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Systemes embarques : réseaux de capteurs et informatique ubiquitaire


par Kevin DZALI et Blaise VESSAH
ENSET  - Master 2 2013
  

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I. INTRODUCTION

Les technologies de l'informatique et des réseaux sont en perpétuelle (r)évolution les capacités de traitement et de communication de l'information croissent au même rythme que la miniaturisation des supports. Aujourd'hui, les objets commencent à dialoguer entre eux, les réseaux de communication se construisent de manière spontanée et s'autorégulent, les interfaces homme-machine deviennent naturelles et intuitives comme la reconnaissance vocale et gestuelle, les capteurs facilitent la localisation et les échanges d'information sans contact... Aussi bien, les systèmes mobiles ont franchi, le seuil de la maturité et ont trouvé un réel usage auprès de nombreux utilisateurs ; citons par exemple le système de géolocalisation ou encore les Smartphones permettant de lire le courrier électronique tout en étant mobile (le système PUSH de Blackberry)

S'appuyant sur cette évolution technologique, l'«informatique ubiquitaire» est un nouveau domaine de recherche, appelé aussi dans la littérature académique : intelligence ambiante, informatique diffuse, informatique invisible...

Ces systèmes dits ubiquitaires permettent la mobilité de l'utilisateur ; En outre le principal intérêt de ces systèmes est d'être sensible à l'environnement de l'homme (géolocalisation, disponibilité des réseaux de communication, identification de l'utilisateur etc.) En d'autre termes c'est le système qui s'adapte à l'homme (l'homme est au centre de l'information), et pour y arriver le système se doit d'être présent partout et à temps réel. D'où le nom d'intelligence ambiante

L'objet de cet exposé n'est plus de parler des systèmes embarqués, mais d'édifier sur l'évolution de ce système vers un domaine beaucoup plus évolué Cette définition implique que la mise en oeuvre de l'intelligence ambiante nécessite la mobilisation de compétences technologiques afin de concevoir des services adaptés aux besoins des utilisateurs. Nous présenterons dans un premier temps, une rapide historique de cette évolution technologique, puis nous présenterons un certain nombre de caractéristiques usuellement attendues des services liés à l'intelligence ambiante.

II. HISTORIQUE ET EVOLUTION

1. Historique

Le concept d'informatique ubiquitaire ou informatique ambiante a été développé par Mark Weiser (Weiser, 1991) au cours des années 80 a Xerox Parc. Il revient sur l'évolution de l'informatique depuis les années 60, caractérisée par trois ères :

ü Les mini-ordinateurs : une unité centrale partagée par un ensemble d'utilisateurs.

ü Les ordinateurs personnels : une unité centrale par utilisateur.

ü La mobilité : plusieurs unités centrales par utilisateur, ces unités centrales pouvant le suivre dans ses déplacements.

La miniaturisation des unités centrales, la réduction de la consommation d'énergie et la généralisation des réseaux (Wifi, 3G, CPL etc) conduit à une omniprésence de dispositifs informatiques nous accompagnant dans notre vie courante : Smartphones, console de jeux portables, PDA, ordinateurs portables . . .

La vision de Mark Weiser est que la multiplication des systèmes va changer radicalement notre façon de les utiliser. Les applications ne seront plus associées à une machine physique et surtout un écran associé. Elles vont pouvoir migrer et nous suivre au gré de nos déplacements. Les interactions vont être plus naturelles et l'ordinateur va se fondre dans notre environnement et disparaître. Il doit agir de manière analogue à des lunettes : elles jouent leur rôle sans encombrer notre esprit :

Cette idée est reprise par Norman dans la préface de son livre « The Invisible Computer » (Norman, 1999). L'auteur pense que l'ordinateur de son époque est trop intrusif, trop difficile à utiliser, et inadapté à l'être humain. L'informatique ubiquitaire peut être vue comme l'opposé de la réalité virtuelle. La réalité virtuelle met une personne à l'intérieur d'un monde crée par l'ordinateur. L'informatique ubiquitaire a pour but de permettre à l'ordinateur de vivre dans le monde des hommes et de s'y intégrer au point de disparaître.

Une des premières réalisations associées à l'informatique ubiquitaire sont les trois dispositifs tabs, pads et boards développés a Xerox PARC entre 1988 et 1994.

On peut également citer les travaux du consortium Things That Think du laboratoire Media Lab du MIT. Ce consortium cherche à inventer les objets du futur en embarquant en particulier l'informatique dans les objets de tous les jours. Le projet Sixth Sense par exemple, de l'équipe Fluid Interfaces Group, augmente les objets quotidiens en projetant dessus des informations supplémentaires. Cela peut servir par exemple à guider ses achats dans un supermarché

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