображение. Когда уровень окружающего освещения, например, солнечного света, превышает уровень подсветки, отображается дисплей в оттенках серого; это может быть полезно при длительном чтении электронных книг при ярком свете, например, солнечном. Яркость подсветки также можно регулировать, чтобы изменять уровень цвета, отображаемого на дисплее, и экономить заряд батареи.
В цветном режиме (при подсветке в основном сзади) дисплей не использует обычную геометрию пикселей RGB для жидкокристаллических компьютерных дисплеев, в которой каждый пиксель содержит три высоких тонких прямоугольника основных цветов. Вместо этого дисплей XO-1 обеспечивает один цвет для каждого пикселя. Цвета выравниваются по диагоналям, которые идут от верхнего правого угла к нижнему левому углу (см. диаграмму справа). Чтобы уменьшить цветовые артефакты, вызванные этой геометрией пикселей, цветовой компонент изображения размывается контроллером дисплея по мере отправки изображения на экран. Несмотря на размытие цвета, дисплей по-прежнему имеет высокое разрешение для своего физического размера; обычные дисплеи по состоянию на февраль 2007 года [update]размещают около 588(H) × 441(V) до 882(H) × 662(V) пикселей в этом количестве физической области [ необходима ссылка ] и поддерживают субпиксельную визуализацию для немного более высокого воспринимаемого разрешения. Исследование Philips Research измерило воспринимаемое цветовое разрешение дисплея XO-1 как эффективное 984(H) × 738(V). [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, имел бы разрешение 693 × 520. [ необходима цитата ] В отличие от стандартного RGB LCD, разрешение дисплея XO-1 меняется в зависимости от угла. Наибольшее разрешение от верхнего правого угла к нижнему левому и наименьшее от верхнего левого угла к нижнему правому. Изображения, которые приближаются к этому разрешению или превышают его, будут терять детали и приобретать цветовые артефакты. Разрешение дисплея увеличивается при ярком освещении; это происходит за счет цвета (так как подсветка слишком мощная), а цветовое разрешение никогда не может достичь полной резкости 200 точек на дюйм в режиме оттенков серого из-за размытия, которое применяется к изображениям в цветном режиме.
Цели спецификации дизайна ноутбука составляют около 2 Вт потребляемой мощности при нормальном использовании, что намного меньше, чем 10–45 Вт обычных ноутбуков. [19] В сборке 656 потребление энергии составляет от 5 до 8 Вт, измеренных 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 двумя сенсорными экранами, отключаются. Когда пользователь переходит на другую страницу, другие системы просыпаются, отображают новую страницу на дисплее и затем снова засыпают. Потребление энергии в этом режиме электронной книги оценивается в 0,3–0,8 Вт. Планируется, что XO 2.0 будет потреблять еще меньше энергии, чем предыдущие версии, менее 1,0 Вт в полноцветном режиме.
Варианты питания включают батареи, солнечные панели и генераторы с человеческим приводом, которые делают XO самоподпитываемым оборудованием . 10 батарей одновременно можно заряжать от электросети школьного здания в многоаккумуляторном зарядном устройстве XO. Низкое энергопотребление в сочетании с этими вариантами питания полезны во многих странах, где отсутствует инфраструктура электроснабжения.
Поддержка IEEE 802.11b будет обеспечиваться с использованием набора микросхем Wi-Fi «Extended Range». Джепсен заявил, что беспроводной набор микросхем 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 потребление энергии. Обычная система IEEE 802.11b обрабатывает трафик только в локальном облаке беспроводных устройств способом, аналогичным сети Ethernet . Каждый узел передает и получает свои собственные данные, но он не маршрутизирует пакеты между двумя узлами, которые не могут общаться напрямую. Ноутбук OLPC будет использовать IEEE 802.11s для формирования беспроводной ячеистой сети .
Всякий раз, когда ноутбук включен, он может участвовать в мобильной сети ad hoc (MANET) , где каждый узел работает в одноранговом режиме с другими ноутбуками, которые он может слышать, пересылая пакеты через облако [ когда? ] . Если компьютер в облаке имеет доступ к Интернету — напрямую или косвенно — то все компьютеры в облаке могут совместно использовать этот доступ. Скорость передачи данных в этой сети не будет высокой; однако, по словам Негропонте, аналогичные сети, такие как проект Store and Forward Motoman [44], поддерживали службы электронной почты для 1000 школьников в Камбодже . Скорость передачи данных должна быть достаточной для асинхронных сетевых приложений (таких как электронная почта) для связи за пределами облака; интерактивное использование, такое как просмотр веб-страниц, или приложения с высокой пропускной способностью, такие как потоковое видео, должны быть возможны внутри облака. Назначение IP для ячеистой сети должно настраиваться автоматически, поэтому администратор сервера или администрирование IP-адресов не требуется.
Создание MANET все еще не протестировано 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 имеет закрытый исходный код. Хотя существуют альтернативы с открытым исходным кодом, такие как OLSR или BATMAN , ни один из этих вариантов пока не доступен для работы на уровне канала передачи данных ( уровень 2 ) на сопроцессоре подсистемы Wi-Fi; это имеет решающее значение для схемы энергоэффективности OLPC. Будет ли Marvell Technology Group , производитель беспроводного набора микросхем и владелец текущего программного обеспечения протокола ячеистой сети, делать прошивку с открытым исходным кодом, все еще остается вопросом без ответа. По состоянию на 2011 год этого не было сделано.
Ив Бехар — главный дизайнер нынешнего корпуса 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, переворачиваемый дисплей, подвижные резиновые антенны Wi-Fi и герметичную резиновую мембранную клавиатуру.
,
,
, и
).Было разработано более двадцати различных клавиатур, чтобы соответствовать местным потребностям и соответствовать стандартной клавиатуре страны, в которой предназначен ноутбук. Около половины из них были изготовлены для прототипов машин. [45] [46] Есть части мира, в которых 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 преодолел этот пробел, является создание амхарской клавиатуры [48] для Эфиопии . Для нескольких языков эта клавиатура является первой, когда-либо созданной для этого языка. [11]
Негропонте потребовал, чтобы клавиатура не содержала клавишу Caps Lock , что освободит место на клавиатуре для новых клавиш, таких как будущая клавиша «просмотра исходного кода». [49]
Под клавиатурой находилась большая область, напоминающая очень широкую сенсорную панель . Емкостная часть коврика для мыши представляла собой сенсорную панель Alps GlidePoint, [50] [51] , которая находилась в центральной трети датчика и могла использоваться пальцем. Полная ширина представляла собой резистивный датчик, который, хотя и 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 приводом для зарядки аккумулятора. Бета-версия XO-1, выпущенная в начале 2007 года, использовала отдельный генератор с ручным приводом. [ необходима 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 серийное производство началось в феврале 2012 года. [58]
XO 2, ранее запланированный к выпуску в 2010 году, был отменен в пользу XO 3. С целевой ценой в 75 долларов , он имел элегантный, более легкий, складной дизайн с двумя сенсорными экранами. Аппаратное обеспечение было бы с открытым исходным кодом и продавалось бы различными производителями. Выбор операционной системы ( Windows XP или Linux) предполагался за пределами Соединенных Штатов. Его целевая цена в 150 долларов в Соединенных Штатах включает два компьютера, один из которых был пожертвован. [60]
OLPC XO-3 планировалось выпустить в конце 2012 года. Его отменили в пользу XO-4. Он имел одноцветный сенсорный 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 опциональным сенсорным экраном. Эта модель не будет доступна для потребительских продаж. Для подключения к дисплею предусмотрен порт mini HDMI. [12]
XO Tablet был разработан сторонним 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 на ноутбуке будет бесплатным и с открытым исходным кодом . [49] Все основное программное обеспечение должно быть локализовано на языки целевых стран. [66] Базовое программное обеспечение [67] включает:
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 , а представляет собой иконочный вид программ и документов, а также картографический вид близлежащих подключенных пользователей. Текущая активная программа отображается в полноэкранном режиме. [19] Большая часть основного интерфейса Sugar использует иконки, обходя проблемы локализации. Sugar также определяется как не имеющий папок, присутствующих 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 допускают утечку памяти . «Кажется, среди программистов распространено заблуждение, что использование памяти — это хорошо: на современном оборудовании часто гораздо быстрее пересчитать значения, чем обращаться к памяти, чтобы получить предварительно вычисленное значение. Полный промах кэша может составлять сотни циклов и в сотни раз превышать энергопотребление инструкции, которая попадает в кэш первого уровня». [54]
4 августа 2006 года Фонд Викимедиа объявил, что статические копии избранных статей Википедии будут включены в ноутбуки. Джимми Уэйлс , председатель Фонда Викимедиа, сказал, что «миссия OLPC идет рука об руку с нашей целью распространения энциклопедических знаний бесплатно для каждого человека в мире. Не у всех в мире есть доступ к широкополосному соединению». [71] Ранее Негропонте предлагал видеть Википедию на ноутбуке. Уэйлс считает, что Википедия является одним из « убийственных приложений » для этого устройства. [72]
Дон Хопкинс объявил, что он создает бесплатный и открытый исходный код порта игры SimCity для OLPC с благословения Уилла Райта и Electronic Arts , и продемонстрировал SimCity, работающую на OLPC на конференции разработчиков игр в марте 2007 года. [73] Планы бесплатного и открытого исходного кода SimCity были подтверждены на той же конференции SJ Klein, 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 не потребуются пароли. Программам назначаются определенные пакеты прав во время установки, которые управляют их доступом к ресурсам; позже пользователи могут добавлять больше прав. По желанию ноутбуки можно настроить на запрос аренды с центрального сервера OLPC XS и на прекращение работы по истечении срока аренды; это разработано как механизм предотвращения кражи.
Версии программного обеспечения до 8.20 критиковались за плохое беспроводное соединение и другие незначительные проблемы. [76]
В Уругвае XO-1 прозвали «ceibalita» в честь проекта «Ceibal» . [77]
Система ручного управления питанием ноутбука была заброшена разработчиками вскоре после ее анонса, а подход к совместному использованию интернета «mesh» показал себя плохо и был затем отменен. [11] Билл Гейтс из Microsoft раскритиковал качество экрана. [11]
Некоторые критики программы предпочли бы, чтобы меньше денег тратилось на технологии и больше денег тратилось на чистую воду и «настоящие школы». [11] Некоторые сторонники беспокоились об отсутствии планов обучения студентов. Программа была основана на конструктивизме , который заключается в идее, что если у них будут инструменты, дети в значительной степени разберутся, как делать вещи 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] Classmate PC от Intel использовал Microsoft Windows и продавался заОт 200 до 400 долларов США . [11]
Проект был известен как « ноутбук за 100 долларов », но изначально он стоил 130 долларов за ноутбук без дополнительных компонентов, а затем цена выросла до 180 долларов в следующей версии. [11] Твердотельная альтернатива жесткому диску была прочной, что означало, что ноутбук можно было ронять с меньшим риском поломки — хотя ноутбуков было сломано больше, чем ожидалось — но это было дорого, поэтому машины имели ограниченную емкость хранения. [11]
.svg/1280px-Free_and_open-source_software_logo_(2009).svg.png){kind=logo}