Strumenti e applicazioni di RFId:  un caso di studio per edutainment museale Stefano Frambi Matr. 673297 POLITECNICO DI MI...
Outline <ul><li>Contesto e obiettivi della tesi </li></ul><ul><li>Overview dello stato dell’arte: Tangible Interaction ed ...
Contesto <ul><li>Motivazione personale </li></ul><ul><li>Interesse verso le nuove tecnologie proposte dal mercato, in part...
Obiettivi <ul><li>Creazione di un'applicazione per bambini destinata all'edutainment in contesti museali, che sfrutta la t...
Tangible Interaction
La tecnologia RFId <ul><li>Storia </li></ul><ul><li>L'RFId è una tecnologia nuova? Non proprio… </li></ul><ul><li>Elementi...
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Obiettivi <ul><li>Creazione di un'applicazione per bambini destinata all'edutainment in contesti museali, che sfrutta la t...
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Ambiente di gestione   - interfaccia
Ambiente di gestione   - interfaccia Inserimento nome e lettura UID Inserimento caratteristiche
Ambiente di gestione   - interfaccia
Ambiente di gestione   - interfaccia
Ambiente di gestione   - interfaccia
Conclusioni L’ ambiente di gestione   utilizzabile anche in altre situazioni, per lo sviluppo di future applicazioni <ul><...
Sviluppi futuri <ul><li>A livello applicativo: </li></ul><ul><ul><li>Realizzazione di nuove applicazioni </li></ul></ul><u...
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Strumenti e applicazioni di RFId: un caso di studio per edutainment museale

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Presentazione della mia tesi di laure specialistica in ingegneria informatica

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Strumenti e applicazioni di RFId: un caso di studio per edutainment museale

  1. 1. Strumenti e applicazioni di RFId: un caso di studio per edutainment museale Stefano Frambi Matr. 673297 POLITECNICO DI MILANO Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Relatore: Prof. Franca Garzotto Anno Accademico 2006/2007
  2. 2. Outline <ul><li>Contesto e obiettivi della tesi </li></ul><ul><li>Overview dello stato dell’arte: Tangible Interaction ed RFId </li></ul><ul><li>Risultati </li></ul><ul><ul><li>La caccia al tesoro realizzata </li></ul></ul><ul><ul><li>L’ambiente di gestione </li></ul></ul><ul><li>Conclusioni </li></ul><ul><li>Sviluppi futuri </li></ul>
  3. 3. Contesto <ul><li>Motivazione personale </li></ul><ul><li>Interesse verso le nuove tecnologie proposte dal mercato, in particolare l’RFId </li></ul><ul><li>Desiderio di realizzare un prodotto destinato ad un ambito socio-educativo </li></ul><ul><li>Tecnologia RFId (Radio Frequency Identification) </li></ul><ul><li>Permette l'identificazione di un oggetto o di un essere vivente </li></ul><ul><li>Sfrutta la radiofrequenza </li></ul><ul><li>Tangible Interaction </li></ul><ul><li>Paradigma di HCI basato su elementi digitali ed fisici e interazione manipolativa </li></ul><ul><li>Edutainment </li></ul>Coloro che fanno distinzione fra intrattenimento e educazione forse non sanno che l'educazione deve essere divertente e il divertimento deve essere educativo Marshall McLuhan
  4. 4. Obiettivi <ul><li>Creazione di un'applicazione per bambini destinata all'edutainment in contesti museali, che sfrutta la tecnologia RFId e il paradigma di Tangible Interaction </li></ul><ul><li>Realizzazione di un ambiente di gestione per supportare lo sviluppo di applicazioni RFId per edutaiment basate sul paradigma di Tangible Interaction </li></ul>
  5. 5. Tangible Interaction
  6. 6. La tecnologia RFId <ul><li>Storia </li></ul><ul><li>L'RFId è una tecnologia nuova? Non proprio… </li></ul><ul><li>Elementi fondamentali </li></ul><ul><li>Un ricetrasmettitore (lettore o reader) </li></ul><ul><li>Una o più antenne </li></ul><ul><li>Uno o più transponder </li></ul><ul><li>Principio di funzionamento </li></ul>Le radio frequenze vengono trasmesse dal ricetrasmettitore e vengono captate dal Tag Transponder attraverso la propria antenna. In questo modo si va a caricare un piccolo condensatore integrato al Tag. Quando la tensione ai capi del condensatore supera un certo livello vengono inviati, dal Transponder, i dati contenuti nella sua memoria andando a modulare il segnale a radiofrequenza
  7. 7. Esempi applicativi <ul><li>Italia </li></ul><ul><li>i-muse </li></ul><ul><li>Wi-Art </li></ul><ul><li>Resto del mondo </li></ul><ul><li>Exploratorium Museum </li></ul><ul><li>Swedish Museum </li></ul><ul><li>Tagaboo </li></ul><ul><li>Osservazioni </li></ul><ul><li>Applicazioni di supporto alla visita museale </li></ul><ul><li>Applicazioni destinate ad aumentare la sensazione di coinvolgimento </li></ul><ul><ul><li>Giochi </li></ul></ul><ul><ul><li>Partecipazione attiva alla visita </li></ul></ul><ul><li>Hardware utilizzato diverso in base alle esigenze </li></ul>Esempi di applicazioni che utilizzano la tecnologia RFId in ambito museale/educativo e utilizzano - in alcuni casi - il paradigma del Tangible Interaction
  8. 8. Obiettivi <ul><li>Creazione di un'applicazione per bambini destinata all'edutainment in contesti museali, che sfrutta la tecnologia RFId e il paradigma di Tangible Interaction </li></ul><ul><li>Realizzazione di un ambiente di gestione per supportare lo sviluppo di applicazioni RFId per edutaiment basate sul paradigma di Tangible Interaction </li></ul>
  9. 9. La caccia al tesoro - requisiti <ul><li>Stakeholders </li></ul><ul><li>Bambini 9-12 anni </li></ul><ul><li>Docenti </li></ul><ul><li>Genitori </li></ul><ul><li>Responsabili del museo </li></ul><ul><li>Scenario: </li></ul>una classe di quinta elementare si reca in visita ad un museo ed al termine della visita partecipa al gioco per consolidare le informazioni acquisite
  10. 10. La caccia al tesoro - le regole <ul><li>Accanto ad ogni opera in mostra si trova una tessera con un Tag integrato </li></ul><ul><li>Ad ogni tappa della caccia al tesoro i bambini devono rispondere a dei semplici quesiti relativi alle opere in mostra </li></ul><ul><li>Una volta scelta la risposta corretta devono recarsi presso l’opera corrispondente e recuperare la tessera </li></ul><ul><li>Possono verificare la correttezza della loro scelta ponendo la tessera sul reader opportunamente camuffato </li></ul><ul><li>Al termine del gioco hanno la possibilità di leggere un breve riassunto relativo a quanto appreso durante il gioco </li></ul>
  11. 11. Valutazione <ul><li>Obiettivo </li></ul><ul><li>Soggetti </li></ul><ul><li>Quattro bambini 9-12 anni </li></ul><ul><li>Cinque tra docenti ed educatori </li></ul><ul><li>Fasi </li></ul><ul><li>Spiegato il funzionamento del gioco </li></ul><ul><li>Simulazione della visita al museo </li></ul><ul><li>Esperienza di gioco </li></ul><ul><ul><li>Bambini sono stati lasciati liberi </li></ul></ul><ul><ul><li>Docenti hanno seguito alcuni precisi Task </li></ul></ul><ul><li>Verifica attraverso questionari (per entrambi) e l’osservazione delle operazioni svolte </li></ul>Comprendere la facilità d'uso dell'applicazione, la gradevolezza dell'interfaccia e la soddisfazione degli utenti
  12. 12. Valutazione - risultati <ul><li>I piccoli si sono trovati immediatamente a loro agio con questa tecnologia </li></ul><ul><li>La tecnologia RFId e il paradigma di Tangible Interaction utilizzati sono stati valutati positivamente dai docenti e dagli educatori </li></ul><ul><li>Suggerimento: inserimento dell’aspetto della competitività </li></ul><ul><li>L’usabilità del gioco è stata definita soddisfacente da parte di docenti, educatori e bambini </li></ul>
  13. 13. Obiettivi <ul><li>Creazione di un'applicazione per bambini destinata all'edutainment in contesti museali, che sfrutta la tecnologia RFId e il paradigma di Tangible Interaction </li></ul><ul><li>Realizzazione di un ambiente di gestione per supportare lo sviluppo di applicazioni RFId per edutaiment basate sul paradigma di Tangible Interaction </li></ul>
  14. 14. Ambiente di gestione - obiettivi <ul><li>Supportare lo sviluppo di applicazioni RFId/Tangible Interaction con il format della Caccia al tesoro in modo semplice, rapido e poco costoso </li></ul><ul><li>Adottare un end-user development approach: </li></ul><ul><ul><li>Ambiente di gestione per educatori ed operatori museali </li></ul></ul>
  15. 15. Ambiente di gestione - requisiti funzionali <ul><li>Rendere trasparente la gestione della tecnologia RFId dando la possibilità di interagire in modo semplice con essa </li></ul><ul><li>Fornire la possibilità di gestire le informazioni relative agli oggetti mappati con Tag RFId </li></ul><ul><ul><li>Filtrare il flusso di dati ricevuti in base alla fase di processo in cui è coinvolto l’apparato </li></ul></ul><ul><ul><li>Permettere l’associazione di ulteriori caratteristiche legate agli oggetti taggati </li></ul></ul>
  16. 16. Ambiente di gestione - architettura <ul><li>Gestione RFId </li></ul><ul><li>Connessione al reader </li></ul><ul><li>Lettura ID </li></ul><ul><li>Gestione Base di Dati </li></ul><ul><li>Creazione DB </li></ul><ul><li>Creazione, modifica, eliminazione di un oggetto taggato </li></ul><ul><li>Creazione, modifica, eliminazione degli attributi di un oggetto taggato </li></ul>new_work update_work delete_work get_work connect letturaID
  17. 17. Ambiente di gestione - implementazione <ul><li>Gestione RFId </li></ul><ul><li>Mini-Controller USB CPR.PR50 </li></ul><ul><li>20 Tag HF ISO 15693 13,56 Mhz </li></ul><ul><li>software di configurazione e test </li></ul><ul><li>controllo OCX che permette l’interazione con la strumentazione attraverso alcune funzioni parametrizzate </li></ul><ul><li>Gestione base di dati </li></ul><ul><li>I dati sono composti </li></ul><ul><li>dai codici letti dal reader RFId </li></ul><ul><li>dagli oggetti da collegare a questi codici </li></ul><ul><li>Utilizzo </li></ul><ul><li>O/RM (Object to Relational Mapper) NHibernate </li></ul><ul><li>MySQL, SQLServer </li></ul><ul><li>Struttura del Database </li></ul><ul><li>Tabella Works </li></ul><ul><li>Tabella Attributes </li></ul><ul><li>Tabella Type_Attributes </li></ul>
  18. 18. Ambiente di gestione - interfaccia
  19. 19. Ambiente di gestione - interfaccia Inserimento nome e lettura UID Inserimento caratteristiche
  20. 20. Ambiente di gestione - interfaccia
  21. 21. Ambiente di gestione - interfaccia
  22. 22. Ambiente di gestione - interfaccia
  23. 23. Conclusioni L’ ambiente di gestione utilizzabile anche in altre situazioni, per lo sviluppo di future applicazioni <ul><li>Personalmente </li></ul><ul><li>Soddisfazione nel realizzare un’applicazione destinata all’ambito educativo </li></ul><ul><li>Gratificante osservare alcuni bambini che testavano il gioco divertendosi e col sorriso sulle labbra </li></ul>La tecnologia RFId si è dimostrata estremamente flessibile ed utile come strumento di supporto all’edutainment Il paradigma del Tangible Interaction con l’RFId ha aumentato la sensazione di coinvolgimento dei bambini
  24. 24. Sviluppi futuri <ul><li>A livello applicativo: </li></ul><ul><ul><li>Realizzazione di nuove applicazioni </li></ul></ul><ul><ul><li>Miglioramento del format della C accia al tesoro </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Inserimento dell’aspetto della competitività </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Possibilità di rivivere l’esperienza attraverso una pagina web personale </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Miglioramenti grafici </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Utilizzo della smart-board </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Miglioramento della interfaccia dell’ambiente di gestione </li></ul></ul><ul><li>A livello tecnologico </li></ul><ul><ul><li>Lettura e scrittura su Tag </li></ul></ul><ul><ul><li>Gestione di diverse tipologie di reader </li></ul></ul><ul><ul><li>Test su più tipologie di database </li></ul></ul><ul><ul><li>Ampliamento della base di dati </li></ul></ul>
  25. 25. <ul><li>Interactive Museum (i-muse) è un software per dispositivi mobili realizzato da un'azienda dell'Acceleratore di Impresa del Politecnico di Milano. Permette di arricchire l'esperienza dei visitatori all'interno di un museo. </li></ul>
  26. 26. <ul><li>WI-ART è un’applicazione intelligente uscita dal RFId Lab del CATTID (Centro per le Applicazioni della Televisione e delle Tecniche per l'Istruzione a Distanza) dell’Università degli studi di Roma “La Sapienza” ed attiva presso il Museo delle Origini della stessa Università </li></ul>
  27. 27. <ul><li>Exploratorium </li></ul><ul><li>San Francisco, museo della </li></ul><ul><li>scienza interattivo. </li></ul><ul><li>Attraverso i Tag i visitatori possono </li></ul><ul><li>interagire con le installazioni </li></ul>
  28. 28. <ul><li>Swedish Museum Si tratta di uno studio per realizzare un Tangible Programming Space che permetta a </li></ul><ul><li>bambini di creare, collaborando tra di loro, il proprio mondo di gioco dinamico, visibile sullo schermo di un computer. </li></ul>
  29. 29. <ul><li>Tagaboo è un gioco che integra </li></ul><ul><li>la tecnologia con i giochi atletici </li></ul><ul><li>tradizionali </li></ul>

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