Un set completo di dispositivi “indossabili”

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Si parla di elettronica indossabile quando ci si riferisce in generale a piccoli apparati che possono essere portati “addosso” nella normale attività di lavoro. Alcuni sono studiati per costituire una sorta di “prolungamento” del corpo umano in alcune attività, altre sono definite indossabili semplicemente perché sono state progettate in conformazione anatomica per poter essere maneggiate facilmente. In comune hanno una caratteristica: tutte sono ad alto contenuto tecnologico, e fra l’altro rappresentano un settore in rapida evoluzione, in cui molte sono ormai le aziende che vi lavorano.

Anche l’Italia non sta certo a guardare, e fra le aziende che propongono soluzioni innovative in questo settore vi è la nota Eurotech, che da anni opera con successo nella realizzazione di soluzioni di punta nel settore dei dispositivi elettronici. Eurotech S.p.a. – che fa parte di un gruppo presente in molti Paesi – ha sede a Udine, e fra la propria produzione ha una linea di dispositivi per la “wearable electronics”, alcuni dei quali sono stati presentati di recente.

Un computer “da polso”
Una famiglia di prodotti particolarmente rappresentativa delle capacità di Eurotech è costituita dalla categoria Zypad, che comprende vari tipi di apparati.
La serie WL11xx, ad esempio, è costituita dai cosiddetti “wrist wearable computer”, ovvero computer “da polso”. Come si può vedere dalla figura 1, è realizzato sotto forma di “bracciale”, con i tasti di comando (in numero di 11, con retroilluminazione) posti sulla faccia superiore, una soluzione che permette di operare tranquillamente a mani libere, senza il rischio di caduta del dispositivo, facilmente bloccabile a velcro e indossabile anche sopra gli indumenti.

Non solo, ma lo schermo (un 3.5” a colori da 320×240 pixel, con regolazione automatica del contrasto a seconda della luce ambientale) è di tipo grafico, con interfaccia a icone, di tipo “touch screen” e comandabile a penna, provvista con il Zypad e connessa all’unità. L’unità usa un processore a elevate prestazioni, supportato da 128 MB di Flash e 128 MB di Ram.

Fig. 1 – Il “computer da polso” della serie WL11xx di Eurotech, con comandi a tasti e a penna

Il sistema operativo è di tipo standard, può essere installato Windows CE come anche Linux. E infine, caratteristica non da poco, Zypad WL11 è dotato di comunicazione wireless di tipo PAN (Bluetooth, ZigBee) e LAN WiFi (IEEE 802.11 b/g). L’audio è integrato (è altresì disponibile una presa audio I/O a jack), e l’interfaccia dati è di tipo USB, con la possibilità inoltre di inserire una scheda Mini SD. Fra le caratteristiche ulteriori, si segnalano il GPS integrato (con antenna integrata ad alta sensibilità), l’accelerometro lineare e l’interfaccia RFID.

L’alimentazione è fornita da una batteria Li-Ion di tipo intercambiabile (da 3.6V – 2200 mAh), con la possibilità di ricaricarla tramite un alimentatore esterno universale oppure via USB da PC o ancora dalla presa accendisigari dell’autovettura. Una gestione intelligente dei consumi permette di fruire di un’ampia autonomia, e un sensore interno permette di rilevare la posizione del braccio, in modo che quando la mano si trova verso il basso lungo il corpo il Zypad va automaticamente in modalità standby.

Fig. 2 – Il nuovo computer indossabile WL1500

L’unità è resistente all’acqua e pesa 250g (batteria inclusa), un gioiellino, un concentrato di tecnologia letteralmente a “portata di mano”, che soddisfa il criterio di “ubiquitous computing. Gli impieghi vanno dalla logistica ai servizi di emergenza, dalla sicurezza al campo medico, dalla cantieristica al settore turistico, dalla distribuzione al settore militare. Per impieghi particolarmente gravosi, è disponibile la versione WR11xx (Fig. 3), che rispetta le direttive MIL standard.

È altresì disponibile una nuova versione – in sigla Zypad WL1500 (Fig. 2) – caratterizzata da un processore più veloce, e migliori prestazioni, ulteriori funzioni di comunicazione cellulari, un grado di protezione IP54 e un design migliorato. La connettività cellulare può utilizzare reti 3G, GSM/CDMA/GPRS/EDGE, UMTS e HSDPA con antenna integrata, oltre alle precedenti WiFi e Bluetooth. Il GPS integrato permette di geolocalizzare i dati raccolti dall’operatore nonché la posizione dell’operatore stesso ad esempio in situazioni di emergenza o di soccorso.

Fig. 3 – WR11 è la versione “rugged” della serie WL11xx; rispetta le direttive MIL standard

Le temperature di esercizio possono andare da -20 °C a +50 °C, la capacità della batteria è stata incrementata e, grazie alla funzionalità di Hot Swap, è possibile sostituire la batteria senza spegnere il dispositivo e senza perdere alcun dato.

Il WL1500 possiede un display è un 3.5” touch-screen a risoluzione QVGA, microfono, altoparlante con possibilità di collegare cuffie o auricolari. È anche disponibile nella versione con lettore di codici a barre integrato e può comunque essere connesso a un barcode reader esterno.

Fig. 4 – Il lettore di codice a barre “da dito” ZRS-1D Eurotech

A proposito di barcode reader, Eurotech rende disponibili dei lettori di codici a barre a laser (abbinabili ai computer da polso della serie WL, come si può vedere in Fig. 4) anch’essi “indossabili”, e precisamente “da dito”. La versione che consente la lettura su due dimensioni è data dallo ZRS-2D, visibile in figura 5. Entrambi comunicano tramite interfaccia USB, e pesano solo 66 grammi.

Fig. 5 – ZRS-2D, versione a lettura bidimensionale del barcode reader

Una guida turistica “indossabile”
Eurotech – a supporto dei propri PC da polso Zypad – ha messo a punto anche alcuni software applicativi ideati proprio per sfruttare al meglio le possibilità offerte da questi innovativi dispositivi. Un interessante esempio è rappresentato da una guida turistica multimediale interattiva, derivata dalla collaborazione con Mobile3D.
Si chiama MobileGuide, ed è una piattaforma software organizzata in due componenti principali: un Content Management System e un Client specifico per Zypad. MobileGuide può essere contenuta in una memory card miniSD, inseribile nello Zypad: con questa semplice azione si può immediatamente utilizzare la guida multimediale, le cui funzionalità non richiedono nessuna fase di training, grazie alle facili istruzioni di navigazione.

Grazie alle tecnologie di localizzazione integrate nello Zypad (GPS per impiego all’aperto e RFID e ZigBee per gli interni) è possibile selezionare i punti
di interesse o i tour tematici lungo il percorso dell’utente. Ogni tour è arricchito da audio, immagini, video e ricostruzioni 3D che facilitano la visita. Non solo, ma il software MobileGuide è in grado di sfruttare le ricostruzioni grafiche 3D per permettere al turista di aprire una sorta di “finestra temporale”, che mostra ad esempio come il sito visitato era nel passato o come potrebbe essere in futuro in seguito ad un intervento già pianificato.
Ricordiamo che Mobile3D è una spin-off dell’HCILab (Human-Computer Interaction Lab) dell’Università di Udine.

RFID indossabile
Eurotech, a completamento delle proprie soluzioni “wearable”, ha realizzato un dispositivo a comunicazione radio RFID che può, ad esempio, permettere un facile monitoraggio medico di tipo wireless. Si chiama ZyTag e, sotto forma di ciondolo abbinato ad esempio allo Zypad, può permettere al medico di monitorare lo stato di salute del paziente o trasmettere i dati a un database.

Lo ZyTag (che è stato fornito ai distretti sanitari della regione Abruzzo) può contenere ad esempio informazioni relative al numero della tessera sanitaria del paziente, il suo gruppo sanguigno, particolari allergie o intolleranze, e tutte le altre informazioni utili a formulare una cura adeguata. La memoria interna può contenere dati come immagini di piccole dimensioni, e può essere espansa a 128 kB.

Utilizzando il protocollo di comunicazione ZigBee, lo ZyTag comunica direttamente ai dispositivi riceventi quali lo Zypad entro un range di 30 metri, rispettando le specifiche 802.15.4. È altresì disponibile un mini port USB 2.0 per la connessione a un PC standard. Lo ZyTag è alimentato da una batteria ricaricabile che, grazie alla radio wireless interna di tipo low power, consente un’elevata durata. Le dimensioni sono di 4.5 x 3.1 x 1.3 centimetri, simile a una chiavetta USB.

Il “rugged computer”
Una estensione del concetto Zypad è rappresentata dalla serie BR2000 (Fig. 6), ovvero dei computer indossabili o installabili a bordo di mezzi di trasporto, ed è ideale per ambienti difficili, per interventi di emergenza, in ambienti industriali o nel settore oil&gas. In figura 7 si può vedere come può essere indossato (nel cerchio rosso), con il relativo display (detto anche monocular monitor) è fissato agli occhiali dell’operatore.

Fig. 6 – BR2000 è un “rugged computer” indossabile

Il “handheld computer” BR2000 utilizza un processore Intel E6xx Atom supportato da una memoria CompactFlash, ed è provvisto di due port Gigabit Ethernet nonché circuiti per comunicazioni Bluetooth, GPS e 802.11 b/g/n con relative antenne integrate. Il BR2000 integra un display a cristalli liquidi per la configurazione del computer, e va poi collegato a un display esterno grafico di maggiori dimensioni, come ad esempio uno di tipo wrist-worn (da polso), oppure uno palmare, uno fissato al braccio oppure un display monoculare da occhiale o da elmetto, come quello rappresentato in figura 7.

Fig. 7 – Un esempio di come si può “indossare” il BR2000 e utilizzare un monitor monoculare

Il peso di questo computer è di 800 grammi (batteria ricaricabile compresa), e non teme l’immersione in acqua, grazie ai connettori protetti da una chiusura stagna, in standard militare. La temperatura operativa può andare dai -40 °C ai +71 °C, e rispetta le direttive MIL-STD-810G e lo standard ambientale IP67 (polvere e acqua). La connettività è completa, analoga a quella già descritta per i WL1500, con antenne integrate (compreso un ricevitore GPS di ultima generazione) e, oltre alle comunicazioni radio ad alta velocità, comprende la Gigabit Ethernet, 6 porte USB 2.0, 3 porte RS232/422, audio e ovviamente video VGA.

I sistemi operativi supportati possono essere: Windows 7, WES 7, Wind River Linux o altri sistemi in real-time. Il BR2000 può altresì operare con il software Framework Everyware ed essere abilitato per l’Everyware Device Cloud (EDC), entrambi proprietari di Eurotech. EDC è una piattaforma che permette di progettare e di organizzare soluzioni “device-to-cloud” atte a consentire la comunicazione di dati fra dispositivi distribuiti e le varie applicazioni attraverso la rete. La soluzione EDC permette di progettare applicazioni di questo tipo in un tempo incredibilmente inferiore rispetto alle soluzioni classiche.

Paolo De Vittor

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