Information Logistics and Wearable Computing
Kerstin Heuwinkel, Dr. Wolfgang Deiters, Thomas Kouml;nigsmann, Thorsten Louml;ffeler Fraunhofer Institute for Software and Systems Engineering (ISST) heuwinkel@do.isst.fhg.de
Abstract
In this paper, we introduce the information logistics concept and demonstrate its relevance for the field of wearable computing. Information logistics is an innovative technology based on the idea that the right information gets to the recipient, e.g. journalist at the right time. The objective is a need- and user-oriented information supply according to just-in-time principles. The Smart-Wear project is a first step towards a personalized, wearable information broker based on the information logistics concept. In this paper, we want to illustrate the complexity of such a project aiming to deliver “information skin-deep”. We therefore present the underlying idea as well as the system architecture. We furthermore summarize the experiences and results of the customer study as user acceptance proves to be one of the major tasks of wearable computing due the impact such technologies have on the users.
1. Introduction
Within the past years information and communication technologies have caused various waves of innovation that have a tremendous impact on our daily life:
The internet has become the major integration platform that allows to access and to integrate nearly any kind of information that is electronically available.
Advances in telecommunication technologies lead to the availability of high speed data highways, this especially also comes true in the area of mobile communication.
Hardware miniaturization and the decrease of prices in that field makes the development of new devices
cheap and possible. This leads to various new kinds of appliances suited for dedicated information, coordination and communication purposes.
Bringing these trends together leads to applications that allow to provide a user more or less any information (including even multimedia videos) at any place. However this vision of complete informatedness in an even mobile environment also causes some problems.
A total supply of information will lead to an information overflow rather than to the desired informatedness. A qualified less therefore is a more w.r.t the quality of informatedness. Enhanced information systems therefore incorporate concepts like context sensitive, personalized information supply.
Especially in mobile scenarios the usage of mobile information and communication devices becomes of extreme importance. For many applications it is not feasible to supply the end user with just another appliance she/he has to carry around. In these cases it is much more convenient to integrate the device into pieces of clothes, thus leading to high-tech-fashion information applications. For many scenarios the availability of wearable computing devices is a prerequisite for the implementation of the application.
Within this paper we focus on one such application, yielding to a demand driven information supply of journalists during a sporting event. The organization of the paper is as follows. In the next section we discuss the concept of information logistics, a basic technology leading to personalized, demand driven information supply. We show that an integration of this technology with clothing leads to Smart-Wear1. Section three then
- Smart-Wear (www.smart-wear.de) is a label of Fraunhofer ISST and KSI Klaus Steilmann Institut denoting high tech fashion products that support a user driven information supply.
Proceedings of the 23 rd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops (ICDCSWrsquo;03)
0-7695-1921-0/03 $17.00 copy; 2003 IEEE
shows Smart-Wear in action, the support of journalists during the German track and field championship. The system architecture is described in section 4. Deriving from experiences that we made with the application we then discuss requirements onto wearable computing applications in section 5. Finally, we conclude looking the way ahead onto further steps to be done.
2. The Information Logistics Concept
In opposition to the trend of achieving a total information distribution the idea of information logistics is to make only the right information available at the right time and at the right point of location. This leads to a just-in-time information distribution where like it is in material logistics in a given situation exactly that information that is needed is delivered to the user.
Information logistical applications are applications that know certain content sources (e.g. traffic information) know a userrsquo;s information demand (e.g. from an electronic calendar the places a user has to be at for certain dates), know the userrsquo;s location (in his office, in his car) and provide her/him with the information she/he needs (e.g. traffic jams on the route from the place she/he currently is at to the place she/he has to go to for the date). Thus information logistical applications deal with content, time and communication management.
Content Communication Time
Management Management Management
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信息物流与可穿戴计算
摘要
在本文中，我们介绍了信息物流概念，并展示了它与可穿戴计算领域的相关性。 信息物流是一种创新技术，其基于正确信息传递给接收者的想法，例如： 记者在合适的时间。 目标是根据即时原则提供面向需求和用户的信息。 Smart-Wear（智能穿戴）项目是迈向基于信息物流概念的个性化可穿戴信息经纪人的第一步。 在本文中，我们想要说明这样一个项目的复杂性，旨在提供“信息皮肤深层”。 因此，我们提出了基本思想以及系统架构。 我们进一步总结了客户研究的经验和结果，因为用户接受被证明是可穿戴计算的主要任务之一，因为这些技术对用户产生了影响。
介绍
在过去几年中，信息和通信技术引发了各种创新浪潮，对我们的日常生活产生了巨大影响：
互联网已成为主要的集成平台，允许访问和集成几乎任何电子可用的信息。
通讯技术的进步提升了高速数据高速公路的可用性，尤其是在移动通信领域。
硬件小型化和该领域的价格下降使得新设备的开发变得便宜且可行。这就导致各种新型设备适合于专用信息，协调和通信目的。
将这些趋势结合在一起导致应用程序允许在任何地方或多或少地向用户提供任何信息（甚至包括多媒体视频）。 然而，在这种环境中，想整合这些信息也会引起一些问题。
总的信息供应将导致信息溢出而得不到所需的信息。因此，对于信息量的质量来说，合格的信息越少越好。因此，增强的信息系统包含了上下文敏感，个性化信息供应等。
特别是在移动场景中，移动信息和通信设备的使用变得极其重要。对于许多应用来说，为最终用户提供必须携带的另一个设备是不可行的。在这些情况下，将设备集成到衣服中会更方便，从而导致高科技时尚的信息应用。对于许多场景，可穿戴计算设备的可用性是实现应用程序的先决条件。
在本文中，我们专注于一个这样的应用程序，在体育赛事期间屈服于需求驱动的记者信息供应。本文的结构如下。在下一节中，我们将讨论信息物流的概念，这是一种导致个性化、需求驱动的信息供应的基本技术。研究表明，这项技术与服装的整合将带来全新的智能穿戴体验。
第三部分展示了Smart-Wear的实际运作，以及德国田径锦标赛期间记者的支持。 系统架构在第4节中描述。从我们使用应用程序制作的经验中获取，然后在第5节中讨论可穿戴计算应用程序的要求。最后，我们总结了未来的步骤。
信息物流的概念
与实现全面信息化的趋势相反，信息物流的理念是在正确的时间和地点于正确位置提供正确的信息。 这涉及到及时的信息分发，更确切地说，就是所需的信息需要被传递给用户。
信息物流应用程序是知道某些内容源（例如交通信息），知道用户的信息需求的应用程序（例如，从电子日历中用户必须在某些日期所在的地方），知道用户的位置（例如，在他的办公室中），并且向他提供他需要的信息（例如，从他目前所在的地方到他必须前往的地方的交通拥堵）。因此，信息物流应用程序能实现处理内容，时间和通信管理等功能。
信息物流应用程序结合了对用户查询信息和系统信息推送这两种供应模式。与个性化定制的套装一样，它们针对特定用户进行单独定制
在许多应用场景中，智能信息供应和信息显示以及用户通信的智能方式是必需的先决条件。特别是在移动应用场景中，由于他已经携带了用于他工作的多种工具（例如，警察，消防员，记者，工作人员），所以它不用给用户带来额外的信息设备。因此，一个基本思想是将移动信息和通信设备集成到服装中。高科技时尚服装除了其加热和保护功能之外还包括进一步的新功能，即告知和通信。通过这种服装，可以让它们成为Smart-Wear的智能信息的载体。
Smart-Wear是一种服装，被视为信息和通信基础设施的一个组成部分，为佩戴者提供满足其需求的个性化信息。它也包括作为基本成分获取信息和沟通的功能，即在袖子中具有显示器或柔性键盘的衣服，放入衣领的麦克风或扬声器。
Smart-Wear：可穿戴设备信息的媒介
在这一部分，我们提出了Smart-Wear的概念。德国田径锦标赛期间的成功启动项目说明了该概念的有用性以及调整技术对用户要求的重要性，例如：工作场所条件。
记者是信息工作领域的专家。他们在制作和发布信息方面发挥着重要作用。然而，他们自己需要大量信息，并依赖于实际和正确的信息。记者拥有许多不同的信息来源，例如新闻机构，编辑团队，数据库和互联网。因此，他们面临着上述信息泛滥的问题，并且由于他们将要编写的“故事”或他们在编校团队中扮演的角色而对个性化信息感兴趣。电视记者除了摄影助理或电台评论员之外还需要其他信息。同时也需要高度流动性：记者只能在特定区域进行访谈;在其他区域显示信息材料。因此，他们经常改变地方并四处走动。无论实际位置如何，信息都必须与他们联系。大多数记者必须携带重型设备，例如相机，文档等。
为了支持记者优化信息流并根据即时原则实现面向需求的信息供应，Smart-Wear已经开发出来。它符合上述记者工作特点的要求。 Smart-Wear在信息物流的原理上实现可穿戴计算，是一种“智能”数字伴侣，允许记者检索与事件相关的所有信息，例如：比赛和排名的结果。当前事件，例如在短时间内安排的新闻发布会，将自动传递给Smart-Wear。由于所有信息都是通过无线局域网（局域网）传输的，因此可以立即访问并且与位置无关。由于无线信息传输，重量轻和软件，根据各自的信息要求进行了优化，从而实现了极大的易操作性。 Smart-Wear成为记者的信息中心，使他们的工作变得更加容易。
2002年7月5日至7日在波鸿 - 瓦滕沙伊德举行的德国田径锦标赛（DM）中首次使用了Smart-Wear。 Smart-Wear是Fraunhofer ISST和KSI Klaus Steilmann研究所的联合项目。德国田径组织（DLV）是DM的官方项目合作伙伴。在DM期间，35名记者以背心的形式测试了Smart-Wear。移动设备（Palm 505和515以及Comcept Wireless LAN Module PWE 1130）集成在Smart-Wear中。它以无线方式接收最新信息。提供了覆盖所需的所有信息。主要内容是时间表、入门名单、结果、赛程记录和新闻。
界面设计就像一个网络界面，以提高可用性和社会接受度。由于采用了集成的推送技术，并且始终在Smart-Wear上工作，就像代理商及时提供当前信息一样。例如，如果比赛被取消或延迟，则时间表自动实现。在长期竞争期间，例如杆或镜头在每次尝试后改变结果列表。因此，记者能够离开一个位置，而不必担心丢失有趣的事件，如记录。此外，他们可以在晚上使用Smart-Wear作为数据库，因为所有活动都列在了专栏比赛中。非常重要的新闻被视为界面底部的自动收报机，以引起注意。另一种可能性是在重要事件的情况下的声学信号。
由于信息设备被集成到服装中，因此确保了用户的移动能力并且实现了免提使用。重量轻，用户友好的操作几乎让记者忘记了他们戴着电脑。凭借这种高科技时尚，迄今为止信息技术与时尚的分离世界汇集在了一起。高带宽支持通过Wireles LAN快速传输数据。在使用Smart-Wear时，它是可以实现的。这是第一次以电子方式和位置独立访问所有需要的信息。虽然使用了最新的无线通信技术，记者可以自由移动，但仍然与信息流相关联。
个性化功能没有实现，是因为记者表示他们对所有信息感兴趣，但锦标赛期间的信息范围太窄而无法过滤。
技术架构
整个系统由三个部分组成：用于接收必要信息的内容系统，用于处理、保存和分发的服务器系统，以及最终用于客户端（移动设备），以显示覆盖所需的所有信息。
该架构支持在线和离线模式，实现工作和移动设备的通信可能性。为了离线操作，必须将接收的数据存储在移动设备上。需要对移动设备上的数据库设计面向移动设备的接口。数据库的内容反映了掩码的内容。移动设备上的应用程序仅具有从表生成和显示接口的功能。因此可以确保快速访问时间，并且没有太大的延迟。
因此，服务器具有三个功能：第一，构建一个抽象数据库，该数据库具有适当问题的一般有效性并使其保持最新。第二，这个数据库在数据和格式库存上的转换，即面向已使用的移动设备及其表面（Palm镜像数据库）。最后，同步机制，可以确定必要的增量，以使客户端处于当前状态。
服务器和移动设备之间的通信是在传统的Web服务器上实现的。请求由客户端发出和处理并由Web服务器应答。 Web服务器和客户端之间的通信仅实现移动设备上的数据库与驻留在服务器上的Palm镜像数据库的同步。为此，移动设备发送时间戳，该时间戳描述其当前数据量和从数据库接收的作为响应的增量，其使得其内容处于较新状态。此外，服务器也要检查移动设备是否是最新的，或者服务器上是否有其他数据可用。此行为是必要的，因为客户端依赖于小数据包，因此用户可以与系统交互。如果客户端声明没有发生用户交互，则它在服务器处开始请求新数据包。该动作由服务器的响应控制，该响应向其指示它尚未处于最新状态以及用户的交互。因此，在与系统一起操作时终端的非常快速的回复期是可以实现的。
此外，系统观察有源掩码。如果系统确定修改了活动掩码的数据量，则此掩码将自动更新。因此，确保用户总是接收当前数据并且不需要手动请求新数据。移动设备的数据库方案与表面的紧密耦合能实现该过程。
由于这种同步管理，电源管理会受到限制。电源管理要观察用户的交互行为，同时分析本地数据量的状态。电源管理使用三种控制选项：连接和断开连接以及关闭移动设备。为了实现当前状态，必要时保持连接。交互时间给出了关闭设备时以及何时必须再次建立连接的标准。通过巧妙地选择参数，可以在10小时内定期使用，确保使用寿命。实质性问题是不规则使用，因为处于关闭状态的设备不可能再次变为活动或重新激活自身。如果仅在会议结束时激活设备，则使设备处于当前状态所需的可传输信息的增量相应较大，因此用户必须依赖较长的同步时间。因此，调整移动设备的电源管理，使得设备在操作中几乎连续，并且网络连接数据定期减少。
由于数据传输速率有限，因此有必要评估来自信息源的信息。所以必须优先处理来自某些有来源的信息。因此，基本上优先处理会议的程序运行中的结果数据或修改数据，因为它们对用户具有直接参考价值，可以忽略一般消息。
目前使用的是客户端数据库的概念，内容源的集成很困难，因为通常浏览器类似的体系结构是当今客户信息系统的基础。因此，结果数据可以使用XML格式，以便生成转换掩码。将这些XML数据分发到移动设备并转换为适当的格式会对网络负载和移动设备的性能提出过高的要求。因此，在修改掩码之后，再次调度整个XML文档。此过程适用于LAN。但它不适合无线传输和离线操作。因此，它实现了虚拟客户端和模拟LAN中的传统客户端。虚拟客户端接收XML文件并将其传递给服务器。在服务器上检查修改以便计算最终分派给移动设备的增量。
体育新闻服务的消息通过ftp目录提供。这些数据和Web界面的数据的特征在于这里不需要修改数据量。指定的解析器仅具有将内容保存到数据库的功能。这些数据在服务器端针对移动终端的需求的格式，大小和易读性将会被调整。
需求分析
我们对概念，功能和用户体验进行了评估，以便对可穿戴信息提出一般性要求。该研究包括定性访谈和问卷调查，在问卷结束时交给记者。所有记者都证实了可穿戴信息的有用性。他们表示，无论位置如何，及时和移动信息供应都非常重要。移动可用信息，始终开启和数字助理将是成功工作的必要和基础。大多数广播电台转向数字信息供应的事实加速了这种发展。由于这一点，社会接受度非常高。只有两名记者拒绝使用Smart-Wear。由于信息技术，特别是互联网应用程序在工作空间中越来越成为正常手段，记者需要使用和处理技术设备，同时该设备还需满足以下需求：
信息。记者将信息的现实性，正确性和可信性作为最重要的方面。他们不得不依赖数据，因为他们无法检查数据。这对数据源，传输和呈现的质量，可靠性和安全性有了进一步要求。特别是当使用互联网技术时，质量和信任管理非常重要。
界面。用户界面必须满足可用性方面，例如，可读性，标签。信息结构和导航必须直观，没有长时间的解释。输入和输出应组合在一个接口中，并使用众所周知的符号。
性能。系统必须始终可以访问。无论地点，行动甚至天气如何，记者都需要快速稳定的连接。这导致了对数据传输，服务器容量以及电源管理的要求。电池应该至少持续十个小时。
衣服。记者们强调了轻质但功能性材料的重要性。它应该是透气和防水的，因为记者经常在外面工作并且移动很多。另一方面是他们不愿意穿着制服。记者表示，他们更喜欢个人服装。他们希望根据自己的个人感受看起来“好”。因为他们必须携带许多器具，例如相机，打印材料，铅笔，工具包等。他们需要很多不同大小的口袋。
可穿戴设备。虽然信息设备很小，但它仍然太重，并没有真正融入背心。虽然记者接受了可穿戴计算的想法，但他们更喜欢其他解决方案。比如有些人制定了将装置集成到光纤中。还有些人将其集成到皮带，钟表或手套中。
总而言之，以上事例确认了可穿戴信息和Smart-Wear概念的必要性和有用性。对信息技术与高科技时尚分支机构的合作以及跨学科研究具有重要意义。只有通过网络技术，建立智库和实现项目才能满足所有的要求。
致谢
在Smart-Wear项目中，我们与强大的专业合作伙伴合作，共同探索智能服装的未知领域。官方项目合作伙伴是KSI，Klaus Steilmann研究所和德国田径组织DLV。KSI是处理高科技时尚的领先机构之一。DLV组织了德国所有重要的田径比赛。技术解决方案和基础架构的专业合作伙伴是Cisco Systems和Comcept Netzdienste。他们在体育场内安装了强大的无线局域网。在无线设备和无线LAN模块领域，我们与Palm和Intel建立了合作伙伴关系。 内容合作伙伴是WI
全文共5760字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[985]
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