L’intelligence ambiante ou AmI est le prolongement de l’informatique ubi-quitaire (section 2.2.1) en y int´egrant d’autres domaines, principalement celui des interfaces utilisateur intelligentes qui permet aux usagers de contrˆoler et interagir avec des objets de l’ubicomp de mani`ere intuitive. La vision de l’AmI est donc toujours celle de l’ubicomp (des ordinateurs qui impr`egnent l’environ-nement tout en ´etant transparents `a l’utilisateur), mais en y ajoutant la notion d’intelligence, c’est-`a-dire la facult´e d’analyse du contexte et l’adaptation dyna-mique aux situations.
Les premi`eres recherches en AmI ont eu lieu `a Philips d`es 1998. Ces re-cherches ont commenc´e par une s´erie d’ateliers internes pour d´eterminer com-ment l’industrie de l’´electronique grand public pourrait passer d’un monde d’ap-pareils fragment´es `a un monde en 2020 o`u des dispositifs conviviaux sont le support d’information, communications et divertissements ubiquitaires. Ces d´e-veloppements ont gagn´e en maturit´e et en 1999 Philips s’est joint `a l’alliance Oxygen, un consortium international de partenaires industriels dans le contexte du projet Oxygen du mit [Dertouzos, 1999]2dont le but ´etait le d´eveloppement de technologies pour l’ordinateur du 21`eme si`ecle. En 2002, Philips a ouvert HomeLab3 [Weber et al., 2005], une infrastructure pour ´etudier la faisabilit´e et l’utilisabilit´e de produits issus de la recherche en AmI. HomeLab est un appar-tement ´equip´e et surveill´e, une photo du salon de cet apparappar-tement-laboratoire est montr´ee figure2.4.
Fig. 2.4 – Le salon de HomeLab, un appartement d´edi´e `a l’´etude de syst`emes d’AmI `a Philips.
En parall`ele des recherches men´ees chez Philips, une s´erie de r´eunions de l’istag (Information Societies Technology Advisory Group) ont eu lieu afin d’´elaborer la notion d’intelligence ambiante et de donner une vision guidant la direction globale du programme europ´een de l’ist (Information Societies Tech-nology) d´edi´e aux technologies de l’information. Le r´esultat de ces r´eunions est
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http://www.oxygen.lcs.mit.edu/
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2.2 – ´Etat de l’art 31
un document [Ducatel et al., 2001] publi´e en 2001 d´eveloppant quatre sc´enarios illustrant l’intelligence ambiante pour 2010. Leurs objectifs ´etaient d’une part d’alimenter sur un long terme la recherche et d’autre part, d’´evaluer la position scientifique de l’Europe `a propos de ce domaine. Le premier sc´enario ✭✭ Maria, road warrior ✮✮, raconte la facilit´e de voyager grˆace `a l’intelligence ambiante. Celle-ci permet d’´eviter les formalit´es aux fronti`eres, dialoguant toute seule avec la douane, d’utiliser une voiture lou´ee sans requ´erir de cl´es et comportant un syst`eme de guidage automatique. De plus, la chambre d’hˆotel est personnali-s´ee (temp´erature, musique, luminance). Un autre sc´enario, ✭✭ Carmen : traffic, sustainability and commerce ✮✮, pr´esente des syst`emes d’intelligence ambiante capables d’organiser du co-voiturage, de faire des courses dans un supermarch´e virtuel, tout en contrˆolant ce qui est d´ej`a dans sa cuisine. L’id´ee r´ecurrente de l’istag est que l’intelligence ambiante devra ˆetre attentive aux caract´eristiques sp´ecifiques de chacun, s’adapter aux besoins des utilisateurs, ˆetre capable de r´e-pondre intelligemment `a des indications parl´ees ou gestuelles, et mˆeme d’engager un dialogue. Elle devra ˆetre non intrusive et le plus souvent invisible. Enfin, elle ne devra pas impliquer une longue p´eriode d’apprentissage pour l’usager et de-vra pouvoir ˆetre utilis´ee par les gens ordinaires. [Remagnino et Foresti, 2005] pensent ´egalement que pour rendre ces services adapt´es `a l’utilisateur, l’infor-matique ambiante devra pouvoir autol’infor-matiquement interpr´eter leurs intentions. L’intelligence ambiante commence par l’´etude de la vie courante et l’ex-ploration des mani`eres acceptables dont la technologie peut ˆetre utilis´ee pour am´eliorer le quotidien des utilisateurs [Ducatel et al., 2001,Abowd et al., 2002]. La premi`ere chose propos´ee par [Abowd et al., 2002] est de se diriger vers une interaction plus naturelle pour les humains que le clavier et la souris, une in-teraction incluant la parole et les gestes. Ensuite, les entr´ees utilisateur pour-raient devenir de plus en plus implicites, la machine devenant capable d’in-f´erer une signification `a partir des signaux capteurs bas niveau. En addition, selon [Abowd et al., 2002], le monde devrait ˆetre augment´e en fournissant de nombreux appareils h´et´erog`enes offrant diff´erentes formes d’interactions. La pr´e-sentation d’informations `a l’utilisateur pourrait ´egalement sortir du seul ´ecran de l’ordinateur de bureau et utiliser toutes les surfaces d’affichage possibles. Certaines informations pourraient ˆetre pr´esent´ees d’une mani`ere non intrusive, dans la p´eriph´erie de l’attention de l’utilisateur. Enfin, les appareils en r´eseau devraient ˆetre orchestr´es pour fournir une exp´erience holistique `a l’utilisateur.
Au cours de l’ann´ee 2003, l’istag a r´eexamin´e la vision de l’AmI afin de v´erifier sa validit´e et d´eterminer ce qui pourrait ˆetre fait pour la r´ealiser sur un moyen terme. Ceci a donn´e lieu `a un autre rapport [Ducatel et al., 2003]. L’istag a estim´e qu’il ´etait n´ecessaire d’adopter une vision globaliste de l’AmI, en prenant en consid´eration non seulement l’aspect technologique, mais l’en-semble de la chaˆıne d’innovation, depuis la recherche scientifique jusqu’`a l’uti-lisateur final, en passant par les diff´erentes facettes de l’environnement acad´e-mique, industriel et administratif qui facilitent ou entravent la r´ealisation de la vision de l’AmI.
Plusieurs raisons justifient l’adoption d’une telle vue globale. D’abord, la complexit´e technique de syst`emes modernes bas´es sur les technologies de l’infor-mation et de la communication exige que tous les acteurs de la chaˆıne de l’inno-vation int`egrent leurs efforts. Ensuite, la co-´evolution rapide de la technologie et du march´e requiert la mˆeme chose. Enfin, la concentration et la coh´erence n´e-cessaires `a la r´ealisation `a la fois de d´eveloppements technologiques importants
et d’un impact significatif sur le march´e n´ecessitent l’engagement de chercheurs `
a la fois universitaires et industriels. Ceci est conditionn´e par la strat´egie d’en-treprise, qui est elle-mˆeme conditionn´ee par la strat´egie d’investissements.
Ainsi, un certain nombre de collaborations entre des laboratoires de re-cherche et l’industrie ont ´emerg´e. L’on peut notamment citer le consortium air&d(Ambient Intelligence Research and Development) entre l’inria, Philips et Thompson d´emarr´e en 2001. Le premier projet n´e de ce consortium est le projet europ´een Ozone dont le but ´etait de rendre l’interaction des utilisateurs avec les appareils plus conviviale, permettant l’´emergence de services nouveaux et am´elior´es. Les trois orientations de ce projet ´etaient la reconnaissance vocale, l’architecture logicielle pour l’AmI et l’architecture mat´erielle. Un autre exemple est le projet Ambience, d´emarr´e en 2001, coordonn´e par Philips et incluant de nombreux partenaires industriels et universitaires. La Fraunhofer-Gesellschaft a d´emarr´e plusieurs activit´es dans divers domaines, y compris le multim´edia, la conception de microsyst`emes et les espaces augment´es. Le mit a lanc´e un groupe de recherche sur l’AmI dans leur laboratoire Media Lab4. En 2004, le premier colloque europ´een sur l’intelligence ambiante (eusai) a eu lieu et de nombreuses autres conf´erences ont eu lieu, traitant de sujets particuliers en AmI.
2.2.2.1 Exemples de syst`emes d’intelligence ambiante
Produits issus du HomeLab de Philips Le premier exemple de r´esultat de la recherche en AmI chez Philips est Interactive Mirror (bas´e sur Mirror Display), un miroir incorporant un ´ecran lcd permettant d’afficher des infor-mations sur le miroir de la salle de bain pendant que l’utilisateur se pr´epare le matin (par exemple la m´et´eo ou des dessins anim´es pour les enfants). Une photo de ce syst`eme est montr´ee figure2.5. L’interactivit´e est ajout´ee par la d´etection d’entr´ees utilisateur (interaction avec le cadre ou `a proximit´e du miroir).
Fig. 2.5 – Le Mirror Display de Philips, un miroir qui est ´egalement un ´ecran lcd.
D’autres exemples sont les Interactive Toys, des jouets mˆelant des capacit´es d’interaction, et le iCat, un robot qui peut assister l’utilisateur par exemple
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2.2 – ´Etat de l’art 33
dans la cuisine. En combinant des informations de son agenda, son poids et ses activit´es, il peut donner des conseils sur ce que l’utilisateur peut ou ne devrait pas manger ou faire (tout en prenant en compte les pr´ef´erences personnelles).
Un autre projet de recherche en AmI chez Philips est le projet ambx, dont le but ´etait de rendre les jeux vid´eo plus r´ealistes. Un simple langage associait `
a un jeu des effets dans l’environnement r´eel (par exemple faire clignoter les lampes de la maison lorsque le personnage du jeu est surpris par un ennemi). Un produit issu de la mˆeme id´ee et qui se voit couramment dans les maga-sins est Ambilight, une t´el´evision illuminant le mur derri`ere elle avec la couleur dominante de l’image afin d’augmenter l’effet d’immersion dans le programme regard´e.
Ces applications ont notamment ´et´e incluses dans le projet europ´een Amigo dont Philips ´etait l’un des partenaires et dont il sera question dans la sec-tion2.2.6.2.
Produits issus du projet Oxygen du ♠✐t La vision du projet Oxygen ´etait de rendre l’informatique centr´ee utilisateur, disponible gratuitement par-tout dans le monde, comme les piles et les prises de courant, ou l’oxyg`ene. Ils voulaient faire entrer l’informatique dans le monde des humains, lui faire g´erer nos objectifs et besoins, et nous aider `a faire plus en faisant moins. Nous n’au-rions alors plus besoin de transporter nos propres appareils avec nous, mais au lieu de cela, l’informatique nous serait fournie par des appareils g´en´eriques, soit portatifs, soit int´egr´es dans l’environnement. Lorsque nous interagirions avec ces appareils ✭✭ anonymes ✮✮, ils adopteraient nos personnalit´es informatiques. Ils respecteraient bien sˆur notre vie priv´ee et s´ecurit´e, et nous n’aurions pas be-soin d’apprentissage pour pouvoir nous en servir. Nous communiquerions avec eux de mani`ere naturelle, utilisant la parole et les gestes.
En suivant cette vision, le projet Oxygen a cr´e´e deux sortes d’appareils : les E21s, les appareils embarqu´es dans l’environnement, et les H21s, les appareils portatifs.
Le H21 est montr´e figure2.6. Il s’agit d’un pda augment´e avec une cam´era, un acc´el´erom`etre, un circuit fpga, un logiciel de traitement du signal, un haut-parleur, un microphone et un d´etecteur infrarouge. Le H21 est anonyme par d´efaut, mais lorsqu’un utilisateur le prend en main, il se personnalise avec ses pr´ef´erences.
Fig. 2.6 – L’appareil ✭✭ g´en´erique ✮✮ mobile H21, prototype du projet Oxygen. Les E21 sont des appareils dispers´es dans l’environnement pour fournir une zone locale de calcul et de communication `a un espace intelligent. Les E21s sont
connect´es aux capteurs, actionneurs et appareils voisins. Ils sont convenable-ment encapsul´ees dans des objets physiques. Ils communiquent les uns avec les autres et avec les H21s `a proximit´e par le biais de r´eseaux dynamiquement confi-gur´es (N21s, ´egalement d´evelopp´es par Oxygen). Par exemple, un E21 pourrait contrˆoler une rang´ee de microphones utilis´ee par les ressources perceptuelles d’Oxygen afin d’am´eliorer la communication avec les haut-parleurs en filtrant le bruit de fond.
De plus, le projet Oxygen a d´evelopp´e un syst`eme de localisation d’int´erieur, Cricket. Ils ont ensuite ´equip´e une pi`ece t´emoin avec ce syst`eme (the Intelligent Room) en ajoutant des rang´ees de microphones et de cam´eras pour ´ecouter les usagers et observer leur activit´e. Une application est MeetingView qui enregistre de fa¸con inoffensive la progression d’une r´eunion dans un Intelligent Room, puis qui montre le contenu d’une mani`ere qui encapsule le format de la r´eunion et fournit des outils facilitant l’analyse.
Produits issus de l’✐♥r✐❛ En 2002, l’inria et la cit´e des sciences ont men´e conjointement un travail consistant `a d´evelopper un syst`eme de navigation spa-tiale destin´e aux visiteurs, sous la forme d’un pda, appel´e ✭✭ le navigateur ✮✮. Il s’agit dans un premier temps d’un dispositif d’accompagnement et de suivi per-sonnalis´e des visiteurs. Il utilise un identificateur, le ticket d’entr´ee pourvu d’un code barre, qui permet d’enregistrer le parcours dans l’exposition. Il permettra ensuite d’acc´eder `a des informations compl´ementaires sur sa visite, sur place ou par internet. `A terme, le ticket prendra la forme d’un pda, enregistrant des pa-ram`etres personnels pour proposer une offre adapt´ee. Il permettra d’organiser la visite en constituant un parcours, en g´erant par exemple l’affluence ou les horaires des projections.
D’autres exemples de syst`emes d’AmI ou d’ubicomp sont pr´esent´es dans la section2.2.6.