Introduzione

 

La ricerca ha l’intento di analizzare lo stato dell’arte delle interfacce esistenti e futuribili con annessi scenari e tecnologie che li compongono. In conclusione l’analisi di questa ricerca porterà a capire dove e perchè potranno essere presenti degli argomenti da approfondire, quindi con pochi elementi analizzabili, o già molto approfonditi e quindi saturi di informazioni. In questa prima pagina introduco l’argomento cominciando a fare chiarezza su alcuni termini di base.

In generale, l’interfaccia è composta da un qualsiasi dispositivo che, interposto tra due sistemi diversi, ne consente la relazione. In questo caso vengono analizzate interfacce hardware e software.

Si parla di multimodalità quando un qualsiasi tipo di interazione coinvolge più di un canale percettivo (o input di comunicazione). L’obbiettivo di queste interfacce è quello di consentire una migliore comunicazione tra l’uomo e il computer attraverso una sorta di antropomorfizzazione di quest’ultimo.

La Human Computer Interaction (HCI), nata da poco più di dieci anni, si occupa dei problemi connessi alla progettazione di interfacce uomo-macchina, cercando di offrire utili strategie e suggerimenti nel tentativo di rendere possibile un’efficace interazione fra l’utente ed il computer. L’interfaccia permette l’interazione tra 2 o più sistemi diversi.

Device

 

I device sono componenti hardware che sono concernenti di un sistema operativo. I device elencati sono presenti o saranno presenti a breve sul mercato e si possono dividere in: input, output e input-output, quest’ultimi sono dispositivi che ad un’azione (input) fanno corrispondere sempre un risultato (output) senza l’ausilio di altro.

_INPUT_

– Tastiera che soffia e aspira brevettata da Apple: per offrire una migliore sensazione tattile all’utente, Apple ha brevettato (brevetto del 2009, oggetto nel 2011) un sistema pneumatico in grado di soffiare aria verso i polpastrelli.

– Microsoft Touch Mouse, multitouch senza rotella per Windows 7: sparisce la rotella, rimangono i due tasti fisici classici, ma si apre una serie di funzionalità precluse ai mouse tradizionali, grazie alle gesture rese possibili dalla superficie multi-touch. (V. Magic Mouse Apple).

 

– Lg magic motionnuovo tipo di telecomando tv: è nuovo telecomando per TV che si ispira al Nintendo Wiimote. Puntando il dispositivo verso il televisore è possibile interagire con l’interfaccia TV con movimenti effettuati nell’aria.

 

– Sensori per portatori di handicap: il sensore a soffio o aspirazione è posto su un piccolo supporto per il capo, avverte lo spostamento d’aria e tramite questo può attivare diverse funzioni impostabili dal software associato. Il sensore Muscolar switch, tramite dei sensori posizionati sul corpo è in grado di percepire anche lievi contrazioni muscolari e di trasformarli in un segnale di output.

– Kinectriconoscimento facciale e di movimento: oltre a poter dare comandi tramite gesti (senza alcun tipo di controller) si potrà avere una nuova esperienza social su Xbox LIVE, che sfrutterà le capacità di riconoscimento facciale per proiettare le proprie espressioni all’interno di un mondo virtuale. Nello specifico si potrà comunicare con amici all’interno di scenari a tema. Anche Facebook dà il via allo studio del riconoscimento facciale.

 

– Scannerusato come password personale: un input che ormai ha preso piede su quasi tutti i portatili è il fingerprint scanner, cioè una password data dall’impronta digitale. Esistono anche altri tipi di scanner tra cui quello della retina.

– Puntatore ocularerileva un movimento impercettibile: inizialmente utilizzato per scopi militari è entrato nel campo della disabilità principalmente per gestire le funzioni di comunicazione, controllo PC, gioco e controllo ambientale.

– Drive-by-wire della Mercedes SCL600: l’automobile in realtà, pur aggiornata con tecnologie sempre nuove, non si è mai evoluta da un secolo a questa parte. Mercedes decise di creare qualcosa di realmente rivoluzionario nel 1996 e sondò il terreno con la SCL600. La Mercedes SCL600 sostituì volante, cambio e pedaliera con un sofisticato sistema, denominato drive-by-wire, cioè dei semplici joystick ai lati dei sedili, dai quali si può controllare la vettura con una sola mano e in tutta sicurezza. Manovrando i joystick, le indicazioni vengono inviate a una gran quantità di attuatori elettrici ed idraulici, che si occupano di comandare motore, cambio, sterzo e freni, in base agli ordini impartiti.

– iDrive BMW, turn and push: più funzioni, un minor numero di pulsanti: il sistema iDrive mette tutto a portata di mano. Il compito principale di un sistema di controllo del veicolo è quello di supportare il guidatore. IDrive consente di controllare le diverse funzioni (tergicristalli, comandi dei fari, impianto audio, comandi della comunicazione e di navigazione) attraverso un semplice strumento turn-e-push con feedback tattile.

_OUTPUT_

– Heads-Up Display, la realtà aumentata: la realtà aumentata è la sovrapposizione di dati sul mondo reale attraverso immagini in tempo reale. La tecnologia nasce come applicazione militare poi ripresa nell’automotive. Heads-up display (HUD) viene utilizzata per visualizzare i dati sul parabrezza di un auto o un aereo (soprattutto in condizioni di scarsa visibilità) senza richiedere all’operatore di distogliere lo sguardo dal loro ambiente. La stessa tecnologia è stata anche riportata sulle lentia a contatto tramite il “Wearable Retinal Display”.

– Eyeliner, olografia 3D: è un sistema di proiezione ad alta definizione che  utilizza fondamentalmente l’innovativa proiezione video HD per produrre immagini tridimensionali olografiche in un palcoscenico. Recentemente, è stato utilizzato per promuovere la Toyota Auris presso il centro commerciale Bluewater in Europa, così come per una sfilata di moda.

 

_INPUT / OUTPUT_

– 3D immersive touch: un sistema multitouch affiancato ad una visualizzazione 3D stereoscopica.

– Cisco AR MIrror, specchio interattivo: associa il riconoscimento gestuale dei comandi alla possibilità di entrare in un ambiente virtuale dove è possibile per esempio vedersi indosso vestiti prima di un acquisto. In aggiunta il riconoscimento del corpo permette di girarsi davanti alla cam a qualsiasi angolazione per potersi vedere in piena libertà.

– Microsoft Surface, il tavolo interattivo: è un dispositivo con una combinazione di software e hardware che permette ad uno o più utenti di manipolare contenuti digitali con l’uso di movimenti naturali, gesticolazione delle mani od oggetti fisici. La tecnologia multitouch di Surface non è sensibile direttamente al tocco, ma utilizza una serie di videocamere per l’individuazione degli oggetti.

 

– I’m Watchun orologio con sistema operativo Android: prodotto italiano che offre la preview della posta, degli SMS, di chi chiama e permette di interagire completamente con il telefono mentre si tiene in tasca.

 

– Futuristic Glass, l’interazione nella vita quotidiana: un concetto futuristico che mira a integrare le funzionalità di servizi online nella nostra vita quotidiana. Dal momento che gli utenti del web possono ora accedere al web ovunque, si può usare la loro mobilità per una serie di applicazioni utili. Ad esempio, per fornire assistenza in una guida della città, tradurre testi, cercare dati in enciclopedia ecc…

– Ringo: Holographic User Interface: è un’interfaccia completamente olografia 2D che proietta a terra la propria grafica. Adatta ad interfacciarsi anche con più persone contemporaneamente.

– Motorola Sparrow, punto mobile per gli acquisti: unico dispositivo mobile nato per risolvere esigenze di servizio e di pagamento (tecnologia POS RFID)da parte dei consumatori. Ci sono pochi dispositivi che offrono MPOS (punto mobile di vendita) sul mercato ed in più i prodotti esistenti sono spesso robusti e invadenti. Sia la parte anteriore e posteriore di Sparrow sono equipaggiati con aree sensibili al tocco, rendendo più facile da usare. L’intera unità può essere appesa ad un cordino.

– OmniTouch, il multitouch su ogni superficie: ha un principio di funzionamento elementare: l’interfaccia grafica viene visualizzata su una superficie attraverso un piccolo proiettore mentre per il rilevamento delle gesture viene utilizzata una telecamera. Viene garantito il rilevamento in 3D delle dita, la funzionalità di click e l’utilizzo di gesture multitouch. Nel prototipo mostrato da Microsoft proiettore e telecamera erano posizionati sulla spalla dell’utilizzatore e la superficie utilizzata per la proiezione delle immagini poteva essere cambiata a piacimento: un libro, un muro o anche un braccio.

 

– HoloDesk, manipolare oggetti virtuali: gli utenti potranno visualizzare una scena tridimensionale e interagire con essa utilizzando direttamente le proprie mani, senza quindi dipendere da periferiche hardware. La posizione tridimensionale delle mani viene rilevata da una webcam e la scena 3D viene quindi ricalcolata in base a questi elementi.

 

– Linea Multi da Nolan, il casco che si interfaccia con tutto: semplici e veloci da installare, i Kit MULTI si adattano a diversi modelli di casco, possono essere trasferiti da un casco all’altro e sono facili da utilizzare: potrai comunicare via cavo o via Bluetooth con il tuo passeggero o con altre moto (anche con un casco non predisposto per l’installazione dei sistemi di comunicazione), parlare al telefono cellulare, ascoltare musica o collegarti al navigatore satellitare e ricevere informazioni di viaggio.

Software

 

Interfacce software.

– Aurora interface, il futuro browser di Mozilla: l’idea principale del browser è quella di rappresentare gli utenti, luoghi e oggetti virtuali all’interno di una interfaccia utente tridimensionale (visualizzazione spaziale). L’interazione con gli oggetti è intuitiva e segue regole fisiche della nostra vita quotidiana: gli utenti oltre a parlare (comandi vocali), possono prendere, sollevare, tirare, spingere e rilasciare tutto. L’interfaccia è basata su eventi e gli aggiornamenti vengono visualizzati sullo schermo su richiesta. Oggetti correlati sono raggruppati in cluster, che possono essere utilizzati tramite un dock sul fondo dello schermo.

 

– Microsoft Photosynth, foto in 3D: microsoft Photosynth è un software per la presentazione fotografica sul web e in 3D, realizzato da Microsoft Corporation. Il programma, che è stato sviluppato da Live Labs, centro di ricerca di Microsoft, è un’applicazione web che, analizzando una regolare raccolta di fotografie o immagini, è in grado di ricostruire la scena o l’oggetto ripreso in un ambiente 3D (ribattezzato “synth”), all’interno del quale è possibile navigare con semplici comandi.

Visito-Tuscany, una guida interattiva per la visita a città d’arte toscane: ogni utente munito di smart-phone o di tablet potrà utilizzare l’applicativo (sviluppato da un consorzio toscano, capofila il Cnr di Pisa) “Visito-Tuscany” per fruire in modo più ricco delle informazioni su ciò che sta vedendo. Il turista scatta una foto (a un monumento, a un suo particolare, ma anche a un luogo) e riceve sul suo cellulare le informazioni disponibili, compresa la ricerca di altri punti di interesse nelle vicinanze. «I servizi dell’applicativo – aggiunge la nota – possono essere usufruiti durante, prima e dopo la visita. Prima perché le informazioni inviate da altri utenti e le loro esperienze possono servire a pianificare meglio la visita. Le informazioni saranno visibili in modo tridimensionale. Dopo la visita l’utente potrà accedere, sempre in visione tridimensionale, agli itinerari da lui seguiti e alle foto da lui scattate potendo anche condividere, con altri utenti, informazioni ed esperienze in specifici social network.

 – Adobe Photoshop Touch, app per tablet: adobe Photoshop Touch si tratta della versione per tablet del noto programma di elaborazione fotografica e fotoritocco. In particolare è stata prestata attenzione a rendere facile e intuitivo il processo di selezione delle aree da modificare. La piattaforma Adobe Cloud permette poi di passare in modo semplice all’elaborazione delle immagini anche su PC con la versione classica di Photoshop. La suite propone anche Adobe Collage, cioè una lavagna virtuale dove abbinare immagini, testi e disegni.

 

– Bump, scuoti e condividi: è un modo semplice e veloce per collegare due telefoni semplicemente “scuotendo” il nostro smartphone (Apple o Android). E’ possibile inviare il numero di telefono, foto, o confrontare gli amici con un solo bump. Dopo aver impostato i tuoi dati iniziali, tutto quello che dovete fare è scuotere con la mano il file o il contatto che vogliamo inviare all’altro smartphone. Tante altre applicazioni stanno iniziando ad usare la tecnologia Bump anche per eseguire un comando semplicemente “scuotendo” lo smartphone, ad esempio è possibile stringere amicizie con Facebook soltanto con un solo colpo.

 

– Etronika utilizza il Kinect: l’azienda lituana Etronika ha messo a punto un sistema che, sfruttando il dispositivo Kinect di Xbox 360, permette di utilizzare solo i movimenti delle mani e delle braccia per controllare una serie di operazioni di home banking. L’apposita interfaccia utente consente di sfogliare il proprio conto corrente bancario, pagare le bollette on line, trasferire denaro e altro ancora. L’interazione è resa ancora più interessante dalla possibilità di letteralmente spostare le informazioni presenti a video direttamente sul proprio smartphone.

 

– Realtà aumentata per pc, smartphone: è la sovrapposizione di livelli informativi. Gli elementi che “aumentano” la realtà  (augmented reality, abbreviato AR) possono essere aggiunti attraverso un dispositivo mobile, come un telefonino di ultima generazione, (p. es. l’iPhone, i Windows Phone o un telefono Android), con l’uso di un Pc dotato di webcam, con dispositivi di visione (p. es. occhiali VR), di ascolto (auricolari) e di manipolazione (guanti VR) che aggiungono informazioni multimediali alla realtà già percepita “in sé”. Il sovrapporsi di elementi reali e virtuali crea una “Mixed Reality”.

Wikitude

 

Unife Layar

 

Nokia glasses

 

Ar Card

 

MediaPlanet

 

Hardware

 

Tecnologie innovative.

– Nanomagneti al posto dei transistor: sono questi i processori del futuro? Minor dispendio energetico, abbassamento della temperatura in esercizio, minore ingombro e possibilità di raccogliere l’energia necessaria per il loro funzionamento dall’ambiente circostante.

 – Schermi innovativi, flessibili, trasparenti: il nuovo “E-paper” display è sempre in toni di grigio (tipico dei e-reader), ma vanta anche caratteristiche di flessibilità record. Gli utilizzi non sono ancora noti, anche se da tempo di vocifera di versioni più grandi di e-reader, utili ad esempio a leggere meglio i quotidiani o per postazioni pubbliche. Esistono anche schermi, per ora di piccole dimensioni, che hanno la possibilità oltre che di piegarsi anche di essere trasparenti quando spenti: gli Oled Display (Flapping Display”  di Samsung). Inoltre esiste anche uno schermo progettato da Nokia che pilota una interfaccia utente semplicemente con alcune interazioni sulla meccanica dello schermo stesso. I movimenti sono molto semplici: tenendo lo schermo sui due lati è possibile fletterlo in avanti o indietro, oppure imprimere un movimento di rotazione: a queste azioni corrispondono delle variazioni precise nell’interfaccia utente.

 

– Sensore wireless alimentato a vibrazioni: alcuni ingegneri dell’Università del Michigan, stando a quanto affermato da PhysOrg, avrebbero messo a punto un nuovo dispositivo in grado di trasformare in energia le vibrazioni dei macchinari elettrici, in maniera molto più efficiente rispetto alle attuali tecnologie.

– Wifi-Elettricità, Tesla: l’energia elettrica senza fili, la tecnologia ha avuto il suo bum durante il convegno CES 2009 anche se gli studi iniziali dell’elettricità wireless risalgono ai primi anni del 1900, quando Nikola Tesla condusse una serie di esperimenti. WiPower è una start-up tecnologica che ha utilizzato i principi di accoppiamento induttivo per sviluppare il trasferimento di energia senza fili in un sistema di due campi vicini.

 

– Photoelastic touch, plastica trasparente interattiva (OUI): è un sistema da tavolo progettato per facilitare l’interazione con oggetti reali fatti di  materiale elastico trasparente. Il materiale elastico fornisce un’interfaccia tattile realistica, che, combinato con il contenuto visivo visualizzato sul tavolo a cristalli liquidi, permette un accoppiamento del mondo fisico e ai contenuti digitali. Il sistema utilizza le proprietà fotoelastiche di gomma trasparente per rilevare quando un utente si spinge, tira, o pizzichi l’oggetto in conformità alla tensione applicata alla gomma.

 

 Magnet motor, energia infinita: è un semplicissimo motore magnetico che produce energia elettrica in modo pulito.

 

Motion captere sui quadricotteri: da Zurigo lanciano una sfida nel controllo dei “quadricotteri”,  attraverso motion capture riescono a controllarli usando un “bastone” per poi fargli inseguire e colpire una pallina (anche con scambi fra 2 mezzi volanti) in modo automatico.

 

– Grafene, nuovo materiale per pc: il grafene, un foglio di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale, è caratterizzato da numerose proprietà che lo rendono un candidato idoneo alla ricerca nel mondo dell’elettronica e dei semiconduttori: ad esempio rispetto al silicio, l’elemento principe usato oggi per la produzione dei processori, il grafene ha una mobilità elettronica 40 volte superiore. In aggiunta un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology ha ora messo in luce una nuova caratteristica di questo interessante materiale, cioè la capicità di produrre corrente elettrica quando illuminato da radiazione elettromagnetica infrarossa e visibile.

– NFC, sugli smartphone: la tecnologia NFC (Near Field Communication) funziona attraverso l’interscambio di informazioni tra due dispositivi (i cosiddetti initiator e target) sfruttando una connessione wireless. Affinchè tutto possa funzionare i due dispositivi devono essere ad una distanza massima di circa 10 cm, basta quindi avvicinare i due dispositivi e avviene lo scambio di informazioni. La tecnologia nfc apre al mondo dei mobile payments.

 

Visioni Future

 

Visioni future che possono influire sugli studi delle tecnologie odierne.

–  OUIverso un nuovo tipo di interfaccia, la: già da diversi anni ma soprattutto in questo periodo sta avvenendo il passaggio dalla solo interfaccia grafica detta GUI (Graphical User Interface) alla NUI (Natural User Interface) cioè un’interfaccia utente che è effettivamente invisibile, oppure diventa invisibile (es: gesti), con  interazioni rese il più naturale possibile per l’uomo. Le interfacce NUI nei sistemi interattivi si possono dividere in: tecniche a proiezione,tecniche touch (capacitivo, resistivo, perceptive pixel detti ”a sfioro”, Multitouch normale e collaborativo), augmented reality,riconoscimento gestuale. Ma nel futuro sembrerebbe possibile l’affiancamento alla NUI di un altro tipo di interfaccia: OUI (Organic User Interface) cioè un’interfaccia che risponde anche alla capacità di deformare l’oggetto in uso dato che alcuni materiali lo permettono (es: “Paper Phone”).

 

– Riconoscere e capire l’utente, in grado una piattaforma IBM? “Scommettiamo che in futuro questi dispositivi saranno in grado di capire e riconoscere l’utente: le prossime generazioni di PC Windows, i telefoni e le prossime console saranno in grado di fare ciò”, ha dichiarato Ballmer. I chip cognitivi per IBM sono già una realtà infatti un primo prototipo è già stato costruito. I ”cognitive computing” (la cosidetta intelligenza artificiale) sono sistemi che invece di essere programmati come i computer tradizionali, possono apprendere elementi mediante l’esperienza, proprio come gli esseri umani. I sistemi che sottostanno a questi principi saranno in grado di formulare ipotesi, individuare correlazioni, ricordare ed imparare dall’ambiente in cui si trovano, consumando meno energia e con ingombri ridotti. In poche parole l’utente non sarà più costretto a capire come funziona un pc, ma saranno proprio quest’ultimi a capire di cosa ha bisogno l’utente.

 – Cloud e virtualizzazione, come cambierà l’end user computing: quando si parla di virtualizzazione e cloud, che rappresenteranno i punti fermi sui quali si poggerà l’evoluzione dell’End-User Computing, non si può non trascurare la posizione di una realtà che attualmente detiene l’85% del mercato mondiale della virtualizzazione: VMware. L’entusiasmo attorno al cloud computing potrebbe infatti rappresentare interessanti opportunità di business per i fornitori di servizi wireless (WiMAX) con l’accesso ad un mercato dove la spesa consumer ed enterprise è prevista quintuplicare nel giro dei prossimi cinque anni e superare i 100 miliardi di dollari nel corso del 2015. Sviluppato e ideato da Google, Chrome OS è un sistema operativo quasi completamente basato sul cloud computing, quindi l’accesso ai dati personali, ai servizi e alle risorse web avviene esclusivamente attraverso internet, sfruttando le reti 3G o le soluzioni Wi-Fi. Come vedremo, la quasi impossibilità di memorizzare in locale i propri dati porta a scelte e svolte radicali che devono essere ben capite dagli utenti.

Tendenze odierne

 

Orientamenti che riflettono la soddisfazione dell’utente.

– Oltre 20 milioni di utenti italiani hanno lo smartphone, ma i tablet non sono da meno: gli smartphone in Italia vedono oltre 20 milioni di utilizzatori, un dato che segna una crescita del 52% rispetto al 2010. Secondo la ricerca, commissionata a Ipsos MediaCT nel corso del mese di luglio 2011, lo smartphone è diventato per gli italiani un imprescindibile strumento di relazione. Per quanto riguarda i tablet sono device che potranno sostituire un pc, anche se è più probabilmente finiranno per affiancarlo (c’è chi ha rilevato che il maggior uso di tavolette avviene dentro casa e sul divano, per l’entertainment o comunque per un uso non professionale) ma difficilmente, a quanto si vede adesso, potranno sostituire uno smartphone.

 – Ritorno al passato: merito anche dei cellulari? il trend è diventato quello di degradare la qualità per richiamare alla mente effetti ottenibili con le fotocamere low-cost del passato. Il trend degli effetti creativi si è poi esteso a macchia d’olio su mirrorless, reflex e compatte digitali: i produttori ultimamente gareggiano nel proporre filtri creativi da integrare nelle proprie macchine (anche you tube ha da poco inserito l’editing video tramite filtri creativi), ispirandosi in molti casi al successo di alcune App per smartphone. Proprio nell’uso degli smartphone, ormai tutti touch, si può avere la prova della tendenza di un ritorno al passato, basti pensare che si cerca di associare il “vecchio gesto” fisico dello sfogliare ad uno schermo touch al quale basterebbe un solo tap per passare alla fotografia o pagina successiva.

 – Libertà ed ecologia: il mini computer biodegradabile a pannelli solari è stato presentato dalla compagnia spagnola iUnika questa settimana a Miraflores de la Sierra (Madrid) durante il LibreMeeting, un evento internazionale sponsorizzato dalla Free Knowledge Foundation. Avrà al 100% software liberi, sistema operativo Linux e costerà tra i 130 e 180 euro.

– 3D per tutti: nella cinquantunesima edizione dell’Ifa si è vista una novità molto attesa dal pubblico degli home entertainment : la prima tv 3D senza occhiali per il pubblico. Prodotta da Toshiba, la ZL2 misura 55 pollici in diagonale e adotta un innovativo display con una risoluzione di 3.840 x 2.160 pixel, ossia il quadruplo di un attuale Full Hd. Come gli altri schermi 3D senza occhiali esposti a Berlino, funziona generando una serie di immagini ottimizzate a seconda degli angoli di visualizzazione (sono nove quelli predefiniti), ma sempre diverse per l’occhio destro e sinistro. Poi una telecamera riconosce la posizione dello spettatore e decide quale coppia di immagini inviare perché siano visibili al meglio dalla posizione in cui si trova. La tecnologia 3d sta entrando anche nel mondo degli smartphone un esempio è Lg Optimus 3D.

– Il movimento del corpo è il controller: in poche settimane di disponibilità sul mercato, Kinect ha registrato un successo senza precedenti e pensare che fino a pochi mesi fa, ci sembrava impossibile interagire con un gioco o con un sito attraverso il semplice utiizzo delle mani e dei gesti. Il successo di Kinect apre le porte a un mondo di innovazioni che ora non possiamo nemmeno immaginare. Nelle scorse settimane è stato annunciato per la prossima primavera il kit di sviluppo sofware di Windows per Kinect (SDK)  che consentirà di realizzare applicazioni che sfruttano le modalità innovative di interazione  di Kinect, al di là del mondo gaming.

 

Film

 

Alcuni film futuristici possono creare spunti per nuove tecnologie.

 
 
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