Le wearable computing

1
Le wearable computing
2
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
3
Plan

• Vue densemble du wearable computing
• Quest ce que le wearable?
• Pourquoi le wearable ?
• Équipement
• Le wearable computing concrètement
• Défis du wearable
• Applications
• Travail du MIT Media Lab

4
Quest ce que le wearable computing ? (1/2)

• Définitions
• La réalité virtuelle
• La réalité augmentée
• Ubiquitous computing (lordinateur partout)

5
Quest ce que le wearable computing ? (2/2)

• Définition du wearable computing
• Équipement matériel spécifique
• Un nouveau style dIHM
• Concept du cyborg
• Portabilité

• Définition du wearable computing
• Équipement matériel spécifique
• Un nouveau style dIHM
• Concept du cyborg
• Portabilité

6
Le wearable computer idéal (1/4)

• Un accès permanent au services
• Le système interagit à nimporte quel moment avec
  lutilisateur
• Accès rapide et intuitif
• Systèmes mobiles et peu encombrants

7
Le wearable computer idéal (2/4)

• Modéliser lenvironnement
• État physique et mental de lutilisateur
• Etat interne du système
• Modélisation observable

8
Le wearable computer idéal (3/4)

• Des modes dinteractions adaptés
• Adapter les entrées/sorties en fonction du
  contexte
• Évaluer la pertinences des informations
• Minimum dattention
• Sadapter au fil du temps
• Encourager la personnalisation

9
Le wearable computer idéal (4/4)

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

10
Pourquoi le wearable ? (1/3)

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

11
Pourquoi le wearable ? (2/3)

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

12
Pourquoi le wearable ? (3/3)

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

13
Équipement

• Périphériques dentrées
• Système daffichage
• CPU et alimentation
• Exemples darchitectures matérielles

14
Twiddler 2

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

15
WearClam

• Sortie programmable TTL-RS232, PWM, FM, etc...
• Poids moins de 50g
• 9 boutons
• Sortie par câble

16
Clavier WristPC-L3 Systems

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

17
SenseBoard

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

18
Reconnaissance vocale

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

19
MicroOptical

• Sadapte sur une paire de lunettes neutre
• Écran à cristaux liquides
• Résolution de 320240 à 640480
• Poids 7g
• Prix 1000 à 2500

20
Microvision

• Projection dimages dans la rétine
• Effet 3D
• Résolution de 640400 à 800600
• Équivalent à un moniteur 19
• Poids 657g

21
TekGear M2

• Résolution 800600
• Poids 210g
• Prix de 3500 à 5000

22
LiteEye 400

• Opaque
• Résolution 800600
• Poids 42g

23
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

24
VIA PC II (2/2)

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

25
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

26
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 11719063 mm

27
Xybernaut Mobile assistant (3/4)

• Écran
• VGA ou SVGA couleur
• Résolution de 640480 à 800600
• Poids de 520g à 1020g
• Écran tactile

28
Xybernaut Mobile assistant (4/4)

• Head up
• Reflet dans un miroir
• Couleur
• ? Écran 15
• XyberCam video camera

29
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

30
Charmed Technologie charmIT Kit(2/2)

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

31
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

32
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

33
Le wearable computing concrètement
34
Défis du wearable

• Utilisation de lénergie
• Problèmes
• Facteur le plus limitant
• Une alimentation par périphérique
• Frustration de recharger le système pour
  lutilisateur

35
Défis du wearable

• Utilisation de lénergie
• Solutions
• Batterie longue durée au plutonium-238
• Auto-alimentation des capteurs
• Énergie produite en marchant
• La nourriture
• Alimentation par ondes radio

36
Défis du wearable

• Dissipation de la chaleur
• Problèmes
• MIPS / watt un paramètre plus important que la
  fréquence dhorloge
• Contrainte ne jamais dépasser 40C
• Facteur limitant dans la conception de système
  portables

37
Défis du wearable

• Dissipation de la chaleur
• Solutions
• Ventilateurs, radiateurs, composants moins
  gourmands en énergie
• Profiter de lenvironnement thermique de
  lutilisateur
• Réservoirs de chaleur
• Adapter la consommation dénergie à
  lenvironnement thermique

38
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

39
Défis du wearable

• Communications entre les composants du wearable
• Standards pour la découverte de ressource
• Transmissions faible coût
• Connections électriques dans les vêtements

40
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

41
Exemple dutilisation du Wearable

• Projet Land Warrior et Felin
• Mobile language traduction system
• Projet Fast (Factory automation support
  technology)
• Projet du MIT Media lab

42
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

43
Application militaire

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

44
(No Transcript)
45
Le casque

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

46
Le renseignement

• Carte
• Repérage GPS
• Envoi de renseignements

47
Le Famas

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

48
La combinaison

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

49
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.

50
Mobile Language Translation System

• Hardware
• ViA II PC
• Microphone à main
• Casque audio
• Écran tactile VIA
• Software
• ViA Language Translation software

51
Projet FAST (Factory Automation Support
Technology)
52
Projet FAST

• Factory Automation Support Technology
• Milieux industriel
• Aide à lutilisateur
• Principe du  nimporte où 
• Personnel de supervision et maintenance

53
Projet FAST équipement

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

54
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

55
Travaux du MIT Media lab

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

56
Travaux du MIT Media lab

• Hive
• Shadows
• Cells
• Interface graphique
• Service de découverte dagents

57
Travaux du MIT Media lab

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

58
Travaux du MIT Media lab

• Applications
• Agenda automatique
• Sélection dun projecteur
• Context aware alarm filtering
• Wheres Brad ?

59
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 lintelligence artificielle