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Le wearable computing
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Le wearable computing
"Un ordinateur devrait être "porté" sur soi, interagir avec l'utilisateur en continu selon le contexte et agir en tant qu'assistant à diverses tâches" Thad Starner, Wearable Computing Group, MIT
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Plan
Vue d’ensemble du wearable computing• Qu’est ce que le wearable?• Pourquoi le wearable ?• Équipement
Le wearable computing concrètement• Défis du wearable• Applications• Travail du MIT Media Lab
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Qu’est ce que le wearable computing ? (1/2)
Définitions
• La réalité virtuelle
• La réalité augmentée
• Ubiquitous computing (l’ordinateur partout)
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Qu’est ce que le wearable computing ? (2/2)
Définition du wearable computing
• Équipement matériel spécifique
• Un nouveau style d’IHM
• Concept du cyborg
• Portabilité
Définition du wearable computing
• Équipement matériel spécifique
• Un nouveau style d’IHM
• Concept du cyborg
• Portabilité
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Le wearable computer idéal (1/4)
Un accès permanent au services
• Le système interagit à n’importe quel moment avec l’utilisateur
• Accès rapide et intuitif
• Systèmes mobiles et peu encombrants
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Le wearable computer idéal (2/4)
Modéliser l’environnement
• État physique et mental de l’utilisateur
• Etat interne du système
• Modélisation observable
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Le wearable computer idéal (3/4)
Des modes d’interactions adaptés
• Adapter les entrées/sorties en fonction du contexte
• Évaluer la pertinences des informations• Minimum d’attention• S’adapter au fil du temps• Encourager la personnalisation
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Le wearable computer idéal (4/4)
• Une définition ambitieuse
• Nécessite une bonne modélisation de l’utilisateur
• Progrès à venir en IHM et IA
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Pourquoi le wearable ? (1/3)
• Minimiser l ’encombrement, la redondance
• Améliorer la connectivité, les services
• Réduire les coûts de développement
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Pourquoi le wearable ? (2/3)
• Faciliter la communication
• Pense-bête intelligent : proactif et personnel
• Un objet physique comme lien hypertexte
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Pourquoi le wearable ? (3/3)
• Un outil puissant
• Faire du wearable un produit grand public
• Défis techniques, sociaux et logistique
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Équipement
• Périphériques d’entrées
• Système d’affichage
• CPU et alimentation
• Exemples d’architectures matérielles
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Twiddler 2
• Pointeur: IBM Trackpoint
• touche: 16• Sortie: PS2 souris et
signal clavier• Poids: 165 g• Prix : $199.00
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WearClam
• Sortie programmable : TTL-RS232, PWM, FM, etc...
• Poids : moins de 50g • 9 boutons • Sortie par câble
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Clavier WristPC-L3 Systems
• Sortie PS/2 ou USB• Poids : 255g• Prix : entre $469 et
$569
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SenseBoard
• Clavier virtuel• Saisie multi-support• Analyse du
mouvement des doigts• Simulation d’une
souris• Communication par
ondes radio ou câble
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Reconnaissance vocale
• IBM - Voice Systems
• Dragon Systems – NaturralySpeaking
• Philips – Speech processing
• Jabra - EarSet
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MicroOptical
• S’adapte sur une paire de lunettes neutre
• Écran à cristaux liquides
• Résolution : de 320*240 à 640*480
• Poids : 7g• Prix : $1000 à $2500
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Microvision
• Projection d’images dans la rétine
• Effet 3D• Résolution : de
640*400 à 800*600• Équivalent à un
moniteur 19’’• Poids : 657g
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TekGear – M2
• Résolution : 800*600• Poids : 210g• Prix : de $3500 à
$5000
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LiteEye 400
• Opaque• Résolution : 800*600• Poids : 42g
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VIA II PC (1/2)
1. On/Off
2. Articulation
3. Connecteur batterie
4. Slot PC Card
5. Radiateur
6. Ports série / USB
7. Connecteur secteur
8. Interface opérateur
•Processeur : 166 MHz Cyrix Media GX / 600 MHz Transmeta Crusoe
•RAM : 64 à 128 Mo
•OS : Windows 98 / 2000 / NT 4.0
•Poids : 625g
•Disque dur : 6.2Go ou plus
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VIA PC II (2/2)
Entrées / Sorties :• Full duplex audio• Vidéo SVGA• Interface de
communication RS-232
• 1 bus USB• Interface souris et
clavier
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Xybernaut – Mobile assistant (1/4)
• Processeur : Pentium MMX 200 / 233Mhz
• RAM : 32 à 160 Mo• Disque dur : 2 à 8 Go• OS : Microsoft
Windows• Alimentation : Batterie
Lithium ion
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Xybernaut – Mobile assistant (2/4)
UC:• Slot CardBus• Connecteurs pour écran tactile
ou « head-up »• Ports USB• Carte son full-duplex intégrée • Fixation à la ceinture ou dans
une veste• Poids :795g• Dimensions: 117*190*63 mm
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Xybernaut – Mobile assistant (3/4)
Écran:• VGA ou SVGA
couleur• Résolution : de
640*480 à 800*600• Poids: de 520g à
1020g• Écran tactile
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Xybernaut – Mobile assistant (4/4)
Head up:• Reflet dans un miroir• Couleur Écran 15’’• XyberCam™ video
camera
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Charmed Technologie charmIT Kit(1/2)
• Processeur Pentium MMX 266Mhz
• 64 MEG RAM • 1 port Ethernet 100Mb• 2 PC Card (PCMCIA)
slots • 1 port USB, 1 port SVGA• 2 ports série, 1 interne et 1
externe • Disque dur 10 GB • Linux pre-installé
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Charmed Technologie charmIT Kit(2/2)
• Ecran de micoOptical• Clavier Twiddler 2• Prix : entre $1 995 et
$6 495
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IBM wearable PC prototype (1/2)
• Processeur Intel Pentium MMX Technology 233MHz
• RAM: 64MB(EDO) • Video RAM: 2MB • Disque dur: IBM
MicroDrive 340MB • Port USB • Port infrarouge : Max
4Mbps• Slot Compact Flash Card
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IBM wearable PC prototype (2/2)
• Audio: Microphone,Earphone, SoundBlaster Pro Compatible
• Micro Display: 320x240 pixels 256 gray scale
• Dimension: 26* 80* 120mm
• Weight: 370g • Operating System:
Windows98/95
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Le wearable computing concrètement
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Défis du wearable
Utilisation de l’énergie
Problèmes• Facteur le plus limitant
• Une alimentation par périphérique
• Frustration de recharger le système pour l’utilisateur
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Défis du wearable
Utilisation de l’énergie
Solutions• Batterie longue durée au plutonium-238
• Auto-alimentation des capteurs
• Énergie produite en marchant
• La nourriture
• Alimentation par ondes radio
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Défis du wearable
Dissipation de la chaleurProblèmes
• MIPS / watt : un paramètre plus important que la fréquence d’horloge
• Contrainte : ne jamais dépasser 40°C• Facteur limitant dans la conception de
système portables
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Défis du wearable
Dissipation de la chaleurSolutions• Ventilateurs, radiateurs, composants moins
gourmands en énergie• Profiter de l’environnement thermique de
l’utilisateur• Réservoirs de chaleur• Adapter la consommation d’énergie à
l’environnement thermique
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Défis du wearable
Réseau
• Bits/sec/watt : une mesure significative• Besoin de standards• Plusieurs types de réseaux
– Wearable au réseau fixe– Différent composants entre eux– Du wearable aux objets environnants
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Défis du wearable
Communications entre les composants du wearable
• Standards pour la découverte de ressource
• Transmissions faible coût
• Connections électriques dans les vêtements
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Défis du wearable
Communications avec les objets environnants
• Balises de positionnement Locust– Microprocesseur et un système infrarouge– Auto-alimenté– Transmet son ID à intervalle régulier– Le wearable upload des données à la balise
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Exemple d’utilisation du Wearable
• Projet Land Warrior et Felin
• Mobile language traduction system
• Projet Fast (Factory automation support technology)
• Projet du MIT Media lab
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Application militaire
• USA : projet Land Warrior
- 600 M de dollars
- 2003 commando
- 2008 tous les fantassins
• France : projet Felin (Fantassin à équipement et liaisons intégrés)
- 2005 première version
- 2015 version finale
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Application militaire
• Réduire les risque • Corriger les
déficiences du soldat• Augmenter la
connaissance du terrain
• Identification amis/ennemis
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Le casque
• Vision nocturne• Évaluation des
distances• Dispositif allier• Positions ennemis• Outils de navigation• État physique
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Le renseignement
• Carte• Repérage GPS• Envoi de
renseignements
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Le Famas
• Conduite de tir• Système de saisie• Capture d'images• Laser de
visée/verrouillage• Laser d’identification
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La combinaison
• UC• Capteurs • Diagnostic médical • Climatisée• NBC• Furtive
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Projet FELIN
• Thomson-CSF : architecture du système, et la conduite de tir,
• Giat Industries: facteurs humains et interface avec fusil FAMAS
• Aéro: le logiciel• Bertin: la génératrice autonome, • CGF Gallet: le casque,• Sextant Avionique: le visuel de casque, Paul Boyé: la
tenue de combat• VTN Industries: la structure de portage.
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Mobile Language Translation System
Hardware• ViA II PC • Microphone à main• Casque audio• Écran tactile VIA
Software• ViA Language
Translation software
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Projet FAST (Factory Automation Support Technology)
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Projet FAST
• Factory Automation Support Technology
• Milieux industriel
• Aide à l’utilisateur
• Principe du « n’importe où »
• Personnel de supervision et maintenance
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Projet FAST équipement
• Processeur Intel 486, 75 Mhz, 16 Mb RAM
• 500M disque dur
• Carte vidéo SVGA
• Son 16 Bit
• Réseau sans fil
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Travaux du MIT Media lab
Hive : une architecture logicielle adaptée au wearable
• Architecture à agents distribués
• Peer-to-peer
• Relie des systèmes hétérogènes
• Mise en réseau de ressources locales
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Travaux du MIT Media lab
Agents Hive
• Objet Java distribué et un thread
• Autonomes
• Auto-descriptifs
• Interactifs
• Mobiles
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Travaux du MIT Media lab
Hive
• Shadows
• Cells
• Interface graphique
• Service de découverte d’agents
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Travaux du MIT Media lab
Description de la plateforme
• JVM
• Wearable Lizzy de Thad Starner
• Réseau sans fil : Digital Roamabout
• Balises Locust
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Travaux du MIT Media lab
Applications
• Agenda automatique
• Sélection d’un projecteur
• Context aware alarm filtering
• Where’s Brad ?
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Conclusion
• Beaucoup de paramètres à prendre en compte dans la conception
• Collaborations et meetings organisés par les grands groupes et centres de recherches
• Difficulté de concevoir des systèmes généraux• Travail au niveau de l’intelligence artificielle