Servicios M

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Servicios Móviles Sensibles al Contexto
Universidad de Deusto. . . . . .
. . .
Iñaki Vázquez / Diego López de Ipiña ivazquez,
dipina_at_eside.deusto.es Facultad de
Ingeniería Universidad de Deusto
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Contenidos

• Computación Ubicua y Sensible
• La siguiente revolución 4G
• EMI2 concepto y arquitectura
• MobileEye concepto y arquitectura
• Conclusiones

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Computación Ubicua

• Paradigma de computación inventado por Mark
  Weiser en Xerox PARC
• Ubiquituos Computing
• Pretende aumentar los entornos en que vivimos
  (casa, oficina) y los objetos en ellos contenidos
  (puerta, cuadro, pizarra) con servicios
  computacionales
• Estos servicios son ofrecidos por dispositivos
  computacionales integrados de manera transparente
  con nuestro entorno (Invisible Computer)
• A menudo no requieren la interacción explícita
  del usuario, sino implícita a través de contexto
  (existe inteligencia ambiental)

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Computación Sensible

• Sentient Computing disciplina de software que
  hace posible la Computación Ubicua
• Dispositivos computacionales integrados en
  nuestro entorno que nos proporcionan servicios
  son aumentados con capacidades sensoriales
• Pueden ver o oir (sentir) quién o qué se
  encuentra a nuestro alrededor, qué actividad
  están realizando, dónde se encuentran y cuándo
  algo está ocurriendo
• Infraestructuras de computación sensibles al
  contexto proveen de manera proactiva servicios al
  usuario que responden a su situación contextual.

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Objetivos de Computación Sensible

• Construir Espacios Sensibles e Inteligentes
  (Sentient Spaces) entornos computacionales que
  sienten y reaccionan.
• Reducir la separación (gap) en la interacción
  entre el usuario y el ordenador usando contexto
  (adios ratón y teclado)
• Materializar concepto de Ubiquitous Computing

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Funcionamiento Sentient Computing

• Sentient Computing ordenadores sensores
  reglas
• Sensores distribuidos capturan contexto, e.g.
  temperatura, identidad, localización, etc
• Sistemas de reglas modelan cómo los ordenadores
  reaccionan a los estímulos provistos por sensores
• 3 fases (1) captura de contexto, (2)
  interpretación de contexto y (3) ejecución de
  acciones

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La siguiente revolución (I)

• En el mundo de la telefonía móvil se han vivido
  sucesivas revoluciones.
• Actualmente se está llegando a la tercera
  generación (3G) dónde la diferencia radica en
• Mayor ancho de banda
• Terminales multimedia
• Contenidos multimedia
• Plataforma de computación total

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La siguiente revolución (II)

• La pregunta es en qué consistirá la 4ª
  generación?
• Mayor ancho de banda?
• Mayor interactividad?
• Para nosotros 4G inteligencia ambiental /
  móvil
• El terminal conoce al usuario es su mayordomo,
  su asistente personal
• El terminal facilita al usuario sus tareas en
  base a ese conocimiento
• El terminal facilita la interacción del usuario
  con el entorno, hasta el punto de operar sin
  participación del usuario

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Características (I)

• Un sistema que permita alcanzar nuestra
  definición de 4G debe
• Percibir el entorno terminal móvil con sensores,
  puertos bluetooth e infrared, cámara
  (reconocimiento por visión), ...

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Características (II)

• Almacenar todas las interacciones del usuario
  (llega al garaje, abre la puerta, llama al
  ascensor, entra en casa, )
• Extraer patrones de comportamiento a partir de
  dichos datos, en base a
• Tiempo (horarios y fechas)
• Lugar
• Dispositivos vecinos
• Correlaciones de tareas (anteriores)

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Características (III)

• Aplicar este conocimiento según los patrones
  extraídos
• abrir la puerta del garaje cuando se aproxima
  (tiempo, lugar y dispositivo próximo)
• llamar al ascensor después
• El terminal móvil está siempre con el usuario es
  el elemento ideal para habilitar estos servicios
• El móvil se convierte en una herramienta vital
  para Computación Sensible

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Arquitectura EMI2 (I)

• EMI2 Environment-Mobile Intelligent Interaction
• Es una arquitectura que permite avanzar hacia el
  concepto de inteligencia ambiental/computación
  sensible, utilizando el terminal móvil como
  catalizador
• Características
• Almacena todas las interacciones del usuario para
  extraer los patrones de comportamiento
• El almacén puede ser local o remoto
• Utiliza mecanismos de localización (GPS,
  bluetooth, reconocimiento de patrones (código
  barras))
• Utiliza mecanismos de descubrimiento del entorno
  (bluetooth, infrared, cámara)
• Basado en tecnologías web servicios web y XML

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Arquitectura EMI2 (II)

• Elementos
• EMIBehaviourRepository almacén de datos de
  interacción
• EMIDevice dispositivo del entorno
• EMIProxy representante del usuario (terminal
  móvil), sondea la presencia de EMIDevices

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Arquitectura EMI2 (III)
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EMIBehaviourRepository

• El EMIBehaviourRepository puede estar repartido
  entre
• EMIProxy
• EMIDevice
• una entidad independiente
• Ya que todos ellos pueden guardar partes de la
  pauta de comportamiento del usuario y elaborar su
  propio perfil.
• Esto significa que el terminal móvil puede
  guardar datos sobre cómo el usuario usa una
  puerta, pero también la puerta puede guardar
  datos sobre el usuario

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Mensajes EMI2

• EMI2 hace uso de mensajes XML.
• Ejemplo de mensaje de presencia de EMIDevice
• lt?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?gt
• ltemi2gt
• ltpresence id"puerta.entrada.bilbao.acme.es"
  type"home/door"gt
• ltaccess via"bluetooth/serial"
  uri"puerta.entrada.bilbao.acme.es"/gt
• ltaccess via"http" uri"http//emi2a.deusto.es/p
  rofiles/entrada"/gt
• ltaccess via"http" uri"http//emi2b.deusto.es/p
  rofiles/entrada"/gt
• ltnamegtPuerta de entradalt/namegt
• ltdescriptiongtPuerta de entrada del Edificio
  ACMElt/descriptiongt
• lt/presencegt
• lt/emi2gt

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Escenario posible a través EMI2

1. Usuario llega a entrada trabajo, móvil (EMIProxy)
   detecta mecanismo validación puerta (EMIDevice) y
   se lo muestra al usuario.
2. Usuario selecciona operación validación de
   acceso, introduce PIN y puerta se abre
3. Usuario llega a oficina, sistema control
   temperatura detecta su presencia y se configura
   con los parámetros utilizados por usuario la
   última vez.
4. Usuario se acerca a máquina café, que le
   identifica y sugiere tipo de bebida que suele
   tomar a esa hora. El usuario acepta y la bebida
   es servida.
5. Usuario coge libro de biblioteca empresa y apunta
   móvil a código de barras en libro, BD biblioteca
   es actualizada indicando quién tiene el libro
   ahora.

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MobileEye (I)

• Primera aplicación prototipo para evaluar
  concepto de EMI2
• Usa una combinación de códigos de barras 2-D y
  móviles con cámara, para que éstos reconozcan los
  objetos de su entorno
• Añade capacidad de visión al teléfono móvil
• Objetos del entorno son aumentados con
  representantes software (proxies) en la forma de
  servicios web
• Puerta asociada con PuertaWebService
• Cuadro con CuadroWebService

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MobileEye (II)
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MobileEye (III)

• Como consecuencia del reconocimiento de una
  objeto en entorno, el móvil presenta
  información/interfaz a través del cual usuario
  puede operar con servicio web de objeto
  etiquetado
• Facilita la interacción a través del móvil con
  nuestro entorno
• Componentes EMI2 de Inteligencia Artificial
  (EMIBehaviourRepository) no usado. MobileEye usa
  una simplificación de la arquitectura de EMI2
• Supone interacción siempre explícita del usuario
  con las entidades aumentadas

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MobileEye (IV)
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Códigos de barras para MobileEye

• TRIP 2-D barcode con código ternario
• Ojo de buey fácilmente identificable
• no varía con respecto a
• rotación
• perspectiva
• alto contraste
• 2 anillos de codificación de 16 bit
• 1 sector de sincronización
• 2 para comprobar error de paridad
• 313 1584323 códigos válidos

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Image processing en MobileEye
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Funcionamiento de MobileEye (I)

• Dos modos de funcionamiento
• A través de aplicación standalone (basada en
  J2ME)
• Usando capacidades estándar de un teléfono
  multimedia (MMS, Wap Push y páginas WML)

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Funcionamiento de MobileEye (II)

• Opción 1 MIDlet que lleva a cabo las siguientes
  funciones
• Captura imágenes y las envía a petición del
  usuario a servidor MobileEye
• Servidor MobileEye procesa la imagen y envía como
  respuesta un fichero XML con información sobre
  objeto reconocido y url apuntando a servicio web
  que lo representa.
• MIDlet MobileEye visualiza la respuesta y/o
  interfaz del servicio web del objeto etiquetado
• Requiere teléfono móvil que soporte J2ME MMAPI
  (actualmente Nokia 3650 y Nokia 6600)

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Funcionamiento de MobileEye (III)

• Opción 2 Usuario simplemente utiliza capacidades
  ya disponibles en móvil
• Envía MMS con imagen de objeto etiquetado a la
  dirección mobileeye_at_ctme.deusto.es
• Servidor MobileEye comprueba la recepción de esos
  mensajes en servidor mail y extrae de ellos la
  imagen
• Servidor MobileEye procesa la imagen y envía
  respuesta
• Si se ha reconocido código, se envía un Wap Push
  al móvil del usuario con url apuntando a
  descripción e interfaz WAP del servicio web del
  objeto etiquetado
• Si no se ha reconocido código, se envía un SMS
  indicando al usuario que reenvíe otra imagen más
  cercana (más pixels) del código de barras del
  objeto.
• Disponible para un gran abanico de teléfonos
  móviles de última generación

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StreamEye

• Supervisión remota
• Muestra la imagen capturada por un móvil
  apuntando a tu niño en una página web
• http//172.16.107.72/mobileeyewatch

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Conclusiones

• EMI2 es un modelo de arquitectura que permite
  crear entornos inteligentes
• El objetivo es diseñar un sistema personal 4G que
  habilite un nuevo mundo de servicios móviles
  sensibles al contexto
• La aplicación MobileEye añade a un móvil con
  cámara capacidad visual y demuestra cómo el móvil
  puede usarse como intermediario con nuestro
  entorno

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Ejemplos códigos de barras