Le wearable computing

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

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

Qu’est ce que le wearable computing ? (1/2)

Définitions

• • • La réalité virtuelle La réalité augmentée Ubiquitous computing (l’ordinateur partout)

• • • • • • • •

Qu’est ce que le wearable computing ? (2/2)

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

Le wearable computer idéal (2/4)

Modéliser l’environnement

• • • État physique et mental de l’utilisateur Etat interne du système Modélisation observable

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

Le wearable computer idéal (4/4)

• • • Une définition ambitieuse Nécessite une bonne modélisation de l’utilisateur Progrès à venir en IHM et IA

Pourquoi le wearable ? (1/3)

• • • Minimiser l ’encombrement, la redondance Améliorer la connectivité, les services Réduire les coûts de développement

Pourquoi le wearable ? (2/3)

• • • Faciliter la communication Pense-bête intelligent : proactif et personnel Un objet physique comme lien hypertexte

Pourquoi le wearable ? (3/3)

• • • Un outil puissant Faire du wearable un produit grand public Défis techniques, sociaux et logistique

Équipement

• • • • Périphériques d’entrées Système d’affichage CPU et alimentation Exemples d’architectures matérielles

Twiddler 2

• • • • • Pointeur: IBM Trackpoint touche: 16 Sortie: PS2 souris et signal clavier Poids: 165 g Prix : $199.00

WearClam

• • • • Sortie programmable : TTL-RS232, PWM, FM, etc...

Poids : moins de 50g 9 boutons Sortie par câble

Clavier WristPC-L3 Systems

• • • Sortie PS/2 ou USB Poids : 255g Prix : entre $469 et $569

SenseBoard

• • • • • Clavier virtuel Saisie multi-support Analyse du mouvement des doigts Simulation d’une souris Communication par ondes radio ou câble

Reconnaissance vocale

• • • • IBM - Voice Systems Dragon Systems – NaturralySpeaking Philips – Speech processing Jabra - EarSet

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

Microvision

• • • • • Projection d’images dans la rétine Effet 3D Résolution : de 640*400 à 800*600 Équivalent à un moniteur 19’’ Poids : 657g

TekGear – M2

• • • Résolution : 800*600 Poids : 210g Prix : de $3500 à $5000

LiteEye 400

• • • Opaque Résolution : 800*600 Poids : 42g

VIA II PC (1/2)

On/Off Articulation Connecteur batterie Slot PC Card Radiateur 6.

7.

Ports série / USB •Poids : 625g Connecteur secteur Interface opérateur

VIA PC II (2/2)

• • • • • Entrées / Sorties : Full duplex audio Vidéo SVGA Interface de communication RS 232 1 bus USB Interface souris et clavier

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

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

Xybernaut – Mobile assistant (3/4)

• • • • Écran: VGA ou SVGA couleur Résolution : de 640*480 à 800*600 Poids: de 520g à 1020g Écran tactile

Xybernaut – Mobile assistant (4/4)

• • • • Head up: Reflet dans un miroir Couleur  Écran 15’’ XyberCam™ video camera

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

Charmed Technologie charmIT Kit(2/2)

• • • Ecran de micoOptical Clavier Twiddler 2 Prix : entre $1 995 et $6 495

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

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

Le wearable computing concrètement

Défis du wearable

• • •

Utilisation de l’énergie

Problèmes

Facteur le plus limitant Une alimentation par périphérique Frustration de recharger le système pour l’utilisateur

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

Défis du wearable

Dissipation de la chaleur

Problèmes

• • • 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

Défis du wearable

Dissipation de la chaleur

• • • •

Solutions

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

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

Défis du wearable

Communications entre les composants du wearable

• • • Standards pour la découverte de ressource Transmissions faible coût Connections électriques dans les vêtements

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

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

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

Application militaire

• • • • Réduire les risque Corriger les déficiences du soldat Augmenter la connaissance du terrain Identification amis/ennemis

Le casque

• • • • • • Vision nocturne Évaluation des distances Dispositif allier Positions ennemis Outils de navigation État physique

Le renseignement

• • • Carte Repérage GPS Envoi de renseignements

Le Famas

• • • • • Conduite de tir Système de saisie Capture d'images Laser de visée/verrouillage Laser d’identification

La combinaison

• • • • • • UC Capteurs Diagnostic médical Climatisée NBC Furtive

Projet FELIN

• • • • • • •

Thomson-CSF

conduite de tir, : architecture du système, et la

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.

Mobile Language Translation System

• • • • •

Hardware

ViA II PC Microphone à main Casque audio Écran tactile VIA

Software

ViA Language Translation software

Projet FAST (Factory Automation Support Technology)

Projet FAST

• • • • • Factory Automation Support Technology Milieux industriel Aide à l’utilisateur Principe du « n’importe où » Personnel de supervision et maintenance

Projet FAST équipement

• • • • • Processeur Intel 486, 75 Mhz, 16 Mb RAM 500M disque dur Carte vidéo SVGA Son 16 Bit Réseau sans fil

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

Travaux du MIT Media lab

Agents Hive

• • • • • Objet Java distribué et un thread Autonomes Auto-descriptifs Interactifs Mobiles

Travaux du MIT Media lab

Hive

• • • • Shadows Cells Interface graphique Service de découverte d’agents

Travaux du MIT Media lab

Description de la plateforme • • • • JVM Wearable Lizzy de Thad Starner Réseau sans fil : Digital Roamabout Balises Locust

Travaux du MIT Media lab

Applications

• • • • Agenda automatique Sélection d’un projecteur Context aware alarm filtering Where’s Brad ?

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