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陳旻槿 網路虛擬環境實驗室

Wearable Computing Application An Event-Driven Wearable System for Supporting Motorbike Racing Teams International Symposium on Wearable Computers (ISWC’04). 陳旻槿 網路虛擬環境實驗室. Outline. Introduction of Wearable Computing A-WEAR System Design Service Examples -Motorbike Races Summary

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Presentation Transcript

  1. Wearable ComputingApplicationAn Event-Driven Wearable System for Supporting Motorbike Racing TeamsInternational Symposium on Wearable Computers (ISWC’04) 陳旻槿 網路虛擬環境實驗室

  2. Outline • Introduction of Wearable Computing • A-WEAR System Design • Service Examples-Motorbike Races • Summary • Reference

  3. 穿戴式電腦? • 隨著半導體與積体電路的進步，以往體積龐大的電腦已慢慢消失。 • 英特爾總裁克雷格‧貝瑞特就提到：「未來的PC 不會是方方正正的，為了凸顯人性化的特質，PC 會以各種形狀大小融入日常生活中，像『變色龍』一般成為周遭環境的一部分。」 • 破除以電腦為中心的思維。以我們為中心，電腦隨時隨地服務我們。

  4. 穿戴式電腦通常具備以下的特徵 : • Portable while operational • Hands-free use • Always on / always running • Sensors • "Proactive" • 穿戴式系統必須滿足不同的功能需求，因此在不同環境中需要不同的功能模組

  5. 1). Portable while operational • 相對於桌上型電腦與筆記型電腦，穿戴式電腦最大的區別就是體積輕巧可以邊走邊用。

  6. 2). Hands-free use • Hand-free by HMD • 在軍事與工業的穿戴式應用上，特別強調免持操作，並集中注意力於語音輸入/輸出和頭戴顯示器，其他穿戴式電腦也使用一些裝置綁在手上進行操作，如chording-keyboards 、dials and joysticks。

  7. 3). Always on, always running • Since the wearable computer is always powered while it is worn, users can use the computer whenever they want • 此一特點就是穿戴式電腦對抗觸控式PDA最大的競爭優勢，不像PDA只在使用者需要操作時才被喚醒進行操作。

  8. 4). Sensors • 除了使用者輸入之外，穿戴式電腦還需要透過感測器得到週遭環境的資訊，這些感測器可能包含無線通訊， GPS接收器，數位相機模組，或是麥克風。

  9. 5). "Proactive" • 就算使用者沒有操作，穿戴式電腦也必須主動的提供資訊給使用者。 • 舉例來說,如果你有一封新的email ，穿戴式電腦該做的，就是將email與該封email的寄件者等相關資訊，儘可能地將這些訊息傳遞給使用者。

  10. 穿戴式電腦發展重點： • 根據不同場所提供不同功能 • 使用者不需要留心service的運作 • 使用者可以自行客製化特定的服務 • 使用者可依需求裝上所需的裝備

  11. Wearable Computing上的服務要求： • Autonomy : service會根據狀況自行反應 • Simplicity : 容易建立service與設定 • Flexibility : 能夠有彈性地增加或刪減service • Power saving : 系統的續航力十分重要，需要能自動地對每個裝置進行power on/off management

  12. 穿戴式電腦的應用 • 穿戴電腦在許多領域具有特殊用途，可廣泛應用於工業、軍事、醫療、商業、金融與救災乃至日常生活等領域。 • 它與Ubiquitous Computing、智慧型住宅、電子商務、智慧型交通系統等的結合，將使未來人類的生活方式發生巨大的變革，進入一個高度數位化與自動化的時代。

  13. 穿戴式電腦的應用(續) • 穿戴式電腦的應用必須具備下列特點，否則終究只是特殊裝備或昂貴的玩具 • 具備強大的實用性 • 切入特定地需求，以區隔出與其他運算裝置的差異性 • 穿戴式系統扮演輔助的角色 • 協助使用者處理與環境狀態有關的資訊 • 減低使用者因操作造成注意力分散的比例

  14. 目前穿戴式電腦的發展 • 穿戴式電腦的龍頭 • MIT Media Lab • 各大廠紛紛投入研究 • IBM • HP • Sony • 國際學術會議 • 穿戴式計算學術會議ISWC 1997~Now

  15. Outline • Introduction of Wearable Computing • A-WEAR System Design • Service Examples-Motorbike Races • Summary • Reference

  16. A-WEAR的切入點 • 目前大部分的Wearable Computing System (穿戴式電腦系統)而言，並不具備在執行期間動態載入與動態設定的能力，這樣一來便不符合Flexibility的要求，然而A-WEARE System的設計可克服上述缺失，此即A-WEARE的切入點。 • 鑑於如此，A-WEAR採取以下的設計策略： • rule-based • event-driven rule • plug-in mechanism • behavior description language

  17. A-WEAR System系統架構 Active Wearable Engine Applying Rule-based architecture

  18. A-WEAR System設計策略 • 透過具彈性的裝置設定檔來管理裝置(ECA) • 透過一組event-driven來對service進行敘述 • 可動態對service設定adding/deleting/modify的規則 • 透過不同的Plug-in可以提供不同的服務 • 透過一組規則監控系統來進行power saving • 比方說在室內的環境下，自動關閉GPS相關軟硬體

  19. Service Description Language • 所有service的屬性與行為都透過此來進行設定 • 遵守ECA(Event Condition Action) rule，即behavior description language in an active database system • ECA rule包含三個部份： • Event ：系統會發生的事件 • Condition ：敘述事件發生後執行某些動作的條件 • Action ：所要執行的動作 • 對ECA來說為active database形式，可進行以下的動怍 • SELECT / INSERT / DELETE / UPDATE

  20. A-WEAR的系統設計 • A-WEAR為一rule-based system 其rule engine組成為： Rule manager • 將所有rules轉成ECA rule based Plug-in manager • 接收所有plug-in的請求 • 在適當時機結束plug-in Rule processor • 接收plug-in發送的event通知， 並比對rule與對應的condition 如符合，再透過Plug-in Manger 通知plug-in進行動作

  21. Outline • Introduction of Wearable Computing • A-WEAR System Design • Service Examples-Motorbike Races • Summary • Reference

  22. Service Examples-Motorbike Races • Scenario • Information 傳遞方式 • 系統實作

  23. Scenario • 在激烈的賽事中，想獲得冠軍任何細節都非常重要，其中賽場的即時資訊十分重要，如何有效的收集資訊與呈現是相當重要的課題。 • 車手身上不能攜帶任何設備，所以資訊皆需進站維修時由工作人員告知，因此需要在短時間被立刻收集最新相關訊息。

  24. Scenario (續) • 賽場上主要是塔台以廣播方式與大營幕呈現相關訊息，但這種資訊來源較為被動 • 實際用於Suzuka8 Hours World Endurance Championship Race 2003

  25. Information傳遞方式 • 系統的server會自動接收廣播訊息並藉由Wireless LAN傳送到wearable PC端 • 領隊與工作人員可藉由HMD簡便的接收資訊

  26. Information傳遞方式(續)

  27. 系統所能提供的資訊 • 選手位置 / 對手位置 • 目前排名 / 所耗時間 • 剩餘燃料 • 透過燃料消耗預測進 維修站的時機 • 缺失討論 • Wearable PC 過於笨重 • Wearable PC續航力不足，每四小時需要充電

  28. 系統實作 • 系統實作平台： 軟體： Microsoft Visual C++ .NET Macromedia Flash MX Macromedia Flash Communication Server MX 硬體： SONY PCG-U3s SONY PCG-U1 SONY PCG-C1XF SONY PCG-C1VJ SHIMADZU HMD

  29. Outline • Introduction of Wearable Computing • A-WEAR System Design • Service Examples-Motorbike Races • Summary • Reference

  30. 目前研發?

  31. Summary • 拜科技所賜以往的科幻電影中的情結目前在現實社會中已慢慢實現，科技未來將更融入我們的生活，每個人身上或許都會攜帶若干的科技產品提供不同的服務。 • 可以看出無線技術在穿戴式電腦中佔很重要的一環。 • 我們可以洞察出未來人與電腦的關係，使用者才是頭家，不是要使用者要去遷就電腦的操作模式而是電腦如何來服務使用者。 • 終極目標-讓人幾乎沒有意識到電腦存在。

  32. Outline • Introduction of Wearable Computing • A-WEAR System Design • Service Examples-Motorbike Races • Summary • Reference

  33. Reference • MIT Media Lab Human design “MIThril” http://www.media.mit.edu/wearables/mithril/index.html • Rhodes. B.J , “The wearable remembrance agent: a system for augmented memory” , First International Symposium on Wearable Computers , 1997 P123 – 128 • Masakazu MIYAMAE, Tsutomu TERADA, Masahiko TSUKAMOTO, and Shojiro NISHIO, ``A Rule-based Wearable System for Supporting Motorbike Races,'' 4th International Workshop on Smart Appliances and Wearable Computing (IWSAWC 2004), Poster Abstracts, p. 4 (Mar. 2004).

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