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Wearable computer: il futuro di un mercato che viene da lontano

15 Settembre 2003

Wearable computer: il futuro di un mercato che viene da lontano

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Entro il 2006 il giro d'affari sviluppato dai wearable computer dovrebbe aggirarsi, secondo le previsioni di Venture Development Corporation, intorno ai 500 milioni di dollari, un dato che evidenzia come quello dei computer indossabili non sia un mercato di nicchia e nemmeno una settore di ricerca folkloristico.

In effetti, anche se quello di indossare un computer può apparire una stravaganza da tecnofili, già oggi, ognuno di noi, porta con sé, dissimulati in telefoni cellulari o orologi digitali, un certo numero di computer che hanno la caratteristica di essersi ormai talmente integrati da risultare trasparenti, invisibili agli occhi dell’utente.

L’idea che indossare la tecnologia sia una caratteristica saliente di quella che variamente abbiamo definito era digitale o elettronica, è, in realtà, priva di fondamento. Gli oggetti frutto del progresso tecnologico sono degli utensili, più o meno evoluti, che hanno sempre aiutato l’uomo ad affrontare la vita quotidiana o il proprio lavoro, anche in epoche non sospette. Prendiamo ad esempio l’uomo di Similaun, la mummia ritrovata nei ghiacciai dell’Alto Adige dai coniugi Erika ed Helmut Simon il 18 settembre del 1991 e analizziamone l’equipaggiamento.

Questo pastore, vissuto circa 5.000 anni fa, nel momento in cui è morto aveva con sé:

  • Un arco (incompiuto), al quale stava probabilmente lavorando ricavato da un ramo di tasso
  • La faretra e il suo contenuto e cioè 2 frecce pronte per il tiro
  • 12 frecce semilavorate ricavate dai rami del viburno lantana. Le punte sono incollate con pece di betulla
  • 4 punte di corno di cervo tenute assieme da fibre di rafia
  • Una punta di corno ricurva (utilizzata probabilmente per scuoiare gli animali)
  • Un cordino di rafia lungo 2 metri pronto per essere utilizzato per terminare l’arco
  • Due recipienti in corteccia di betulla. Uno è alto 20 cm ed è composto da un unico pezzo di corteccia piegata e cucita lateralmente. All’interno foglie di acero, staccate quando ancora erano verdi, e particelle di carbone vegetale. Considerato il colore nerastro della parte interna della corteccia, si può ritenere che si trattasse di un recipiente per trasportare le braci e che fosse l’oggetto tenuto in mano dall’uomo prima di morire, vista la vicinanza dell’oggetto alla mummia
  • Un altro contenitore, di fattura simile, è stato rinvenuto più lontano dal corpo
  • Un’ascia in legno di tasso. La lama è stata realizzata con una colata di rame quasi puro (99,7% di rame, 0,22 di arsenico e 0,08% di argento), ed è stata fissata con pece di betulla e avvolta da sottili strisce di pelle
  • Un pugnale lungo 13,2 cm e formato da una lama triangolare in selce con un’impugnatura in legno di tasso
  • Un ritoccatore, uno degli oggetti più insoliti e l’unico esemplare completo ritrovato sino ad ora. È costituito da un pezzo di ramo di tiglio levigato in cui è stata inserita una scheggia di corno di cervo. Lo strumento serviva molto probabilmente per affilare la selce.
  • Una rete confezionata con fili d’erba intrecciata. L’uso di uno strumento del genere è da collegare molto probabilmente alla pratica venatoria per la cattura di volatili.
  • I resti di una gerla sono costituiti da due pezzi levigati di ramo ricurvo e da due tavolette. Probabilmente altre tavolette erano legate al supporto. Considerati i resti di ciuffi di peli, si può pensare che alla gerla fosse attaccato un contenitore di pelle
  • Un pendaglio con una perla di marmo bianco di forma circolare che aveva probabilmente una funzione ornamentale. Alcuni ritengono però che si tratti di un talismano. Attraverso il foro centrale passa un laccio di pelle a cui sono attaccate delle sottili striscioline di pelle utili per le piccole riparazioni
  • Due polipori di betulla utilizzati molto probabilmente a scopi terapeutici, visto il loro potere battericida.

In poche parole, l’uomo di Similaun, indossava e portava con sé, quasi tutta la tecnologia disponibile alla sua epoca, certamente molti più oggetti di quotidiana utilità di quanti ne “indossiamo” noi abitualmente. La tendenza a rendere la tecnologia sempre più trasportabile non risponde, quindi, a esigenze, per così dire, moderne, ma vecchie quanto l’uomo. Esigenze maggiormente sentite dalle civiltà nomadi, ma sempre più avvertite anche da chi ogni giorno deve muoversi all’interno di uno spazio molto ampio, per esempio una grande città, per motivi di lavoro o di svago.

Secondo lo studio di Venture Development Corporation già citato, il mercato dei computer indossabili crescerà annualmente del 51% da qui al 2006, raggiungendo un giro d’affari di 563 milioni di dollari.

In realtà previsioni più che ottimistiche per i wearable computer erano già state fatte in passato. La quasi totalità delle vendite attuali non riguarda il segmento consumer bensì quello industriale. I dispositivi wearable venduti oggi sono, infatti, nella maggior parte dei casi, strumenti che permettono di svolgere lavori manuali con il supporto del computer che fornisce dati e indicazioni in tempo reale senza che l’operatore debba utilizzare le mani (mini monitor montati sugli occhiali, voice recognition ecc). Lo studio di Venture Development Corporation (VDC), intitolato “The Global Market for Wearable Computers: The Quest for Killer Applications”, attesta anche che nel 2001 questo settore ha registrato un giro di affari di 70 milioni di dollari.

Secondo VDC, dal settore industriale (e anche da quello militare che ha sperimentato diverse applicazioni), si passerà presto a quello professionale, formativo, ospedaliero, turistico, sportivo e anche consumer. L’indagine ha sondato diversi mercati d’oltreoceano (USA, Canada, Messico, Brasile) in Asia (Australia, Cina, India, Giappone, Corea), in Europa, Medio Oriente e Africa.

Dall’analisi del versante consumer sono emerse interessanti indicazioni a favore della commercializzazione di nuovi dispositivi elettronici integrati negli accessori personali (cinture, giacche, occhiali, orologi, ecc.). Anche nell’abbigliamento, con le nuove sperimentazioni sui tessuti, si prospetterebbero innovazioni di successo. In questo settore stanno, infatti, già investendo non solo aziende esclusivamente impegnate in questo mercato, ma anche i maggiori brand dell’ICT. Non solo Vocollect, Xybernaut, ViA, Voxware, ma anche IBM, Hewlett-Packard, Psion Teklogix, Panasonic, Hitachi, e aziende leader dell’infotainment: aziende che dovrebbero garantire prezzi accessibili in breve tempo.

Ovviamente, il settore dei computer indossabili sta interagendo con altri campi della ricerca e in particolare con quello del design. Nel 2002 oltre venti giovani designer, provenienti da dodici Paesi diversi, hanno lavorato intorno all’idea di Personal Viewer, un nuovo strumento di computing che cambia il nostro approccio al lavoro, al relax, alle relazioni interpersonali. I cinque prototipi finali sono anche comparsi in una pubblicazione di approfondimento pubblicata da Microsoft con prefazione di Bill Gates.

Non è solo un laptop più piccolo o un palmare più potente: Personal Viewer è una finestra aperta sul mondo delle reti. I computer immaginati sono miniaturizzati, indossabili o oppure nascosti in oggetti comuni e facili da usare. Le Cahier di Fanny Manderscheid, ventiquattro anni, francese, si è aggiudicato il primo premio Smau Industrial Design 2002.

Le Cahier gioca con la memoria di oggetti comuni come il quaderno o la penna con gomma che scrive e cancella sia su carta che su schermo. Si presenta come un normale quaderno ad anelli; le copertine e i fogli all’interno contengono l’hardware, lo schermo, un writing pad e una tastiera. Lo strumento si può usare anche come un classico computer da tavolo o un portatile. In questo modo l’informatica più avanzata si adatta alle abitudini e alla cultura dell’utente.

Per i francesi Sealine Yam e Romain Vollet la tecnologia è un lusso quotidiano, da indossare e portare con sé in ogni situazione. eMove è pensato per la nuova generazione nomade urbana, una classe intellettuale emergente in costante movimento e in connessione permanente alle reti. eMove veste la tecnologia con il più dinamico street style. Un abbinamento che risulta particolarmente riuscito anche grazie all’uso di tessuti tecnologici che integrano i comandi principali, con naturalezza.

La chiave del progetto di Luca Bresciani e della giapponese Yuriko Kato è la modularità. Jigsaw si compone e scompone come un puzzle. I suoi elementi base e gli accessori possono essere configurati diversamente in funzione delle esigenze dell’utenti mancini per esempio. La versatilità di Jigsaw si esprime anche in ambito domestico offrendo varie opzioni di utilizzo: come televisore da parete, come lettore DVD o desktop computer, montando il tablet sul suo coperchio base trasparente. Le linee morbide dello strumento evidenziano lo studio ergonomico e confermano la metafora del puzzle scelta dai due designer.

Per Dante Novelli e Jacinto Segui, spagnolo, la tecnologia aiuta a rendere il mondo più accessibile. Reality Translator, questo il nome del progetto, lavora come un traduttore reale-virtuale. Il suo schermo estraibile cattura con la telecamera le immagini di oggetti o paesaggi circostanti e li rielabora, integrandoli con dati provenienti dalle reti. Il progetto interpreta in maniera letterale il tema del personal viewing. Le sue applicazioni più immediate riguardano l’area della disabilità, la guida assistita e l’ambito professionale.

Michal Gherman, Fernanda Valenzuela e Janaina Santos, da Israele, Brasile e Venezuela, propongono un esercizio solo in apparenza visionario intorno all’idea di computer flessibile. Grazie ai chip di plastica che sostituiranno gli attuali in silicio, lo schermo di Flex Viewer è deformabile e può essere arrotolato come un papiro. Flessibilità fisica e funzionale si accompagnano: diversi moduli di FlexViewer possono essere collegati tra loro offrendo una visione immersiva fino a 360°, molto gratificante nel gaming per esempio. Ancora, si può immaginare ancora un quotidiano elettronico completamente riciclabile e attento all’ambiente Background comune ai diversi progetti di Personal Viewer è la visione umanista della tecnologia.

L’informatica rende interattivi tutti gli strumenti e gli utensili a nostra disposizione razionalizzando il nostro impiego di spazio e tempo. In parallelo, l’integrazione funzionale e la miniaturizzazione dei nuovi device riduce il nostro impatto sulle risorse materiali. Questi temi sono da sempre vicini alla sensibilità di Microsoft e Scuola Politecnica di Design: una collaborazione, nata a giugno 2001, che proseguirà anche nell’anno 2002-2003 con un project work coordinato da Piero Lissoni dedicato al nuovo nomadismo elettronico.

Anche in campo militare la ricerca nel settore dei wearable computer è molto attiva e non solo per integrare oggetti tecnologici all’equipaggiamento dei soldati, ma per aumentarne le prestazioni fisiche. Si tratta, in effetti, di un nuovo paradigma per il mondo dei computer indossabili che, in questo caso, dovrebbero assolvere alla funzione di rendere l’essere umano più veloce, più forte, meno vulnerabile.

Il ministero della Difesa americano ha stanziato 50 milioni di dollari per mettere a punto un’armatura robotizzata capace di decuplicare la forza umana. Indossandola, i marines potranno camminare per un’intera giornata alla velocità di 15 km/h, con un carico di 100 kg sulle spalle.

I ricercatori si sono impegnati a creare un prototipo di questa armatura entro il 2003, ma devono superare molte difficoltà tecniche e concepire una fonte energetica – una pila o un motore – potente, leggera e a basso consumo, capace di alimentarla. Il progetto, studiato per aumentare le performance umane sarà una sorta di scheletro esterno, simile a quello degli insetti o di alcuni molluschi.

L’idea di una corazza che amplifichi le potenzialità umane è già stata sfruttata dagli autori di fantascienza, come, ad esempio, nel film Alien; ma in questo caso si tratterà di qualcosa di ancora più sofisticato del modello indossato dal tenente Ripley. Come fanno notare i responsabili del programma, il robot di Alien era pesante e dipendeva da una fonte di energia esterna, quello che sta costruendo l’esercito americano sarà poco ingombrante e ad alimentazione autonoma. Per la sua realizzazione si stanno impegnando sette squadre di ricerca, civili e militari: quattro di queste dovranno affrontare i problemi legati alla robotica, mentre le altre tre si occuperanno dell’aspetto legato alla forza e al modo per produrla.

Il problema maggiore riguarda l’energia. Il peso che il robot deve muovere è considerevole, sommando quello dell’uomo, dell’equipaggiamento e dello scheletro stesso. Ad oggi, i bracci automatici non sono in grado di spostare più di un decimo del loro peso in tempo reale. I sistemi idraulici spostano l’equivalente del proprio peso perché l’energia è convertita in pressione, ma il rendimento è comunque insufficiente. Quale sarà allora la fonte di energia per alimentare i movimenti e i microprocessori necessari al loro controllo?

Il motore a scoppio a due tempi ha un impatto sonoro incompatibile con la necessità di procedere in silenzio in presenza del nemico. La ricerca mira al perfezionamento dei motori termici miniaturizzati, che hanno una resa del 10-15 % e, grazie a un carburante a base di idrocarburi, possono raggiungerne una del 35%. In alternativa ai motori si è pensato a delle pile alimentate da idrogeno e ossigeno, ma rimane irrisolto il problema dello stoccaggio dell’idrogeno.

Il progetto è un’occasione per testare motori, microturbine, pistoni e cilindri dal design complesso: il movimento effettuato deve tenere conto della resistenza del corpo umano. Comandare movimenti meccanici precisi e compatibili con il corpo è un’operazione estremamente complessa. Il soldato è al centro del dispositivo e lo scheletro si costruisce intorno a lui, perciò è necessario approfondire la ricerca biomeccanica. Tra i ricercatori arruolati sono stati scelti esperti del settore paramedico, specializzati in sistemi di assistenza agli handicappati.

Infine, l’armatura sarà dotata di sensori capaci di captare il movimento umano e amplificarlo, restituendo anche una parte degli sforzi; operazione che richiede enormi capacità di calcolo. Ephraim Garcia, responsabile dell’operazione, non sembra affliggersi di fronte a tanti ostacoli e afferma che il primo prototipo degli arti superiori sarà pronto nel 2003 e l’intero corpo nel 2004.

Oggi, il prototipo di armatura più avanzato è opera del team di Homayoon Kazerooni, del laboratorio di ingegneria robotica e umana di Berkley. Il Lower Extremity Enhancer è costituito da due gambe che si attaccano alle anche e alle caviglie dell’uomo e che accompagnano il suo cammino. Questo scheletro metallico riesce a sopportare il suo peso, senza affaticare l’uomo, per 15 minuti. Sono già previste più versioni, alcune mirate alla difesa, altre allo spostamento e al trasporto di materiale. Garcia immagina campi di battaglia dove i soldati, armati di Lower Extremity Enhancer, sono affiancati durante i combattimenti da robot totalmente autonomi.

Gli scenari che si possono prefigurare sono diversi e se non si trattasse, comunque, di macchine da guerra, concepite per uccidere altri essere umani e non altri robot, sarebbero anche affascinanti. A meno che le nuove ricerche non ci conducano alla creazione di eserciti costituiti esclusivamente da androidi. Ma questa, probabilmente, per il momento, è ancora materia per i film di fantascienza.

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