TOAMUTU, projet PEGASUS, PPF inter-universitaire

TOAMUTU = Traçabilité des Objets et des Agents Manipulés par des Utilisateurs et Tests d’Usage

Le projet TOAMUTU entre dans le cadre PEGASUS, PPF (Programme Pluri-Formation) des universités grenobloises

Le suivi d’objets est traité dans de nombreuses applications de manière ad hoc et purement technologique. On peut citer quelques exemples comme la « pharmacie interactive » qui contrôle et aide le malade à suivre les prescriptions médicales, ou le « frigo interactif » qui propose des recettes en fonction de son contenu, le paiement automatique aux caisses de supermarché par lecture magnétique de codes à barre, le contrôle de chaînes de montage ou d’assemblage, etc. Pour la plupart ces projets font l’objet de recherches et de développements « confidentiels » car ils sont hautement stratégiques au plan commercial.

Il s’agit pour nous de formaliser une approche plus générale, plutôt que de répondre à une demande technologique immédiate.

Pour les équipes Multicom et DICAU il s’agit de compléter les outils d’analyse de comportement en situation d’usage d’un système interactif ou en situation de conception participative. Ce projet prolonge le projet COUCOU (plate-forme RNRT, 2002-2004) et le projet STYLOCOM.(2001-2003) qui ont montré l’utilité du traçage d’objets de conception. Il s’agit également de continuer la collaboration autour de la Table magique et des projets IMAG plus anciens comme COMEDI, mettant en œuvre la vision en interaction homme-machine. Les équipes IIHM et PRIMA ont terminé le projet IST FAME. Pour l’équipe MAGMA, il s’agit de réutiliser et d’étendre l’approche VOYELLES [Demazeau 03] pour la modélisation des objets, des agents artificiels et de leurs interactions, interactions entre eux ou avec l’utilisateur.

Etat de l’art technologique et verrous scientifiques à lever

Plusieurs verrous scientifiques sont visés au cours du projet :

 Analyse de scènes Indexation des relations entre objets. Si dans un premier temps les objets d’intérêt peuvent être supposés connus et des modèles d’apparence avoir été entraînés, il est envisagé de pouvoir rapidement apprendre au système à individualiser, caractériser puis identifier les relations entre objets physiques (au contact de, à proximité de, éloigné de). Cette mise en relation aux descripteurs « image » de l’objet fait appel à des techniques sophistiquées de caractérisation et d’identification d’un objet à échelles et vues différentes.

Identification et traçabilité des objets et des agents. Les objets seront munis de badges RFID permettant de les identifier, de les localiser et d’enregistrer l’historique de leurs interactions avec le milieu extérieur (sous forme de pointeurs ou sous forme d’information compressée). Ces informations viendront en appui de leur repérage visuel. Des problèmes spécifiques comme la collision devront être levés, mais aussi le cas des objets cachés, occultés par d’autres objets, etc. Evidemment le problème majeur relève de situation de groupement ou de dégroupement d’ensembles d’objets et agents. Il s’agit alors de déduire les nouvelles propriétés et apparence qu’auront ces nouvelles entités.

Opportunités technologiques à explorer. Outre l’équipement de la table magique avec une antenne de lecteur de badges RFID de façon invisible sous le plan de travail, il faudra re-évaluer les contraintes sanitaires liées aux champs magnétiques pour les personnels exposés pendant les expériences. Pour la localisation de l’objet sur la table, une antenne matricée sera développée pour permettre une granulosité dans la détection des objets de quelques centimètres. Pour la localisation dans l’environnement autour de la table, un autre type de couple Lecteur-Badge UHF sera à évaluer.

 Modélisation des objets La définition des objets et de leurs fonctions de communication/interaction entre eux et avec des agents. Les objets pourront être modélisés de sorte qu’ils puissent réagir tant à des stimuli en provenance des autres objets/agents ou de l’utilisateur autant qu’à des consignes plus cognitives. Les relations entre objets/agents et utilisateurs ne seront pas simplement dérivables des interactions entre objets/agents ni inversement. On utilisera UML et ses extensions agent pour modéliser ces interactions. Les fonctionnalités des objets/agents étant déterminées, les fonctionnalités des objets/agents composés résulteront de leurs interactions et de leur organisation, tant fonctionnelle que spatiale. Egalement, on pourra envisager des interventions de l’utilisateur dans l’apprentissage des relations qui peuvent exister entre objets/agents.

La définition et la modélisation de leur mémoire des événements. Les objets devront enregistrer les événements qui les concernent avec un bon niveau de granularité. Il est par exemple peu pertinent pour certains objets de savoir s’ils se sont rapprochés les uns des autres sans interagir. Il faut attendre qu’ils aient commencé à échanger des informations entre eux. A ce jour la technologie RFID permet de coller une puce passive au repos munie d’une antenne de moins de quelques dizaine de millimètres carrés permettant aux objets d’interagir entre-eux au moyen d’un médiateur sur le serveur. Le problème ne se situe pas tant au niveau des possibilités de traitement des équipements embarqués (par exemple la puce de la carte bancaire va bientôt embarquer une pile TCP/IP, un serveur web et une Java Virtuel Machine) que au niveau de l’énergie nécessaire pour faire interagir ces équipements entre-eux. A ce jour, la technologie est encore balbutiante concernant les nano-mémoires à coller sur les objets/agents. On développera les algorithmes sur un serveur et l’on simulera la distribution des systèmes. Si des nano-mémoires sont commercialisées au cours du projet, on tentera de les intégrer aux objets/agents et de les faire communiquer par un réseau sans fil.

 Analyse des usages Acceptabilité et signification d’usage. Il est important de connaître les requis des concepteurs en termes d’usage pour définir complètement le cahier des charges du projet. Pour cela une étude amont sera menée pour connaître les situations d’usage pertinentes. Cette étude sera menée de manière classique à partir d’une observation de terrain sur quelques sujets. On pourra explorer le domaine des usages à une échelle macroscopique en utilisant des lecteurs RFID intégrés (OMRON Cflash lecteur RFID de quelques centimètres) installés dans des objets un peu plus gros (équipements de domotique par exemple) qui seront alimentés par une énergie abondante disponible sur le secteur et qui interagiront directement sans la médiation d’un serveur

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