Ubi-Bus

Ubi-Bus permet à un mal-voyant qui s'approche d'un abri-bus d'indiquer, via un téléphone portable doté d'une liaison wi-fi, le numéro du bus qu'il souhaite prendre. Le prochain bus ainsi alerté s'arrêtera et la personne recevra un message vocal de confirmation.

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Ubi-Bus est une première application des recherches sur l'ubiquité numérique, ou informatique diffuse, et plus précisément sur les systèmes d'information spatiaux qui permettent, dans ce cas, les échanges spontanés entre l'usager, le bus et l'abri-bus.

Si le film Ubi-Bus est un reportage fictif, toutes les technologies présentées dans ce film sont totalement opérationnelles.

Ubiquité numérique

Les bases de l'ubiquité numérique (en anglais, Ubiquitous Computing) ont été posées par Mark Weiser, notamment dans son article de 1993 intitulé « Some Computer Science Issues in Ubiquitous Computing » . Il y définit l'ubiquité numérique comme une technologie que les usagers utilisent sans même s'en rendre compte, alors qu'elle entretient avec eux des interactions permanentes. Dans cet article, Weiser dresse le constat suivant : exploiter les capacités d'un ordinateur nécessite aujourd'hui que son utilisateur y prête toute son attention. Or les systèmes nomades actuels, conçus pour être utilisés par des usagers mobiles, ne peuvent s'accommoder de ce type de contrainte. Un nouveau mode d'utilisation des machines, plus intuitif et ne nécessitant pas d'interactions explicites, devient alors nécessaire afin de permettre aux utilisateurs de consacrer leur attention aux tâches qui les occupent. Mais ce nouveau mode d'utilisation ne pourra voir le jour qu'avec la mise en place de nouvelles technologies, regroupées sous le terme d'ubiquité numérique.

L'objectif de l'ubiquité numérique est donc de réaliser l'intégration transparente des environnements numériques au monde physique. Cette intégration des mondes physique et numérique doit offrir aux utilisateurs des modes d'interaction plus naturels avec leur milieu. À terme, ces interactions devraient avoir lieu sans que l'utilisateur ait conscience d'utiliser les services de calculateurs avoisinants.

La notion de contexte

La détection et l'analyse des situations liées à notre environnement sont deux tâches inconscientes que nous effectuons tout au long d'une journée. Par exemple, en entrant dans une pièce, nous pouvons sans effort découvrir combien de personnes s'y trouvent, leur identité si elle nous est connue, ou encore la fonction de la pièce (bureau, salle de réunion...).

Avec l'ubiquité numérique, l'utilisateur délègue ces tâches à un ensemble d'ordinateurs capable d'extraire de l'environnement des informations utiles et éventuellement de faciliter les manipulations du monde réel. Dans un souci d'assistance implicite, le système d'information doit « sonder » en permanence l'environnement avec un ensemble de capteurs, puis exploiter la connaissance ainsi acquise pour préciser le « contexte » dans lequel se trouve l'utilisateur, afin d'éviter à celui-ci d'avoir à fournir explicitement ces informations.

Système d'information spatial

Un système d'information spatial, comme celui mis en œuvre dans Ubi-Bus, est un exemple particulier de technologie d'ubiquité numérique. Un tel système s'appuie sur les informations obtenues automatiquement à partir d'interactions entre entités du monde réel pour déterminer une position dans l'espace physique.

Ce type d'information peut être obtenu via un système de localisation cartésienne, ou par de la localisation topologique. Dans le premier cas, on cherche à obtenir la position d'une entité relativement à un système de coordonnées. C'est ce que proposent les technologies comme la localisation satellite (GPS), ou la localisation par triangulation par rapport à des stations de base dans un réseau cellulaire. La localisation topologique, choisie pour Ubi-Bus, consiste quant à elle à localiser l'entité par sa proximité physique avec un marqueur. Ces marqueurs peuvent être construits notamment avec des balises infrarouge ou radio-fréquence.

Ubi-Bus

L'équipe de recherche ACES a conçu pour les mal-voyants un système qui les aide à utiliser les réseaux de bus. En effet, lorsque plusieurs lignes de bus desservent un même endroit, il n'est pas facile d'identifier un bus particulier et d'obtenir son arrêt.

Ubi-Bus repose sur le principe suivant : l'usager mal-voyant équipé d'un téléphone (ou d'un PDA) indique le numéro du bus dans lequel il souhaite monter. Ce téléphone est considéré par Ubi-Bus comme une « bulle mémoire », dont la forme et la dimension dépendent du système de communication radio « courte portée » implanté sur l'assistant électronique.

Le principe des « bulles mémoires » (Image extraite du film Ubi-Bus).

Les bus et les abri-bus sont aussi équipés de « bulles mémoires ». Lorsque l'usager s'approche de l'abri-bus, son téléphone transmet le numéro de bus à la « bulle mémoire » de l'abri-bus, si bien qu'un bus en approche n'a plus qu'à lire la « bulle mémoire » de l'abri-bus pour découvrir si une demande d'arrêt le concerne. Si tel est le cas, il écrit dans la « bulle mémoire » de l'usager qu'il va s'arrêter, information transformée alors en un message sonore : « Votre bus est arrivé ».

Un logiciel générique

L'application Ubi-Bus est simple en apparence. Mais pour que des applications de ce type se répandent, leur cœur doit être générique, c'est-à-dire transposable sur une large gamme de matériel et capable d'exécuter diverses classes d'applications.

De plus ces applications sont destinées à être embarquées sur des équipements (PDA, téléphones) ayant des ressources physiques limitées (mémoire, batterie, processeur), et la programmation du logiciel générique doit en tenir compte.

Enfin, ce logiciel doit savoir gérer le déplacement des antennes réceptrices et émettrices : étant donné la courte portée des ondes (200 mètres pour la norme Wi-Fi), un téléphone guettant l'arrivée d'un bus doit savoir gérer la pénétration à tout moment d'un flux d'informations dans son périmètre de réception. Ce principe a des répercussions importantes sur l'adressage et l'accès aux « bulles mémoires ».

Ce logiciel générique défini, la programmation des applications devient alors très simple. De nombreux services pourraient être concernés !