Universitat Oberta de Catalunya

El Termostato Aumentado: innovación en el hogar

Asignatura: Realidad Virtual

Consultor: Jaume Ferrer Rosera

La adición de la Realidad Virtual (RV) y la Realidad Mixta (MX) al resultado de la práctica de Diseño de Interacción con la intención de crear un termostato doméstico, pretende ser una prueba de concepto que muestre las capacidades de estas tecnologías en el ámbito del “Internet of Things” IoT.

La smartización hacia la que se dirige la sociedad incrementa la capacidad de interacción, posibilita la personalización de los interfaces de usuario, y amplifica los posibles usos de dispositivos de Realidad Aumentada. La incorporación de este tipo de soluciones a la vida cotidiana dará impulso a nuevos dispositivos como: Google Glasses, Space Glasses, Oculus + RA, lentillas con RA, etc.

Esta práctica quiere servir de prueba de concepto para uno de los nuevos escenarios de la RA y la sociedad. La domótica de nuestros hogares es un campo de aplicación claro para la RA, con el objetivo de aumentar la experiencia de usuario en los hogares de todo el mundo.

Al utilizar Realidad Virtual y Realidad Mixta podemos transformar los interfaces físicos actuales en interfaces virtuales, olvidándonos de los termostatos físicos producidos en serie que hoy en día ocupan las paredes de nuestros hogares. Gracias a los patrones naturales podremos ofertar una personalización casi total, siendo las personas las que elijan una imagen (fotografías, ilustraciones, cuadros, etc.) como patrón natural para acceder al interfaz aumentado del termostato.

Al tratarse de interfaces digitales se nos abren las puertas a la adaptación, personalización y a la realización de evaluaciones de accesibilidad y usabilidad de las mismas. Hay que destacar que al tratarse de contenidos digitales podremos navegar en ayudas e incorporar ayudas contextuales que sirvan de asistente a las personas usuarias.

Para que lo anteriormente descrito es importante el estudio y desarrollo de la interfaz en base a los componentes que la conforman:

  • Elementos de interacción: Botones, deslizadores, carruseles de opciones y contenidos digitales, menús desplegables, idioma, etc.
  • Elementos de visualización:
    • Look & feel, personalización de colores, imágenes de fondo, etc.
    • Visualización de datos, como por ejemplo: gráficas de temperaturas durante diferentes periodos, representación de las franjas horarias y sus temperaturas asociadas, etc.
    • Widgets y datos de interés para la persona usuaria, como por ejemplo: previsión meteorológica, datos de humedad ambiental, etc.

Al tratarse de interfaces digitales se nos abren las puertas a la adaptación, personalización y a la realización de evaluaciones de accesibilidad y usabilidad de las mismas

La interacción con el dispositivo se realiza gracias a la Realidad Mixta. ¿Cómo se realiza la interacción? Podemos interactuar con el dispositivo virtual a través de la pantalla (Smartphone, Tablet, etc.) con la que lo estamos visualizando, o a través de los botones virtuales que se posicionan sobre el patrón y se hacen visibles al mirar a través de la pantalla, estando estos ubicados en el mundo virtual.

Todo esto, unido a los nuevos dispositivos de interacción, abre las puertas a que el mundo virtual aparezca de forma natural ante nuestros ojos y que nuestro cerebro lo perciba como parte natural del mundo físico real.


Vídeo práctica Diseño de interacción: termostato con Arduino.

Etapas y retos

El reto principal ha sido el de conseguir la comunicación en las dos direcciones con un móvil Android. Es decir, recibir datos del termostato en la pantalla del Android, y actuar desde el Android sobre el termostato de Arduino.

Una vez conseguida la comunicación comenzó el desarrollo de la interfaz y el acceso a la misma a través de un patrón natural. En nuestro caso, se usó una ilustración que se puso junto al termostato físico de la casa.

El interfaz virtual utilizará el patrón para situar el dispositivo virtual, esto se llevará a cabo mediante la contextualización del termostato con 6 grados de libertad (Posición en el espacio tridimensional + Rotación sobre sus 3 ejes). El patrón a su vez definirá un dispositivo físico único, desde el que recibirá datos el interfaz virtual. Esta recepción está preparada para una conexión inalámbrica (Bluetooth/Wifi/3G) de Arduino a Android, o bien de Android a Android conectando uno de los androids mediante cable con el arduino.

El sujeto virtual que definimos para esta práctica es nuestra propia persona, desde el punto de vista de la cámara del móvil, se va a poder interactuar con el dispositivo virtual recibiendo datos de manera visual a través de la pantalla y pudiendo actuar sobre la simulación virtual mediante dos modos:

  • Tocando el botón virtual a través de la pantalla
  • Tocando el botón virtual con nuestro dedo en el mundo real (vemos nuestro dedo a través de la cámara de nuestro móvil tocando el botón virtual). La información que nos devuelve la simulación a nuestra interacción es la que nos proporciona la pantalla al tocar sobre la misma (se podría añadir una vibración para dar mayor feedback) y la propia que da la Realidad Mixta si tocamos un botón virtual en el espacio real. Si hay un elemento físico que simule el botón virtual entonces la Realidad Mixta nos dará el feedback físico del botón virtual. En nuestro caso llegaremos a tocar la pared para darle al botón virtual, pero se podría mejorar creando un botón físico del mismo tamaño que el virtual.

Vídeo práctica Realidad Virtual: termostato aumentado con patrón natural.

Conclusiones

La práctica ha resultado muy interesante; tanto desde el punto de vista técnico del desarrollo, como el de la conceptualización de un termostato sin interfaz física. Gracias a este desarrollo hemos podido tratar temas muy dispares, como la creación de prototipos con Arduino, la programación de Arduino y Android, comunicación Arduino-Android, desarrollo con Unity3D y utilización de Realidad Aumentada utilizando Vuforia. Además a ha sido muy interesante jugar con la conceptualización de las posibilidades que el futuro del IoT puede depararnos en nuestros hogares el día de mañana, demostrando una pequeña parte de las posibilidades que ofrece la realidad virtual aunque su desarrollo haya sido para un proyecto personal y en el tiempo estipulado para una práctica de la asignatura Realidad Virtual.

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