Il phisical computing a scala ambientale, volto all'offerta di servizi e alla creazione di un sistema di relazioni tra spazi pubblici, commercio e abitanti

The study presented here, examines a historical intersection between ubiquitous computing discipline and the design of specific urban artifacts commonly known as a totem or kiosks. This intersection is performed on two levels: › in functional terms to the offer of services and the creation of a system of relations between public, business and residents › from the point of view of the interface in order to integrate the potential of '"ambient intelligence" and "physical computing" to an artifact interactive placed in a urban environment. Ubiquitous computing, or ubicomp, is an emerging field of computer science that seeks to increase the potential of everyday objects and physical environments by introducing invisible computational capabilities, interconnected, sometimes camouflaged into the usual behavior of users. Sometimes a change of technology has implications that are so epochal that everyone must deal with it, adapt, or prepare to them. The revolution in information technology known as ubiquitous computing is the most recent change, and is starting to make an impact in the practice of designing digital artifacts, and also in the business of the same. The term "ubiquitous computing" was coined by the mourned Mark Weiser, in the work at Xerox PARC, and dates back to late 1980. He saw ubicomp as the logical consequence in our relationship with the digital tools we use. This effect is intrinsic in the historic reversal of the ratio between users and digital devices available: from many users sharing a device to many devices at the service of each user. This multiplication is now becoming so high and pervasive that now tends to overlap two (sometimes three) to one with artifacts, at least in common use. As described Weiser, ubiquitous computing consist in the ability to process information that has left behind the desktop, and was distributed throughout the built environment: "Invisible, but everywhere." Weiser was not the only one with ideas in this regard. Similar efforts have been launched from a wide variety of think tanks, corporate "visioning centers" and academic research facilities. At the same time has created a global language slang as reference to this discipline, in which the terms ranged from "pervasive computing" to "ambient intelligence" to "tangible medium" to "physical computing". So far, most of the projects "ubiquitous" who have seen the light consist in tailored pieces made so impromptu, prototypes designed by engineers with in mind the needs and preferences of other engineers. Examples include the first implementation of the PARC "tabs", "pad" and "boards", a "Smart Floor" transactional Georgia Tech University in the late 90's or most recent "Red Tacton, body-area networking" NTT's system that uses the body's own electrical field to transmit information wirelessly. These are, mostly, some of the many proofs of concept, not nearly enough stable and refined to address the congestion that would be endlessly subjected to an artifact daily use. In any event, there is a steady flow of applications that migrate outside the laboratories. In 1997, residents of Hong Kong have begun to use a single smart card, equipped with a Radio Frequency Identification (RFID) chip, called "Octopus" useful for many purposes: to buy a ticket while on a bus, or a snack at the store corner, or even to open the front door of the house. A startup company, based in Pittsburgh, named BodyMedia provides a system for wireless monitoring of their biometric data is often little more than one patch. The information collected is interpreted using a visualization software that creates a "documentation of the physiology of the body", which can be shared with the doctor through a website. Meanwhile, other companies such as Samsung, Intel and Apple, have shown unprecedented opportunities in the area in which amorphous converged communications, information and entertainment, and all are developing applications to corner the market of so-called "digital home". The house itself, the clothing, the store become sites of processing and mediation information. The ordinary artifacts are reinvented as places where data is collected, evaluated and made input for subsequent actions. And all the familiar rituals of daily life, basic things like how to wake up in the morning, going to work, or buying in a grocery store, are rethought as an intricate dance of information. In South Korea, an entire city called New Songdo is being built from scratch with ubiquitous technology built into every door, every bus stop, even in the trash. Apparently, a life in New Songdo (or another of the "u-city" today are in the program) would be simplified and made less challenging at every step through the application of data in the computations necessary for the implementation of countless newspaper. The measurements provided include many aspects of life: the weather displayed on the bathroom mirror in the morning, the bonus credited to your account for the proper disposal of recyclables. These systems rely on a wireless communication infrastructure, whose nodes are represented by embedded processors and embedded in the urban artifacts, and show the potential and the style of interaction typical of ubiquitous computing: a transaction between a person and a computer system proceeds automatically without the need for action to be expressions of a user's explicit will, of his intention, or simply without the knowledge of what is happening. This complex process can be defined as "computing power and information processing dissolving in behavior". 2.1 WHAT CAN WE EXPECT? The current situation recalls the early days of World Wide Web, before the global brand or consulting firm would launch their departments dedicated to digital business, before the browser and the standard markup language (html) were published. It 's worth remembering that it took years before the user community evolved and been able to face and use the web, both technically and from an institutional perspective, and that the challenges of ubiquitous computing are even more complex many orders of magnitude. Likely to be accepted by the user experiences related to the pervasive presence of digital processing centers is even more difficult experience then the interaction with a desktop or the web, that at least remains confined to one place and at a time when boundaries can be plotted, as in a very blurred. Each of the interactions presented in a hypothetical day life of a citizen of New Songdo - by automatically filling the bathtub to get to work on time, the weekly program of the selection and purchase of foodstuffs - is full of potential because a system crash occurs. PC users have become accustomed over the decades due to these inefficiencies, but this time, would not be confined in a black box under the desk, but would occur scattered in the most intimate circumstances of life. The true comparison, on a global scale, resides in the design of experiments based on a computational capacity and output to the user that is ubiquitous and requires a full understanding of how people differ from each other, and how these differences may influence what they want and how they might ask. This effort was undertaken by the emerging discipline of interaction design specifically interacting with graphical interfaces not only, as is traditionally done so far (GUI, Graphical User Interface), but also interfaces that interpret movements, gestures, manipulation and other interactions typical of the physical world (TUI Tangible User Interrface). These disciplines have found more space for teaching and research in places like the MIT Media Lab, the Interaction Design Institute Ivrea in the experiment and at the Interactive Telecommunications Program at New York University.Ideally, programs like these give students an understanding of the scope of the challenge implicit in every time when it contemplated the deployment of information technology in everyday life. The most elementary but extremely impact of ubiquitous computing is that any implementation takes place in the real world, in a much more ephemeral, complicated and unpredictable than any "arena" of the web is relatively bounded and definable. People come and go, their needs and desires change from moment to moment according to a context of analysis and choice for users that is rarely made explicit. Observe the common people during their daily activities, modeling their needs with sensitivity, insight, and precision, to develop a vocabulary appropriate for their interaction with the surrounding technical systems is a barrier no less significant, because it is very human. 2.2 THE LARGE SCREEN The distribution of processing power in any environment brings with it the consequence that interact with computing services through the usual combination of screen and keyboard is no longer the most practical method. The screen and keyboard, ideal for one to one relation of user and machine, embedded in personal computers, lose their meaning in the context unlimited fluid, multi of pervasive computing. New interfaces that incorporate touch, gesture, voice recognition will come into play. The only project, how people will use these interfaces, is a boundless area where the practice of design will have to intervene and change the archetypes. How do you design an interactive experience that is not centralized on a screen? By now you have more than a decade of experience with the World Wide Web, and designers are accustomed to more or less wide range of tools used in development of sites, from mood boards up to wireframe and use cases. While many of these documents will retain their usefulness in the development of ubicomp systems, more and more challenges will be: take into account the needs of multiple users, each free to move in three dimensional space and time, as it will have to do with Most interactive systems. This suggests that new design tools emerge in practice. Probably they may have more in common with architectural projects, or choreographic notation also. One of the main challenges involved in modeling ubiquitous interactions is distinguishing expressions and gestures intended for system commands from other random behavior. The systems will be constantly faced with the question: "Are you talking to me?" It can be imagined that the user will be engaged in trade with other people or with other technical systems located nearby, and therefore, inevitably a constant risk of misunderstanding what people are doing is inherently less predictable than that of those who sat in front of a keyboard, is engaged in a relationship more or less dedicated to a single process. Both our design practices both conceptual and instrumental and associated deliverables have to be modified to account for this variability. The potential subtlety of ubicomp services in a given environment is that a design challenge. Icons, signage systems, visual or other obvious indicators should be developed simply to explain to the public, unaware that environmental information is actually available. Actually there are many reasons, including privacy is not the least important, because users may want to escape the environmental network of computers. There is already a hypothesis about how a sign could interact with the ubiquitous, thanks to efforts of " space notation" that have arisen in recent years as Semapedia or QR codes are very common in Japan. These allow anyone with a phone equipped with camera take a picture of a sign-enhanced QR, or map, or business card and it is addressed directly to the website inherent. For the most part, these projects are based on 2D bar codes to convey information. These offer both the opportunity described and a problem, besides the fact that these barcodes are not readable by humans and not very aesthetic. An invasive presence of 2D bar codes would be an affront to the universal sense of beauty. 2.3 BEYOND THE BOX Our notion of technology being confined to these boxes we call the "Computer" is changing completely, permanently and irreversibly. While currently the power of information technology is accessible only in relatively few instances, confined to a relatively narrow range of circumstances, and used to address only certain types of situations, ubiquitous computing, invests much of computing power ' built environment, with implications for almost all things that men do. For this reason, perhaps surprisingly, it is reasonable to think to the ubiquitous computing not as a challenge of computational power (which moreover can not be ignored), but as a project of social impact. The consequences of giving the processing power to the surfaces of objects and artifacts of daily life are even larger than a single big innovation in an industry. Based on a wide distribution of microprocessors, the more useful concepts for the understanding of ubiquitous computing will be drawn from the study of social and cultural aspects. If New Songdo will be a really good model for life in the city of the future, then the technology will have a major role in most of the choices made by most people in most of the moments of their lives. With the pervasiveness of this hypothesis, assume that both the technical error is unacceptably naive. We need different technological paradigm that will enable this anthropological change. The role of the designer assumes a new importance in this context, a new responsibility to ensure, where possible, that ubiquitous systems will improve the daily lives of their users (or at least should not only be an additional charge). Designers have the ability to act with unusual delicacy, and, above all, passion for the needs of a user base that is greatly expanded and diversified. The ubiquitous computing extends the potential of the project to the whole social sphere, as well as aggregate permanent artifacts. 2.4 THE URBAN SCALE What is happening today is an urban scale similar to what happened twenty years ago for racing cars in Formula One. Until then, success on the circuit was mainly recognized the mechanics of the car and driving skills of the pilot. Then it blossomed electronics and telemetry. The car has been transformed into a computer and monitor in real time thousands of sensors, which then become "smarter" and better able to meet the conditions of the race. Similarly, during the last decade, digital technologies have begun to upholster our cities, forming the backbone of a large intelligent infrastructure. Broadband, fiber optic and wireless networks are supporting the spread of mobile phones, smartphones and tablets that are more accessible. At the same time, databases open to consultation - particularly by public institutions - which can sometimes also be edited (as for initiatives wiki), reveal many types of information and public kiosks are helping to access by both literate interfaces digital illiterates. Kiosks of this type are easily encounterable in administrative offices, museums, but also for shopping centers or tourist centers. Add to this the strengthening of a network of sensors (those for the public safety to those meteorological) and the increase of control technologies (for example for car traffic or access to restricted areas or times of the means of transport) , all interconnected by powerful computers and cheap. With the help of a little imagination you can already see how the city quickly become complex "computer in the open air." The large amount of data that emerges is the starting point is to make efficient technological infrastructure that can provide information (output) that succeed in helping the citizens in the optimization of the processes of their lives, for example every day.Remove the real-time information on road conditions, for example, can ease congestion and improve air quality (see Trafficdriod Google). LiveSingapore, a project of the Department of City Senseable MIT Media Lab, uses real-time data recorded by the myriad of communication devices, sensors and microcontrollers, which constantly monitor the urban environment of cities by analyzing some relevant parameters, moment by moment. The results suggest new ways to understand and optimize the flow citizens and ultimately would help people to experience the city like never before. More specifically, the open software platform Live in Singapore allows people themselves to develop different applications in a collaborative mode. Commenced projects on applications to commuters as they say, at any one time, can reach their homes faster, or to residents how they can reduce their energy consumption and in the neighborhood, or as the locals can find a taxi to share for a given destination. The potential for the development of more of this type of infrastructure, if efficient, is large and a large part can be implemented through intelligent systems. It is therefore not surprising that many large companies such as IBM, Cisco Systems, Siemens, Accenture and ABB, Stano setting their own scenarios of industrial development on the urban space of the future. A key role is played by the interfaces of interacting with the ubiquitous, they will be more natural, more easily allow the access to data by non-technical people, disabled or non-digital literacy and a fuller participation in civil life, making it more rational . Among these, the gestural interfaces are a new area of research and very experimental. However you can cite an example and pretty advanced for several months now being tested on the public web. This is an application developed by the Institute for Creative Technologies at the University of Southern California and is a gesture control system for Gmail that, when combined with speech recognition systems and other liabilities (RFID), could allow immediate access , public and not mediated by other input devices to the information whenever it was necessary and not just in front of your PC / mobile / tablet. 2.5 PURPOSE OF THIS STUDY 2.5.1 MINIMALISM OF PHYSICAL COMPUTING One of the key points of this study is to test and development and make a theoretical system for interactions through sensors (rather than through traditional input devices) and for feedbacks that a user can have with a urban totem. Totems commonly in use today are generally passive (simple visualization tools of informative and advertising messages) and only occasionally gave the opportunity to navigate through the visual content displayed on the touch screen. In these latter cases the interfaces are more or less translations of desktop paradigm designed for interaction with a single user, while being in public spaces and therefore potentially multi-user. Actually, public multi-user interactive applications exist and there are some examples in a slightly different context, they are artistic performances projected on the facades of buildings. For example, it is possible to refer to the work of Rafael Lozano-Hammer that has made, in several instances, interactive projections on the facades of large buildings. In this stage, users were able to interact with the projected contents and other users reconstructing in particular recreational and ephemeral situations. This approach, which could be defined collectively, the interface is absent in the kiosks that are now designed for a single interlocutor. The kiosks currently popular are designed for direct interaction with the touch screen, an interaction way that can be defined as "interaction within a meter of distance". This type of model actually reproduces in a public space the typical mode of interaction with a personal computer in a private and confined environment. Actually a public kiosk is visible from distant potential users, thus not active in the strict sense of touch interaction. The gestural interfaces can be useful tools for experimentation and resolution of the limits of the existing applications, however in this paper we try to propose and outline an approach to the use of these technologies that we can define as minimalist. The prototypes, visible online, exploit the potentials but show a strong limit in design linked to the screenplay of the same gestures that activate interfaces. The limits are traced at different levels, but for our application we focus on two sets: • large, complex motions made in public, make the user unusually decomposed • commands given through movements specifically coded, would be unknown to the casual user and then to learn • the "encounter" of the user with the information in the public space is so random and sometimes without a specific expectation, so the artifact must be designed to guide you through the information experience in a proper and thorough. Minimalism in design of a gestural interface is to use the minimum possible number of sensors and gestural codes but unique enough to allow the user a simple and consistent experience. To reinforce the need for this goal it is possible to bring the example of the only real industrial application. It is Kinect, the game system which recognizes the movements of the player's body, produced by Microsoft. In this situation the gestural interface works pretty well because the user is prepared to use the body itself to play and is willing to learn the rules to participate. Both of these situations are not given and much less reproducible in a public and not specific context. 2.5.2 INTERACTIVITY VS REACTIVITY One view argued here is to support the need to introduce into interactive urban artifacts a component of randomness in the mechanism of their interaction. An ATM has a single mode of interaction and follows a predetermined algorithm based on choices among through which the user must carry out its intended use. This approach is certainly effective from the functional point of view but makes the experience repetitive and devoid of interest outside the fruition of the specific service. In contrast, an interactive urban artifact that may be of interest for the user needs to deliver amazing user experience that is not reduced to algorithmic sequence, albeit articulated, established by the designer. This goal is achieved through two main modes: • the artifact is sensitive to external variables unpredictable and complex (conversational value) • That the artifact is powered by content from a user community We propose to focus on how to develop and replace a one-way communication (typical of traditional media) with a bidirectional that can improve the social life, for example through the sharing of digital encounters between people physically in different places. The conscious design direction is to support the social values of city life, such as expressiveness, sense of belonging to the public space, chance encounters with strangers or acquaintances. A chance encounter, if supported by the computing experience socially situated in public space may cause a change in the way of living space. 2.5.3 WAIVER OF PRINCIPLES OF VISUAL DESIGN OF ADVANCED URBAN ARTIFACTS The application of reactive behavior by the totem, whether due to explicit user actions or merely implicit attitudes, poses the question of the evolution of the graphical interface of such systems. The display, in fact, in the experiment described below, is still the main operator of the system and as such the GUI (Graphic User Interface) is the accurate representation of the assumed feedback system. In general terms we can say that the content and the ergonomics of the GUI is not only related to the intentional conduct of the user (explicit questions), but also to conduct random and with no explicit interaction with the system. In this case the system is reactive and visually related to the thresholds of attention expressed by the user (or inferable). Today this is not dealt with in the design of a totem, which tend to reproduce the interaction paradigm of the typical personal computer, that is immersive in terms of attention necessary to the interaction and completely explicit in terms of intentional use that the user has to express in some way at the time to interact with the system. This hypothesis of an ambivalent implementation, that is of a GUI interface that may have an interaction of both foreground or background has implications of visual design itself. The latter is modified in the scale with which content is displayed to users far, those at a distance to define "interest" and those at a distance, ie of "interaction". Type and size of messages are modulated on the basis of the three categories mentioned above, making the interface of the totem with dynamic ergonomics. 2.5.4 FIELD TEST AS A DESIGN METHOD This type of projects, in which the innovation is pragmatic, and success is purely technical, it is not theorized a priori, but passes through the necessary and predominant phase of experimental verification. In the case discussed here is an experiment done with the Chamber of Commerce for the city of Mantua. In such a project also finding financial resources is crucial to the success of the same. Especially since the need knowledge of different techniques that we have to do is involve different professional actors. The design of a totem is so inherently multidisciplinary feasible with a collective effort. The experiment was the moment of synthesis between design considerations and the real possibility of technological implementation. In this special project compares the final choices were calibrated and measured by a feasibility analysis based on the state of the art technologies involved and the ability to imagine an industrial production of small runs. The prototype was set up based on Arduino an open hardware platform with which they have been dealt all the behavior of sensors and actuators. The graphics processing (rendering interface), content management and data processing is performed by a real computer. Arduino is a well known hardware for prototyping in physical computing and can be programmed through a language, open source, called Processing. The logic of "open" can be found online almost every suggestion and assistance in the development of specific product. The achievement of a working prototype enables verification of user behavior and functioning of the artifact. Obviously this test does not provide a comprehensive response and did not do so, being absent a few key variables, such as the abundance and distribution installations, the industrialization of the artifact and the aging technology. However, the prototype represents a first test, and some indications are supported by evidence and above represents a moment of reflection and inspiration for a theoretical modeling typological artifact.

Lo studio qui presentato, esamina una storica intersezione tra la disciplina dell’ubiquitous computing e il progetto di specifici artefatti urbani comunemente conosciuti come totem o chioschi. Questa intersezione è svolta su due piani: › in termini funzionali informativi volti all’offerta di servizi e alla creazione di un sistema di relazioni tra spazi pubblici, commercio e abitanti › dal punto di vista dell’interfaccia al fine di integrare le potenzialità dell’”ambient intelligence” e del ”phisical computing” ad un artefatto interattivo urbano. Ubiquitous computing, o ubicomp, è un campo emergente della scienza informatica che cerca di aumentare il potenziale degli oggetti di uso quotidiano e degli ambienti fisici introducendovi capacità computazionali invisibili, interconnesse, talvolta mimetiche rispetto al comportamento usuale degli utenti. A volte un cambiamento di tecnologia ha implicazioni che sono così epocali che tutti dovranno averci a che fare, adattarvisi, o prepararsi ad esse. La rivoluzione nelle tecnologie dell'informazione conosciuta come ubiquitous computing è il più recente cambiamento, e sta cominciando ad esercitare un impatto nella pratica della progettazione di artefatti digitali e anche nel business degli stessi. L’espressione "ubiquitous computing" è stata coniata dal compianto Mark Weiser, nel lavoro a Xerox PARC, e risale alla fine degli anni 1980. Egli vide l’ubicomp come la logica conseguenza nella nostra relazione con gli strumenti digitali che utilizziamo. Tale effetto sta nella storica inversione della proporzione tra utenti e macchine digitali a disposizione: da molti utenti che condividono una macchina a molti dispositivi al servizio di ogni utente. Questa moltiplicazione sta ormai diventando così elevata e pervasiva che ormai tende ad una sovrapposizione due (e talvolta tre) ad uno con gli artefatti, quanto meno di uso comune. Come Weiser ha descritto, l’ubiquitous computing consiste nella capacità di l'elaborazione delle informazioni che ha lasciato alle spalle il desktop, ed è stata distribuita in tutto l'ambiente costruito: "Invisibile, ma ovunque". Weiser non è stato l’unico ad avere idee in questo senso. Sforzi analoghi sono stati lanciato da una grande molteplicità di think tank, corporate "visioning centre" e strutture di ricerca accademica. Allo stesso tempo si è creato un gergo linguistico globale di riferimento per questa disciplina, in cui i termini andavano da "pervasive computing" a "ambient intelligence "a" tangible media" a “phisical computing”. Finora, la maggior parte dei progetti “ubiqui” che hanno visto la luce consistono in pezzi su misura realizzati in modo estemporaneo, prototipi progettati da ingegneri con in mente le esigenze e le predilezioni di altri ingegneri . Gli esempi includono le prime realizzazione del PARC "tabs", "pad" e "boards", uno “Smart Floor” transazionale della Georgia Tech University della fine degli anni '90 o il più recente “Red Tacton, body-area networking" della NTT sistema che usa il campo elettrico proprio del corpo per trasmettere informazioni in modalità wireless. Queste sono, più che altro, alcune delle molte proof of concept, neanche lontanamente abbastanza stabili e raffinato per affrontare la congestione senza sosta cui sarebbe sottoposto un artefatto di utilizzo quotidiano. Ad ogni modo, vi è un flusso costante di applicazioni che migrano al di fuori dei laboratori. Nel 1997 i residenti di Hong Kong hanno iniziato ad utilizzare una singola smart card, dotata di un Radio Frequency Identification (RFID), chiamata "Octopus" utile per svariati utilizzi: acquistare il biglietto mentre si è sul tram, o uno snack presso il negozio all'angolo, o addirittura per aprire la porta d’ingresso di casa. Una startup, con sede a Pittsburgh, dal nome BodyMedia offre un sistema di monitoraggio wireless dei propri dati biometrici poco più spesso di un cerotto. Le informazioni raccolte vengono interpretate utilizzando un software di visualizzazione che crea una “documentazione della fisiologia del corpo", che può essere condiviso con il medico attraverso un sito web. Nel frattempo, diverse aziende come Samsung, Intel e Apple, hanno rilevato opportunità senza precedenti nella zona amorfa in cui convergono comunicazione, informazione e intrattenimento, e tutte stanno sviluppando applicazioni per accaparrarsi il mercato della cosiddetta "casa digitale". La casa stessa, l’abbigliamento, il negozio diventano luoghi di elaborazione e di mediazione dell’informazione. Gli artefatti ordinari sono reinventati come luoghi in cui i dati sono raccolti, valutati e resi input per azioni conseguenti. E tutti i riti familiari della vita quotidiana, cose basiche come il modo di svegliarsi al mattino, di andare a lavorare, o acquistare in un negozio di generi alimentari, sono ripensati come una danza intricata di informazioni. In Corea del Sud, un'intera città chiamata New Songdo si sta costruendo da zero con tecnologia ubiqua incorporata in ogni porta, ogni fermata del bus, addirittura nei rifiuti. Apparentemente, una vita a New Songdo (o un’altra delle "u-city" anche oggi sono in programma) sarebbe semplificata e resa meno impegnativa ad ogni passo grazie all'applicazione di computazioni di dati nelle innumerevoli necessità attuative del quotidiano. Le misurazioni previste comprendono molti aspetti del vivere: dalle previsioni del tempo visualizzate sullo specchio del bagno al mattino, ai bonus accreditati sul tuo account per il corretto smaltimento dei rifiuti riciclabili. Questi sistemi si affidano ad una infrastruttura di comunicazione wireless, i cui nodi sono rappresentati da processori integrati ed incorporati negli artefatti urbani, e mostrano le potenzialità e lo stile di interazione tipico dell’ubiquitous computing: una transazione tra una persona e un sistema informatico procede automaticamente senza la necessità di un'azione che sia espressione di una volontà esplicita dell’utente, di una sua intenzione o anche semplicemente senza la coscienza di ciò che sta avvenendo. Questo processo complesso è definibile come "capacità computazionale ed elaborazione delle informazioni che si dissolve nel comportamento". 1.1 CHE COSA POSSIAMO ASPETTARCI? La situazione attuale ricorda gli albori del World Wide Web, prima che i brand globali o le società di consulenza lanciassero i loro dipartimenti dedicati al business digitale, prima che i browser e gli standard di markup (html) fossero stati pubblicati. E 'utile ricordare che ci sono voluti anni prima che la comunità degli utenti si evolvesse e che fosse capace di affrontare e utilizzare il web, sia tecnicamente che dal punto di vista istituzionale, e che le sfide dell’ubiquitous computing sono addirittura più complesse per molti ordini di grandezza. Probabilmente rendere accettabile da parte dell’utente un'esperienza digitale legata alla presenza pervasiva di centri di elaborazione è perfino più difficile dell’esperienza di interazione con un desktop o con il web che quanto meno rimane circoscritta ad un luogo e ad un tempo i cui confini possono essere tracciati, per quanto in modo molto sfumato. Ognuna delle interazioni presentate in un giorno dell’ipotetica vita di un cittadino di New Songdo - dal riempire automaticamente la vasca da bagno per andare al lavoro in tempo, alla programmazione settimanale della selezione e dell’acquisto di generi alimentari - è colma di potenzialità perché avvenga un crash del sistema. Gli utenti di PC hanno dovuto abituarsi nel corso dei decenni a queste inefficienze, ma questa volta, non sarebbero confinate in una scatola nera sotto la scrivania, ma avverrebbero sparsi nelle più intime circostanze della vita. Il vero confronto, a scala globale, risiede nella progettazione di esperienze basate su una capacità computazionale e di output verso l’utente che è ubiqua e richiede una comprensione completa di come le persone differiscono l'una dall'altra, e come queste differenze possono influenzare quello che vorrebbero e come potrebbero chiederlo. Questo tentativo è stato intrapreso dalla disciplina emergente dell'interaction design specificatamente dell’interazione con interfacce non solo grafiche, come tradizionalmente è avvenuto sino ad ora (GUI, Graphical User Interface), ma anche interfacce che interpretino movimenti, gesti, manipolazioni e altre interazioni tipiche del mondo fisico (TUI, Tangible User Interrface). Queste discipline hanno trovato maggiore spazio di insegnamento e ricerca in luoghi come il MIT Media Lab, nell’esperimento dell’Interaction Design Institute di Ivrea e presso l’Interactive Telecommunications Program della New York University. Idealmente, programmi come questi danno agli studenti la comprensione della portata della sfida implicita in ogni momento in cui sia contemplato il dispiegamento delle tecnologie dell'informazione nella vita quotidiana. Il dato più elementare ma di estremo impatto dell’ubiquitous computing è che qualsiasi applicazione si svolge nel mondo reale, in ambiente molto più effimero, complicato e imprevedibile di qualsiasi “arena” del web che risulta relativamente delimitata e delimitabile. Le persone vanno e vengono, i loro bisogni e desideri cambiano di momento al momento in base ad un contesto di analisi e scelta da parte degli utenti che è raramente reso esplicito. Osservare la gente comune nel corso delle loro attività quotidiane; modellizzare le loro esigenze con sensibilità, intuizione, e precisione; sviluppare un vocabolario adeguato per la loro interazione con i sistemi tecnici circostanti è un ostacolo non meno significativo, perché è estremamente umano. 1.2 LO SCHERMO ESTESO La distribuzione della potenza di elaborazione in tutto l'ambiente porta con se la conseguenza che interagire con i servizi di calcolo attraverso la consueta combinazione di schermo e tastiera non sia più il metodo più pratico. Lo schermo e la tastiera, ideali per il rapporto uno a uno di utente e macchina, impliciti nell’uso del personal computer, perdono di senso nel contesto illimitato, fluido, multiutente del pervasive computing. Nuove interfacce che incorporano il tocco, i gesti, il riconoscimento della voce entreranno in gioco. Il solo progetto di come la gente userà queste interfacce è una sconfinata area in cui la pratica del design dovrà intervenire e mutare gli archetipi. Come si fa a progettare un'esperienza interattiva che non è centralizzata su un schermo? Ormai si ha più che un intero decennio di esperienza con il World Wide Web e i progettisti sono abituati ad una più o meno vasta serie di strumenti utilizzati nello sviluppo dei siti, a partire da mood board sino al wireframe e agli use cases. Mentre molti di questi documenti manterranno la loro utilità nello sviluppo di sistemi di ubicomp, altre ed ulteriori saranno le sfide poste: tener conto delle esigenze di più utenti, ciascuno libero di muoversi nello spazio tridimensionale e nel tempo, in quanto avrà a che fare con più sistemi interattivi. Ciò suggerisce che nuovi strumenti di progettazione emergeranno nella pratica professionale. Probabilmente questi possono avere più elementi in comune con progetti di architettura o anche con la notazione coreografica. Una delle principali sfide implicite nella modellazione delle interazioni ubique è distinguere espressioni e gesti destinati ad essere i comandi di sistema da altri comportamenti casuali. I sistemi saranno costantemente di fronte alla domanda: "Stai parlando con me?" Si può infatti immaginare che l'utente sarà impegnato in scambi con altre persone o con altri sistemi tecnici collocati nelle vicinanze, e quindi è inevitabile un costante rischio di malinteso in quanto il comportamento degli utenti sarà intrinsecamente meno prevedibile di quella di chi, seduto davanti a una tastiera, è impegnato in una relazione più o meno dedicata con un singolo elaboratore. Entrambe le nostre pratiche di progettazione sia concettuali che strumentali e deliverable associati dovranno modificarsi per tener conto di questa variabilità. La potenziale impercettibilità dei servizi dell’ubicomp in un determinato ambiente è anche questa una sfida progettuale. Icone, sistemi di segnaletica visiva o altri indicatori evidenti dovranno essere sviluppati semplicemente per spiegare al pubblico, ignaro, che l'informazione ambientale sia effettivamente disponibile. A dire il vero ci sono anche molte ragioni, tra cui la privacy non è la più trascurabile, perché gli utenti potrebbe voler sfuggire alla rete ambientale di computer. Esiste già un’ipotesi su come una segnaletica potrebbe interagire con il sistema ubiquo, grazie ai vari sforzi di " notazione spaziale" che sono sorti negli ultimi anni come Semapedia o i codici QR molto diffusi in Giappone. Questi ultimi permettono a chiunque con un telefono equipaggiato di fotocamera scattare una foto di un segno QR-enhanced, o una mappa, o biglietto da visita e si viene direttamente indirizzati verso il sito web inerente. Per la maggior parte, questi progetti si basano su codici a barre 2D per trasmettere informazioni. Questi offrono sia l’opportunità descritta che un problema, oltre al fatto che tali codici a barre non sono leggibili dall’uomo e decisamente non estetici. Una presenza invasiva di codici a barre 2D sarebbe un affronto per l’universale senso del bello. 1.3 AL DI LÀ DELLA SCATOLA La nostra nozione di tecnologia dell'informazione in quanto limitato a queste scatole che definiamo "Computer" sta cambiando completamente, in modo permanente e irreversibile. Mentre attualmente la potenza della tecnologia dell'informazione è facilmente accessibile solo in relativamente poche occasioni, confinata in una fascia relativamente ristretta di circostanze, e utilizzata per affrontare solo certi tipi di situazioni, l’ubiquitous computing investe con potenza di calcolo gran parte dell'ambiente costruito, con implicazioni per quasi tutte le cose che gli uomini fanno. Per questo motivo, forse sorprendentemente, è ragionevole pensare all’ubiquitous computing non tanto come una sfida di capacità computazionale (dalla quale per altro non si può prescindere), ma come una progetto di impatto sociale. Le conseguenze di dotare gli oggetti e le superfici degli artefatti della vita quotidiana con potenza di elaborazione sono più grandi di una singola seppur grande innovazione in un settore industriale. Sulla base di un’ampia distribuzione di microprocessori, i concetti più utili per la comprensione dell’ubiquitous computing saranno da trarre dallo studio dell'evoluzione sociale e culturale. Se New Songdo rappresenterà davvero un modello valido per la vita in città del futuro, allora le tecnologie dell'informazione avranno un ruolo di primo piano nella maggior parte delle scelte, compiute dalla maggioranza delle persone, nella maggior parte dei momenti della loro vita. Con l’ipotesi di questa pervasività, assumere che l’errore tecnico sia è inaccettabilmente ingenuo. Abbiamo bisogno di differente paradigma tecnologico che possa abilitare questo cambiamento antropologico. Il ruolo del progettista assume una nuova importanza in questo contesto, una nuova responsabilità per assicurare, ove possibile, che i sistemi ubiqui migliorino la vita quotidiana dei loro utenti (o per lo meno non siano solo un onere aggiuntivo). I progettisti hanno la possibilità di agire con delicatezza inconsueta e, soprattutto, con passione per tutte le esigenze di una base di utenti enormemente ampliata e diversificata. L’ubiquitous computing estende la potenzialità del progetto a tutta la socio sfera, in quanto aggregato anche di manufatti permanenti. 1.4 LA SCALA URBANA Quello che sta accadendo a scala urbana oggi è simile a quello successo vent'anni fa per le auto da corsa in Formula Uno. Fino a quel momento, il successo sul circuito è stato principalmente riconosciuto alla meccanica della vettura e alla capacità di guida del pilota. Poi è sbocciata l’elettronica e la telemetria. La vettura è stata trasformata in un computer ed è monitora in tempo reale migliaia di sensori, che diventano perciò "intelligenti" e meglio in grado di rispondere alle condizioni della gara. In modo analogo, nel corso dell'ultimo decennio le tecnologie digitali hanno iniziato a tappezzare le nostre città, formando la spina dorsale di una grande infrastruttura intelligente. Banda larga, fibra ottica e network wireless stanno sostenendo la diffusione di telefoni cellulari, smartphone e tablet che sono sempre più accessibili. Allo stesso tempo, banche dati aperte alla consultazione - soprattutto da parte delle istituzioni pubbliche - che si possano talvolta anche editare (come per le iniziative wiki), rivelano moltissimi tipi di informazioni e i chioschi pubblici stanno aiutando ad accedervi sia da parte degli alfabetizzati delle interfacce digitali che degli analfabeti. Chioschi di questo genere sono facilmente ritrovabili in uffici amministrativi, musei ma anche centri per lo shopping o centri turistici. Si aggiunga a questo il potenziamento di una rete di sensori (da quelli per la pubblica sicurezza a quelli meteorologici) e l’incremento di tecnologie di controllo (ad esempio per il traffico automobilistico o gli accessi a luoghi riservati o i tempi dei mezzi di trasporto), il tutto interconnesso da computer potenti e a buon mercato. Con l’ausilio di poca immaginazione si può già intravedere come le città rapidamente si trasformano in complessi "computer all'aria aperta". La grande quantità di dati che emerge rappresenta il punto di partenza per fare si che infrastrutture tecnologiche efficienti possano offrire informazioni (output) che valgano ad aiutare i cittadini nell’ottimizzazione dei processi della loro vita, ad esempio di tutti i giorni. Estrarre le informazioni in tempo reale sulle condizioni della strada, per esempio, può ridurre il traffico e migliorare la qualità dell'aria (si veda Trafficdriod di Google). LiveSingapore, un progetto del dipartimento Senseable City del MIT Media Lab, utilizza in tempo reale i dati registrati dalla miriade di dispositivi di comunicazione, sensori e microcontrollori, che monitorano costantemente l’ambiente urbano della città analizzandone alcuni parametri rilevanti, momento per momento. I risultati suggerirebbero nuovi modi di comprendere e ottimizzare i flussi cittadini e in ultima analisi aiuterebbero le persone a vivere la città come mai prima. Più nello specifico, la piattaforma software aperta di Live in Singapore permette ai cittadini stessi di sviluppare applicazioni differenti in una modalità collaborativa. Sono iniziati progetti su applicazioni che dicono ai pendolari come, in uno specifico momento, possono raggiungere le loro case più veloce, o ai residenti come possono ridurre il consumo di energia proprio e del vicinato, o come gli abitanti possono trovare un taxi da condividere per una data destinazione. Il potenziale per lo sviluppo di più di questo tipo di infrastrutture, se efficienti, è vasto e una buona parte può essere attuata attraverso sistemi intelligenti. Non è quindi sorprendente che molte grandi aziende, come ad esempio IBM, Cisco Systems, Siemens, Accenture o ABB, stano impostando i loro scenari di sviluppo industriale sullo spazio urbano del futuro. Un ruolo chiave sarà giocato dalle interfacce di interazione con i sistemi ubiqui; più naturali esse saranno, più facilmente consentiranno l’acceso ai dati da parte di non tecnici, disabili o non alfabetizzati digitali e una partecipazione più piena alla vita civile, rendendola più razionale. Tra queste, le interfacce gestuali sono un ambito di ricerca nuovo e decisamente sperimentale. Tuttavia si può citare un esempio piuttosto avanzato e già da alcuni mesi in fase di sperimentazione pubblica sul web. Si tratta di un’applicazione sviluppata dall’Institute for Creative Technologies presso la University of Southern California ed è un sistema di controllo gestuale per Gmail che, se combinato con sintesi vocale e altri sistemi di riconoscimento passivo (RFID), potrebbero consentire un accesso immediato, pubblico e non mediato da altri devices di input alle informazione ogni qual volta fosse necessario e non solo di fronte al proprio pc/mobile/tablet. 1.5 SCOPI DEL PRESENTE STUDIO 1.5.1 MINIMALISMO DEL PHYSICAL COMPUTING Uno dei punti chiave, del presente studio, consiste nella sperimentazione e “messa a modello” del sistema di interazioni attraverso sensori (e non attraverso sistemi di input tradizionali) e di feedback che un’utente può avere con un totem informativo urbano. I totem comunemente in uso oggi sono generalmente passivi (semplicemente strumenti di visualizzazione di messaggi informativi e pubblicitari) e solo talvolta presentano possibilità di navigazione attraverso i contenuti visuali mostrati sui touch screen. In questi ultimi casi le interfacce sono pensate per un’interazione con un utente singolo pur trovandosi in spazi pubblici e perciò potenzialmente multiutente. In realtà applicazioni interattive pubbliche multi utente esistono e sono comuni in un ambito leggermente differente; si tratta di quello artistico delle performance proiettate sulle facciate dei palazzi. A titolo esemplificativo ci si può riferire ai lavori di Rafael Lozano-Hammer che ha costruito, in svariate occasioni, proiezioni interattive su facciate di grandi palazzi. In questi stage gli utenti hanno potuto interagire con i contenuti proiettati e con gli altri utenti ricostruendo situazioni soprattutto ludiche ed effimere. Tale approccio, che si potrebbe definire collettivo, all’interfaccia è assente nei chioschi che sono oggi pensati per un interlocutore singolo. I chioschi attualmente diffusi sono pensati per un’interazione diretta con il touch screen, si può definirla “interazione ad un metro”. Questo tipo di modello in realtà riproduce in uno spazio pubblico la tipica modalità di interazione con un personal computer in un ambiente privato e confinato. In realtà un chiosco pubblico è visibile anche da utenti potenzialmente distanti, perciò non attivi in senso stretto. Le interfacce gestuali possono essere un utile strumento di sperimentazione e risoluzione dei limiti delle attuali applicazioni, tuttavia in questo scritto si cerca di proporre e delineare un approccio all’utilizzo di queste tecnologie che possiamo definire minimalista. I prototipi, rintracciabili online, che ne sfruttano le potenzialità denotano un forte limite progettuale legato alla sceneggiatura degli stessi gesti che attivano le interfacce. I limiti sono rintracciabili a diversi livelli, ma per la nostra applicazione possiamo concentrarci su due ordini: • movimenti ampi e complessi compiuti in pubblico rendo l’utente inusualmente scomposto • comandi inputati attraverso movimenti codificati in modo specifico, risulterebbero sconosciuti agli utenti comuni e quindi da apprendere • l’”incontro” dell’utente con l’informazione nello spazio pubblico avviene in modo casuale e talvolta senza una specifica aspettativa; perciò l’artefatto deve essere progettato per condurre l’utente attraverso l’esperienza informativa in modo adeguato e approfondito Il minimalismo nel progetto di un interfaccia gestuale consiste nell’utilizzare il minimo numero di sensori possibile e codici gestuali univoci ma sufficienti a consentire all’utente un’esperienza semplice ma consistente. Per rafforzare la necessità di questo obiettivo si può portare l’esempio dell’unica applicazione industriale reale. Si tratta di Kinect, il sistema di gioco che riconosce i movimenti del corpo del giocatore, prodotto da Microsoft. In questa situazione l’interfaccia gestuale funziona piuttosto bene perché l’utente è predisposto ad utilizzare il corpo stesso per giocare ed è disposto ad imparare le regole per parteciparvi. Entrambe queste situazioni non sono date e tanto meno riproducibili in un contesto pubblico e non specifico. 1.5.2 INTERATTIVITÀ VS REATTIVITÀ Una delle tesi qui argomentate consiste nel sostenere la necessità di introdurre negli artefatti urbani interattivi una componente di aleatorietà nella meccanica dell’interazione stessa. Un sistema ATM (Bancomat) presenta una modalità di interazione prestabilita e segue un algoritmo basato su scelte attraverso tra le quali l’utente deve realizzare la proprio intenzione d’uso. Questo approccio è sicuramente efficace dal punto di vista funzionale ma rende l’esperienza ripetitiva e priva di interesse al di fuori della fruizione dello specifico servizio. Al contrario, un artefatto urbano interattivo che può incontrare l’interesse casuale e non pianificato dell’utente ha necessità di esprime un’esperienza d’uso sorprendente che non si riduca alla sequenza algoritmica, seppur articolata, stabilita dal progettista. Questo obiettivo è conseguibile attraverso due modalità principali: − che l’artefatto sia sensibile a variabili esterne imprevedibili e complesse (valore conversazionale) − che l’artefatto sia alimentato da contenuti provenienti da una comunità di utenti Proponiamo di concentrarsi su come sviluppare e sostituire una comunicazione unidirezionale (tipica dei media classici) con una bidirezionale che possa migliorare la vita sociale, ad esempio attraverso la condivisione di incontri digitali tra persone fisicamente in posti diversi. La consapevole direzione progettuale è di sostenere i valori sociali della vita cittadina, quali espressività, senso di appartenenza dello/allo spazio pubblico, incontri fortuiti con conoscenti o estranei. L’incontro casuale, se supportato da un’esperienza informatica socialmente situata in spazio pubblico potrebbe causare un cambiamento nel modo di vivere lo spazio. 1.5.3 DECLINAZIONE DI PRINCIPI DI VISUAL DESIGN SU ARTEFATTI URBANI EVOLUTI L’applicazione di comportamenti reattivi da parte del totem, siano essi dovuti a azioni esplicite dell’utente o semplicemente ad atteggiamenti impliciti, pone la questione dell’evoluzione dell’interfaccia grafica di tali sistemi. Il display, infatti, nell’esperimento in seguito illustrato, rappresenta comunque il principale attuatore del sistema ed in quanto tale la GUI (Graphic User Interface) è la reale rappresentazione del sistema di feedback ipotizzato. In linee generali è possibile affermare che i contenuti e l’ergonomia della GUI è relazionata non solo ai comportamenti intenzionali dell’utente (interrogazioni esplicite), ma anche ai comportamenti casuali e svincolati dall’interazione esplicita con il sistema. In questo caso il sistema è reattivo e visivamente relazionato alle soglie di attenzione manifestate dall’utente (o inferibili). Ad oggi questo aspetto non è trattato nella progettazione di totem, che tendono a riprodurre il paradigma di interazione tipico del personal computer, cioè immersivo dal punto di vista dell’attenzione necessaria all’interazione e completamente esplicito dal punto di vista dell’intenzione d’uso che è necessario che l’utente esprima in qualche modo al momento di interagire con il sistema. Questa ipostesi di una implementazione ambivalente, cioè di una GUI doppia che possa avere funzione di interfaccia per un’interazione di primo piano o contemporaneamente di background ha implicazioni del disegno stesso del visual. Quest’ultimo viene modificato nella scala con cui contenuti sono visualizzati per gli utenti lontani, quelli ad una distanza definibile “di interesse” e quelli ad una distanza minima, cioè “di interazione”. Tipologia e dimensione dei messaggi vengono modulate sulla base delle tre categorie sopracitate rendendo l’interfaccia del totem dotata di un’ergonomia dinamica. 1.5.4 SPERIMENTAZIONE SUL CAMPO COME METODO PROGETTUALE Questo tipo di progetti, in cui l’innovazione è pragmatica, e la riuscita è prettamente tecnica, non è teorizzabile a priori, ma passa attraverso la necessaria e predominante fase di verifica sperimentale. Nel caso qui discusso si tratta di un esperimento fatto insieme alla Camera di Commercio di Mantova per la stessa città gonzaghesca. In un progetto del genere anche il reperimento delle risorse economiche è un elemento determinante per la riuscita dello stesso. Soprattutto perché la necessità di conoscenze tecniche differenti fa si che si debbano coinvolgere differenti attori professionali. Il progetto di un totem è intrinsecamente multi disciplinare perciò realizzabile con uno sforzo collettivo. L’esperimento è stato il momento di sintesi tra le riflessioni progettuali e la reale possibilità tecnologica di attuazione. In questo speciale confronto le scelte definitive del progetto sono state calibrate e misurate da un’analisi di fattibilità in base allo stato dell’arte delle tecnologie coinvolte e la possibilità di immaginare una produzione industriale di piccola tiratura. Il prototipo è stato allestito sulla base della piattaforma open hardware Arduino con la quale sono stati gestiti tutti i comportamenti di sensori e attuatori. L’elaborazione grafica (renderizzazione dell’interfaccia), la gestione dei contenuti e l’elaborazione dati è affidata ad un vero computer.a rduino è un hardware molto noto per la prototipazione nel physical computing ed è programmabile attraverso un linguaggio, open source, chiamato Processing. La logica “open” permette di trovare online quasi ogni suggerimento e assistenza nello sviluppo del prodotto specifico. Il raggiungimento di un prototipo funzionante permette la verifica del comportamento degli utenti e del funzionamento dell’artefatto. Ovviamente questa verifica non offre un riscontro esaustivo e non ha questo fine, essendo assenti alcune variabili fondamentali, quali la numerosità e la diffusione delle installazioni, l’industrializzazione dell’artefatto e l’affinamento tecnologico. Tuttavia il prototipo rappresenta un primo banco di prova e alcune indicazioni sono supportate dall’evidenza e soprattutto rappresenta un momento di riflessione spunto per una modellizzazione teorica e tipologica dell’artefatto.