Le Wearable Computing

 

Introduction

Depuis la création de l'informatique, l'homme a un vieux fantasme qui est l'intégration des compétences d'un ordinateur au sein même du corps humain. Ce concept mi homme mi machine se nomme le cyborg:

Le wearable computing utilise cette idée en combinant les deux concepts de l'informatique moderne: la réalité augmentée et l'ubiquitous computing (l’ordinateur partout).

La réalité augmentée va superposer à la réalité des informations virtuelles afin d'informer l'utilisateur. L'ubiquitous computing correspond à la fusion de l'ordinateur avec tous les objet qui nous entourent, pour qu'il soit omniprésent.

Vu d'ensemble du wearable computing

Qu'est ce que le wearable computing?

Il s'agit d'un ordinateur qui va se porter sur soi comme un vêtement afin de permettre une probabilité et une usabilité optimale.

Le wearable se compose d'un matériel très spécifique. Il est adapté au corps de l'individu.

Avec ce nouveau concept d'utilisation des ordinateurs, c'est une IHM nouvelle qui va faire son apparition.

Les objectifs du wearable

Le wearable doit pouvoir intéragir avec l'utilisateur à n'importe quel moment de façon intuitive. Mais il ne doit pas gêner l'utilisateur en l'encombrant. Etant donné la forte proximité de l'ordinateur et de l'utilisateur, le wearable devra aussi être capable de repérer l'état mental et physique de ce dernier. Il devra ainsi s'adapter à la situation notamment pour des raisons de sécurité.

Son coté portable lui impose aussi une connaissance parfaite de son état interne, telle que la surchauffe, l'énergie, ....

La réalisation d'un tel wearable est bien entendu utopique pour l'instant. Mais ceux déjà sortis à nos jours répondent déjà à plusieurs contraintes, et des recherches sont en cours dans les plus grands laboratoires d'informatique tel que le MIT. Il reste toutefois beaucoup à faire comme pour l'IHM.

Intérêt du wearable

Prenons l'exemple d'un homme d'affaire, il possède sur lui un ordinateur portable, un palm, un lecteur mp3, appareil photo numérique, etc ... On constate que chacun de ses appareils ont tous la même structure informatique (mémoire, processeur, écran, ...) qui sont tous indépendants les uns des autres. Le wearable va rassembler tous ces appareils pour ainsi limiter la redondance et l'espace utilisé. Ceci va permettre de limiter les coûts de développement et d'augmenter la connectivité et les services.

Le wearable a plusieurs fonctionnalités possibles comme utiliser sa portabilité permanente pour prévenir l'utilisateur d'un événement tel un pense bête. Il peut utiliser l'environnement réel tel qu'un objet comme lien hypertexte.

Le but final du wearable est de pouvoir le rendre disponible au grand public.

Équipement

L'équipement du wearable se décompose en trois grandes parties:

- Périphériques d'entrées tel que les claviers ou souris

- Système d'affichage de l'écran à main à l'écran optique (dit "head up")

- CPU qui se situe sur la ceinture ou dans le dos.

Les périphériques d'entrées

Les périphériques d'entrées sont très variés, la plupart sont des claviers à peu de touches qui tiennent dans une main. Il y a aussi des claviers se situant sur l'avant bras et même des claviers virtuels.

Exemple de clavier sur l'avant bras:

Les systèmes d'affichages

Ils y a deux grands types d'affichage possible, les écrans à main et les systèmes tête haute.

Exemple d'écran à main:

Exemple d'écran dit "head up":

Les écrans "head up", comme leur nom l'indique, ce système permet de garder la tête haute. Les images sont affichée devant l'oeil et se superpose ainsi à la réalité, nous obtenons le concept de réalité augmentée:

Le CPU

Le CPU est l'outil le plus délicat, il doit posséder tous ce qui de base dans un PC de bureau mais va aussi gérer les batteries et la chaleur dégagée.

Exemple: le CPU de Xybernaut

A l'heure actuelle, il y a de nombreux wearable computers en développement ou déjà en vente.

 

Le wearable computing concrètement

Défis du wearable

- utilisation de l'énergie

Comme tous matériel portable, le problème de l'énergie se pose. On connait tous le problème des batteries au Nickel-Cadium, qui sont efficace mais de durée beaucoup trop courte pour un wearable. Le but est donc de trouver le moyen de prolonger l'autonomie énergétique du dispositif. De nombreuses recherches sont actuellement en cours. Les propositions vont de l'utilisation du plutonium 238, à l'autoalimentation des capteurs par les energies mesurées. Mais celle qui parait la plus réalisable est de profiter encore une fois de l'intégration avec l'utilisateur, en profitant par exemple de l'énergie dégagée en marchant. Ou encore en copiant sur le modèle humain c'est à dire en utilisant la nourriture.

- dissipation de la chaleur

Tout matériel dégage de la chaleur en s'exécutant. Étant donné la proximité, cette chaleur ne doit pas dépasser les 40°C pour ne pas nuire au confort de l'utilisateur. Le principe va donc être de dissiper la chaleur en évitant d'utiliser des ventilateurs ou radiateur qui sont trop gourmand en énergie et trop encombrant. On profite de l'environnement thermique de l'utilisateur pour pouvoir refroidir le système, en combinant avec une gestion du fonctionnement en fonction de la température externe.

- utilisation des réseau

Le wearable va devoir permettre de se connecter à des réseau fixe. Mais il faut aussi qu'il puisse gérer deux autres réseaux: les composants entre eux et avec les objets environnant.

La gestion du réseau entre les composants est basée sur le fait de limiter les fils et ainsi l'encombrement. Pour pouvoir arrivé à cet objectif, deux solution sont proposées: l'utilisation de fréquence H.F. qui mériterait donc une normalisation, ou sinon utiliser des connections électriques dans les vêtements.

- communication avec le monde

Un des intérêts du wearable est de pouvoir interagir avec les objets, comme par exemple utiliser un objet comme lien vers une URL. Il y a des balises de positionnement Locust, qui permettent d'établir un dialogue par infrarouge avec le wearable.

Exemple d’utilisation du Wearable

Il existe des projets miliaires qui exploitent le wearable afin de pouvoir augmenter l'efficacité des fantassins. En France ce projet ce nomme le projet felin. De nombreuses entreprises françaises participent à ce projet futuriste.

Il existe une application de traduction instantanée qui utilise le VIA II PC qui est un des plus avancé des wearable computer.

Le projet FAST (Factory Automation Support Technology ) qui est une application pour les entreprises afin de pouvoir augmenter la réalité de l'environnement au sein même de l'entreprise.

Les travaux du MIT Media lab sont basés sur l'ubiquitous et le wearable afin de permettre aux utilisateur de pouvoir interagir avec l'environnement dans un espace restrin.

Conclusion

Le wearable a encore de nombreux obstacles avant de pouvoir être développé pour le grand public, mais il le sera, car les attente sont grandes et les utilisateur sont de plus en plus intéressés par ce qui est portable. Mais il faudrait déterminer des systèmes généraux et pouvoir changer la mentalité des utilisateur, qu'il accepte de marcher avec un écran devant lui.