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Interactive Kiosk for the Rolex Learning Center Proyecto Fin de Carrera Ingeniería en Informática Zaragoza, Abril 2011 CRAFT research lab, EPFL (Suiza) Departamento de Informática e Ingeniería de Sistemas Área de Lenguajes y Sistemas Informáticos Centro Politécnico Superior Universidad de Zaragoza Javier Bello Ruiz Dr. Frédéric Kaplan Dra. Sandra Baldassarri Autor Director Ponente Interactive Kiosk for the Rolex Learning Center Javier Bello Ruiz Zaragoza, Abril 2011 Interactive Kiosk for the Rolex Learning Center Resumen La visi´on del presidente de la ´ Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne (EPFL), Patrick Aebischer es construir una universidad donde las fronteras tradicionales entre las facultades sean reemplazadas por el esp´ıritu de colaboraci´on; un campus dise˜nado de tal manera que matem´aticos e ingenieros puedan encontrarse espont´aneamente con neurocient´ıficos y microt´ecnicos para imaginar las nuevas tecnolog´ıas que mejoraran la vida diaria; un campus que est´a abierto y da la bienvenida a la gente. (Lausanne, 2010) El recientemente inaugurado Rolex Learning Center es la materializaci´on de esta idea. Es un edificio de la escuela abierto al p´ublico, en el que el contacto entre estudiantes, profesores y visitantes est´a creando un nuevo paradigma de interacci´on y colaboraci´on multidisciplinar. El laboratorio de investigaci´on llamado CRAFT, perteneciente a la escuela y en el que se desarroll´o este proyecto, comparte esta misma visi´on. El laboratorio est´a altamente involucrado en la pol´ıtica de formaci´on del profesorado y los estudiantes de la EPFL a trav´es de la inform´atica, m´as concretamente a trav´es de la Interacci´on Persona-Ordenador y el esp´ıritu de colaboraci´on asistida por ordenador. En este Proyecto Fin de Carrera se ha desarrollado un nuevo prototipo de quiosco interactivo multiling¨ue para el Rolex Learning Center, que actualmente se encuentra totalmente operativo y en funcionamiento en el citado edificio. Este dispositivo combina los conceptos de mobiliario interactivo y poste de informaci´on, ofreciendo a sus usuarios nuevas maneras de interactuar los unos con los otros y contiene aplicaciones para resolver problemas cotidianos relativos a la comunidad universitaria. Las principales caracter´ısticas del quiosco desarrollado son: es accesible a cualquiera que visite el edificio, ofrece informaci´on ´util y provee de nuevos paradigmas de interacci´on entre las personas; teniendo en cuenta y aplicando las ideas de Interacci´on Persona- Ordenador como la Usabilidad y Accesibilidad en conjunto con el aprendizaje colaborativo. Se usa la interacci´on t´actil como m´etodo natural para utilizar el quiosco, el cual incluye una pantalla t´actil Projected Capacitive Touch (PCT), un sistema audiovisual compuesto por dos altavoces y una c´amara con micr´ofono integrado as´ı como un lector Radio-Frequency IDentification (RFID) capaz de reconocer las tarjetas de identificaci´on personal de la universidad. Dichos componentes se seleccionaron para cumplir con la funcionalidad previamente descrita configur´andose junto con el sistema software. Este sistema se desarroll´o en base a una aplicaci´on Rich Internet Application (RIA), diversos controladores de dispositivos y otro software necesario en el que podemos encontrar tecnolog´ıas como Adobe Flash, MySQL, Hypertext Preprocessor (PHP) y C ++ . M´as concretamente se desarrollaron cinco aplicaciones diferentes entre las que destaca el panel de v´ıdeo mensajes. En esta aplicaci´on, el usuario es capaz de navegar entre los diferentes v´ıdeo mensajes almacenados en el sistema y puede ponerse en contacto con el autor si as´ı lo desea. A su vez, es capaz de grabar su propio mensaje que debe asociar a una de las siguientes categor´ıas: Compra/Venta, Gente, Ofertas, Cultura, Ayuda, Alojamiento o Varios. Las otras cuatro aplicaciones que se pueden acceder en el quiosco son: una aplicaci´on para la consulta del horario en tiempo real del metro con parada en la EPFL; una aplicaci´on para la consulta de los men´us diarios de los restaurantes y cafeter´ıas de la escuela; una aplicaci´on que permite encuestar a los usuarios acerca de temas de actualidad llamada “La Pregunta Diaria” y una ´ultima aplicaci´on que permite al usuario hacer llegar su opini´on, sugerencias, y feedback en general, acerca del quiosco y su contenido. Al final del proyecto fue llevado a cabo un estudio de uso simple para evaluar la usabilidad e inter´es del prototipo del quiosco con resultados positivos, todo ello complementado con logs y estad´ısticas de uso almacenadas en el sistema junto con el feedback proporcionado por los usuarios. Agradecimientos Me gustar´ıa agradecer a todos los miembros del laboratorio CRAFT por su apoyo y amistad, especialmente a Fr´ed´eric Kaplan por su supervisi´on y consejo, a Pierre Dillenbourg por permitirme formar parte de su equipo y a Olivier Gu´edat por construir el maravilloso soporte del quiosco. A Sandra Baldassarri por su supervisi´on, ayuda, consejo y sobre todo paciencia. A todos los estudiantes Erasmus que he conocido este a˜no inolvidable, a todos mis amigos y familia. Dedicatoria A mi madre. La perdimos demasiado pronto, lo hizo todo por nosotros. Tabla de Contenidos 1. Introducci´on 1 1.1. Alcance y objetivos del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2. Entornodetrabajo................................... 2 1.3. Metodolog´ıa....................................... 3 1.4. Planificaci´on de actividades (tiempos, costes, recursos) . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.5. Estructuradelamemoria ............................... 4 2. An´alisis, dise˜no e implementaci´on del sistema 6 2.1. An´alisis ......................................... 6 2.1.1. Estudio inicial de la audiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.1.2. An´alisis de Requisitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2. Dise˜no.......................................... 12 2.2.1. Primer prototipo y primera evaluaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.2. Segundo prototipo y segunda evaluaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2.3. Prototipofinal ................................. 14 2.3. Implementaci´on..................................... 14 2.3.1. Dise˜no final implementado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.2. Tecnolog´ıas y herramientas utilizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3. Evaluaci´on del sistema 24 3.1. Problemasdetectados ................................. 25 3.2. Mantenimento y administraci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.3. Estudiodeuso ..................................... 26 i 4. Conclusiones 33 4.1. Revisi´onpersonal.................................... 33 4.2. Mejoras acerca de lo implementado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.3. Futurasaplicaciones .................................. 35 4.4. Tiemposyesfuerzo................................... 35 Glossary 37 Bibliography 38 A. Master Thesis Project in Computer Science “Interactive Kiosk for the Rolex Learning Center”, CRAFT research lab (EPFL), Lausanne (Suiza), October 2010 A B. Thesis Director’s Assessment Letter B ii ´ Indice de figuras 2.1. Diagrama de estados del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.2. Diagrama Entidad-Relaci´on de la base de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.3. Mapa de navegaci´on para la interfaz gr´afica de usuario . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4. Proceso para identificar al usario a trav´es del lector RFID . . . . . . . . . . . . . 15 2.5. Disposici´on final del hardware en el interior del quiosco . . . . . . . . . . . . . . 16 2.6. Prototipo totalmente operativo del quiosco interactivo para el Rolex Learning Center.......................................... 17 2.7. Pantallaprincipal.................................... 18 2.8. Navegador de aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.9. Paneldev´ıdeomensajes................................ 20 3.1. Aplicaci´on m´as ´util de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio de uso............................................ 27 3.2. Aplicaci´on menos ´util de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio deuso .......................................... 28 3.3. Aplicaci´on m´as valorada de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudiodeuso...................................... 28 3.4. Aplicaci´on menos valorada de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudiodeuso...................................... 29 3.5. Opini´on acerca de la usabilidad del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.6. Opini´on acerca del dise˜no utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.7. Opini´on acerca de la calidad en la reproducci´on y grabaci´on de los v´ıdeo mensajes 30 3.8. Problemas observados durante la exploraci´on libre del quiosco . . . . . . . . . . . 31 3.9. Problemas descritos por los usuarios durante el estudio de uso . . . . . . . . . . . 31 3.10. Evaluaci´on de la usabilidad en la tarea de grabar un v´ıdeo mensaje desglosada en suspasosb´asicos .................................... 32 4.1. Diagrama de Gantt con el tiempo invertido en el proyecto organizado de acuerdo asusdiferentesfases.................................. 36 4.2. Gr´afica de esfuerzo con el porcentaje del tiempo utilizado en cada fase del proyecto 36 iii 2.1.1. Estudio inicial de la audiencia Tras identificar que los principales usuarios del quiosco pertenec´ıan a la comunidad universitaria, se condujo un estudio de la audiencia que consisti´o en entrevistar a 25 estudiantes de la escuela acerca del contenido, la interacci´on con el futuro quiosco y las diferentes necesidades de la gente que pod´ıan ser solucionadas por este dispositivo en el Rolex Learning Center. Como resultado de este estudio, se obtuvo la siguiente lista de aplicaciones sugeridas por los estudiantes y complementadas por ideas del personal del laboratorio CRAFT: Plano interactivo del Rolex Learning Center y del campus universitario, controlado mediante la pantalla t´actil o bien mediante reconocimiento gestual a trav´es de la videoc´amara. Una aplicaci´on para encontrar u ofrecer alojamiento. Encontrar alojamiento en Lausanne es realmente dif´ıcil y es uno de los principales problemas que afronta el alumnado. Se considera que puede ser una ventaja el contar con un panel interactivo, donde centralizar la oferta y la demanda, accesible al p´ublico y a la comunidad universitaria en el edificio m´as visitado de la escuela. Al encontrarse la biblioteca principal de la universidad en el edificio, parece adecuado que se puedan consultar todas las fuentes electr´onicas disponibles como libros, revistas, comics, CDs y DVDs o cualquier otro formato susceptible de ser mostrado en el quiosco y que pertenezca a la biblioteca como la base de datos de publicaciones y papeles cient´ıficos publicados por los diferentes laboratorios y departamentos. Aplicaci´on para crear eventos personales, de la ciudad de Lausanne, de la escuela polit´ecnica en general y el Rolex Learning Center en particular, siendo mostrados a los dem´as en el quiosco. Aplicaci´on para la compra/venta, alquiler e intercambio de ´ıtems. Aplicaci´on para la b´usqueda de gente interesada en un t´andem de idiomas, es decir, parejas o grupos de conversaci´on de lenguas extranjeras, mediante la publicaci´on de v´ıdeos en el quiosco. Pizarra digital interactiva para tormenta de ideas. La escuela cuenta en numerosas salas, aulas, pasillos, cafeter´ıas, etc. con pizarras blancas de rotuladores para compartir, expresar y discutir ideas en cualquier parte de la escuela. Aplicaci´on para realizar videoconferencias con catedr´aticos de la universidad o bien con investigadores invitados a eventos de la escuela. Aplicaci´on para la grabaci´on y env´ıo de v´ıdeo-emails, es decir, un correo electr´onico que solamente contiene un v´ıdeo de duraci´on determinada y puede ser enviado en unos sencillos pasos desde la cuenta de correo de la EPFL mediante la identificaci´on en el quiosco con la tarjeta universitaria. Aplicaci´on para la consulta de los men´us diarios de las cafeter´ıas y restaurantes de la EPFL. Aplicaci´on para consultar la disponibilidad de bicicletas en los aparcamientos pertenecientes al servicio p´ublico de bicicletas del ayuntamiento. Aplicaci´on para consultar en tiempo real los horarios de los metros con parada en la EPFL; pr´oximas llegadas y salidas. Aplicaci´on para consultar las predicciones acerca del tiempo meteorol´ogico de la semana. 7 Navegador web controlado por interacci´on gestual o t´actil. Aplicaci´on para la consulta de los cursos, servicios e instalaciones del centro de deportes de la UNIL (Universit´e de Lausanne). Aplicaci´on para ver canales de televisi´on cuando el quiosco no est´a en uso, a modo de salvapantallas, o bien aplicaci´on para reproducir m´usica si el quiosco se coloca en la zona de descanso del edificio. Aplicaci´on para la consulta y recarga de saldo para m´oviles de prepago. Aplicaci´on para la consulta y recarga de saldo de la tarjeta universitaria CAMIPRO, ya que puede ser usada como monedero electr´onico para pagar en las instalaciones de la universidad como cafeter´ıas, papeler´ıas, reprograf´ıa, etc. Utilizar los formatos de interfaz implantados en los smartphones a una escala mayor. El uso de est´andares facilita el uso por parte del usuario al no necesitar aprendizaje para controlar las aplicaciones. Juegos para uno o dos jugadores. Panel de noticias y posibilidad de valorar las noticias. Aplicaci´on con un servicio de chat que pueda ser usado con otros quioscos cuando haya varios de ellos disponibles en la universidad. Aplicaciones para publicar contenidos de internet como v´ıdeos, im´agenes u otros contenidos. Cuenta personal con par´ametros configurables tales como la interfaz, aplicaciones preferidas y funcionalidades tales como consultar y compartir el calendario entre los estudiantes mediante identificaci´on a trav´es de la tarjeta CAMIPRO. Aplicaci´on para el acceso a diferentes portales de la escuela como moodle.epfl.ch, isacademia.epfl.ch y my.epfl.ch. Wikipedia de t´erminos relacionados con la escuela, desarrollada colaborativamente por los estudiantes. Habilitar la conexi´on del quiosco con las impresoras en el edificio para poder imprimir los contenidos que interesen al usuario. Se dise˜n´o un diagrama de estados para vislumbrar la funcionalidad necesaria de un sistema que pudiera ofrecer este tipo de aplicaciones como se puede ver en la Figura 2.1. A su vez, es posible consultar diferentes casos de uso relacionados con las aplicaciones sugeridas en el cap´ıtulo 2 del Ap´endice A: Analysis. A partir de los resultados obtenidos en este punto, se describieron los requisitos funcionales y no funcionales que deb´ıa cumplir el sistema, as´ı como la aplicaci´on principal en la que se iba a basar el primer prototipo de la fase de dise˜no como se explica en el apartado de An´alisis de Requisitos. 8 Figura 2.1: Diagrama de estados del sistema 9 2.1.2. An´alisis de Requisitos El an´alisis de requisitos supone determinar, enumerar y clasificar todas las caracter´ısticas, capacidades y restricciones que ha de cumplir el sistema y a las que se ver´a sometido. Tras considerar el estudio inicial, los casos de uso y el diagrama de estados del sistema y discutir ampliamente acerca de todas las posibilidades, la decisi´on tomada en este punto fue desarrollar un dispositivo con una pantalla t´actil, un sistema audiovisual compuesto por una videoc´amara y dos altavoces, un lector de etiquetas RFID para identificar a los usuarios mediante la tarjeta universitaria y a modo de aplicaci´on inicial principal del sistema, un panel de v´ıdeo mensajes. La finalidad de esta aplicaci´on de v´ıdeo mensajes es permitir a la comunidad universitaria grabar mensajes en un panel en el que puedan ofrecer servicios tales como alquiler de equipos, compra/venta de ´ıtems, oferta y demanda de alojamiento, etc.; identific´andose a trav´es de su tarjeta universitaria, y a su vez poder contactar con los autores de dichos mensajes en caso de estar interesado. Requisitos funcionales: RF1: el sistema opera un servicio de v´ıdeo mensajes como aplicaci´on principal. RF2: el usuario ser´a capaz de navegar entre los v´ıdeo mensajes almacenados en el sistema pudiendo reproducirlos o contactar con el autor. RF3: el usuario podr´a grabar su propio v´ıdeo mensaje asoci´andolo a una categor´ıa. RF4: el sistema debe almacenar los datos del autor y el usario para poder poner en contacto ambas partes. RF5: el sistema debe almacenar los v´ıdeos asociados a una persona y a una categor´ıa. RF6: el sistema ofrecer´a otras aplicaciones de informaci´on relativas a la comunidad universitaria. Requisitos no funcionales: RNF1: la aplicaci´on se ejecutar´a en el navegador web. RNF2 (seguridad): el usuario deber´a identificarse mediante la tarjeta CAMIPRO para usar ciertas funcionalidades del sistema, se utilizar´a un lector de tarjetas RFID para tal prop´osito. Dicho proceso de identificaci´on almacenar´a los datos de contacto del usuario as´ı como otros datos personales relevantes para su uso en las diferentes aplicaciones. RNF3 (control de accesos): el sistema mantendr´a logs de uso durante toda la vida ´util del dispositivo. RNF4 (datos): los datos almacenados del usuario que se identifique con su tarjeta universitaria ser´an: nombre completo, correo electr´onico, afiliaci´on (laboratorio, departamento o facultad), n´umero SCIPER. Los datos deber´an ser completos y no podr´a tener ning´un campo vac´ıo. El c´odigo que identifica al usuario es el n´umero SCIPER. El c´odigo de cada usuario es ´unico. RNF5 (interfaz): la interfaz gr´afica de la aplicaci´on se manejara a trav´es del reconocimiento t´actil en la pantalla y contar´a con un teclado virtual para introducir datos a la aplicaci´on. RNF6 (recursos): el sistema necesitar´a acceso a Internet, un servidor web, un servidor de bases de datos y un servidor de contenidos por streaming. 10 Figura 2.2: Diagrama Entidad-Relaci´on de la base de datos RNF7: el dispositivo debe ser fiable, seguro, robusto frente a errores y escalable. RNF8: el sistema debe tener en cuenta los conceptos de usabilidad y accesibilidad en la medida de lo posible. RNF9: el esquema hardware debe ser totalmente replicable y el sistema software totalmente portable a un servidor para poder asegurar la construcci´on de m´as de un quiosco en caso de instalarse en varios edificios en el futuro. RNF10 (internacionalizaci´on): el quiosco necesitar´a soporte multiling¨ue. En los requisitos previamente mencionados se describe el almacenamiento de datos que esta asociado con la capa de persistencia. Durante la fase de an´alisis se elabor´o un diagrama de Entidad-Relaci´on [ 7 ] de la futura base de datos (Figura 2.2). Es posible consultar m´as informaci´on acerca de las entidades de la base de datos, as´ı como de la aplicaci´on principal seleccionada y las capas de la arquitectura en los cap´ıtulos 2 y 3 del Ap´endice A: Analysis, Design. 11 2.2. Dise˜no Tomando como base el an´alisis previo, se dise˜n´o una soluci´on apropiada para cumplir con la funcionalidad especificada del sistema. En esta secci´on se describen las dos iteraciones de dise˜no llevadas a cabo dentro del modelo de desarrollo en espiral con sus respectivos prototipos. Se explican las caracter´ısticas, problemas y mejoras de cada uno de ellos, proponiendo un prototipo final sobre el que se implementar´a el sistema. Para m´as informaci´on se puede consultar el cap´ıtulo 3 del Ap´endice A: Design. Los prototipos son sistemas que simulan o tienen implementadas partes del sistema final a desarrollar. En este caso, se utilizaron prototipos software/hardware que implementaban cierta funcionalidad del quiosco. El solo prop´osito de crear estos prototipos era evaluar el dise˜no prematuramente. El objetivo era producir estos prototipos y evaluarlos eficazmente para que pudieran ser refinados, elaborados y reevaluados antes del producto final. El m´etodo de evaluaci´on en esta fase fue un Focus Group compuesto por expertos del laboratorio. El Focus Group o Grupo de Discusi´on Dirigido es una t´ecnica de recolecci´on de datos donde se re´une un cierto n´umero de usuarios para discutir aspectos relacionados con el sistema [5]. 2.2.1. Primer prototipo y primera evaluaci´on El primer prototipo desarrollado para el quiosco estaba compuesto por una pantalla t´actil de tipo PCT, un lector de etiquetas RFID, una c´amara web con micr´ofono integrado, dos altavoces y un mini PC. La funcionalidad semi-implementada por este prototipo era la aplicaci´on principal seleccionada en el an´alisis: el panel de v´ıdeo mensajes. La primera evaluaci´on del prototipo llevada a cabo por investigadores del laboratorio estuvo marcada por resultados positivos pero se acordaron las siguientes mejoras para la segunda iteraci´on en el dise˜no: A˜nadir el soporte multiling¨ue: franc´es, alem´an, italiano, espa˜nol e ingl´es. A˜nadir un n´umero superior de v´ıdeos por p´agina en la aplicaci´on de v´ıdeo mensajes. A˜nadir un salvapantallas para hacer que la gente se interese en el dispositivo mientras permanece inactivo. Cambiar los colores y el tema para hacerlo m´as apropiado al dise˜no futurista del Rolex Learning Center. A˜nadir peque˜nas aplicaciones al sistema. Nueva interfaz. Entre las nuevas aplicaciones que se consideraron factibles de implementar en esta revisi´on se encontraban las siguientes: Acceso a los portales de la escuela: moodle.epfl.ch, is-academia.epfl.ch, my.epfl.ch Horarios de tren de la compa˜n´ıa SBB. Horarios en tiempo real de los metros con parada en la EPFL. 12 Secci´on de feedback para permitir a los usuarios comunicar sus sugerencias y opiniones acerca del dispositivo y su contenido. En el segundo prototipo se a˜nadieron los cambios mencionados y se eligieron las nuevas aplicaciones como se describe en el siguiente apartado. 2.2.2. Segundo prototipo y segunda evaluaci´on Respecto al esquema hardware no se realizaron cambios significativos en este prototipo respecto al anterior. Se realizaron las mejoras acordadas en la evaluaci´on del prototipo anterior y se a˜nadieron cuatro aplicaciones basadas en las propuestas realizadas durante la evaluaci´on previa. Por tanto este prototipo contaba con las siguientes aplicaciones semi-implementadas: Aplicaci´on “Panel de v´ıdeo mensajes” En esta aplicaci´on es posible grabar un v´ıdeo identific´andose apropiadamente con la tarjeta CAMIPRO. Es posible reproducir o contactar otros v´ıdeo mensajes que est´en almacenados en el sistema encontr´andose organizados en diferentes categor´ıas: Compra/Venta, Gente, Ofertas, Cultura, Ayuda, Alojamiento y Varios. Es posible a su vez buscar un v´ıdeo gracias a la barra de b´usqueda. Estos v´ıdeos se encuentran dispuestos en la pantalla en modo de lista de miniaturas con la informaci´on de contacto del autor, el texto del mensaje, la fecha y hora de la grabaci´on, el t´ıtulo y el n´umero de personas que han contactado este mensaje. Al pulsar el bot´on de contacto, el sistema env´ıa autom´aticamente un correo electr´onico al autor identific´andose el usuario con la tarjeta de estudiante. Aplicaci´on “Horarios de metro” En esta aplicaci´on es posible consultar las llegadas y salidas del metro con parada en la EPFL en tiempo real. Para obtener esta informaci´on en tiempo real, la compa˜n´ıa de transporte ofrece en las paradas un servicio de consulta a trav´es del tel´efono m´ovil mediante el cual es necesario tomar una fotograf´ıa de un c´odigo QR (Quick Response Barcode) que se encuentra en el panel de cada parada y gracias a una aplicaci´on para smartphones es posible saber cu´antos minutos faltan para que pase el siguiente metro. Utilizando este m´etodo es posible acceder al servidor que provee la informaci´on de las paradas de la EPFL, m´as concretamente a una p´agina PHP que se utiliz´o para obtener la informaci´on aplicando un parser al formulario. Aplicaci´on “Men´us de los restaurantes” Esta aplicaci´on utiliza una fuente Really Simple Syndication (RSS) facilitada por la escuela para la consulta de los men´us de los restaurantes y cafeter´ıas de la EPFL. Por tanto, la aplicaci´on en s´ı, es un agregador de fuentes RSS adaptado espec´ıficamente para mostrar los men´us diarios de una manera concisa, estructurada y agradable. Aplicaci´on “Pregunta diaria” Aplicaci´on que permite encuestar a los usuarios acerca de temas de actualidad o bien les permite introducir una pregunta de opini´on de la que desear´ıan conocer la respuesta por parte de la comunidad universitaria. Esta pregunta se almacena en el sistema mostrando cada d´ıa una pregunta diferente. Para conocer los resultados estad´ısticos de cada una de las preguntas es necesario responder a la encuesta y as´ı acceder al panel de resultados. 13 Aplicaci´on “Feedback del usuario” Aplicaci´on dise˜nada para que el usuario proporcione su opini´on, sugerencias, recomendaciones, quejas y todo tipo de feedback con respecto al contenido del quiosco o a la interacci´on con el mismo de manera que colabore en la mejora del dispositivo. Durante la segunda evaluaci´on del prototipo era necesario tomar decisiones respecto a la construcci´on del t´otem met´alico soporte para el quiosco. Se decidi´o realizar cambios en el dise˜no como a˜nadir un cristal protector a la pantalla, colocar los altavoces y la c´amara en la parte superior y el lector RFID en el lado derecho. La construcci´on del soporte se llev´o a cabo durante la fase de implementaci´on. Una decisi´on dif´ıcil fue la de la altura del soporte, no muy alta para poder grabar la cara en los videos, no muy baja para evitar que la pantalla no fuera confortable en el uso. Se realiza un an´alisis de los resultados obtenidos en esta decisi´on respecto a la altura del soporte en el cap´ıtulo de Conclusiones ya que problemas ergon´omicos aparecieron durante las pruebas y evaluaci´on del sistema. 2.2.3. Prototipo final El prototipo final seleccionado para su construcci´on durante la fase de implementaci´on est´a compuesto por una pantalla t´actil de tipo PCT, una c´amara web con micr´ofono integrado, dos altavoces, el lector de tarjetas RFID, un mini PC y el soporte met´alico del quiosco llamado t´otem. Las aplicaciones del quiosco son: “Panel de v´ıdeo mensajes”, “Horarios de metro”, “Men´us de los restaurantes”, “Pregunta diaria” y “Feedback del usuario”, tal y como quedaron definidas en la evaluaci´on previa. El mapa de navegaci´on que se dise˜n´o para la interfaz gr´afica de usario est´a reflejado en la Figura 2.3. Para establecer la conexi´on con el lector de tarjetas RFID se debe seguir el proceso mostrado en la Figura 2.4. El proceso para obtener la informaci´on necesaria acerca del usuario a trav´es de su tarjeta universitaria se muestra en el apartado Tecnolog´ıas y herramientas utilizadas de la secci´on de Implementaci´on. Para m´as informaci´on es posible consultar los cap´ıtulos 3 y 4 del Ap´endice A: Design; Deployment, sytem test and evaluation. 2.3. Implementaci´on En esta secci´on se describe la implementaci´on final del sistema y se muestra el esquema hardware implementado en el interior del soporte as´ı como la interfaz gr´afica de usario definitiva. Se describen las tecnolog´ıas y herramientas utilizadas para la implementaci´on del quiosco. A su vez se comentan los principales problemas encontrados y como se resolvieron. 14 Figura 2.3: Mapa de navegaci´on para la interfaz gr´afica de usuario Figura 2.4: Proceso para identificar al usario a trav´es del lector RFID 15 Figura 2.5: Disposici´on final del hardware en el interior del quiosco 16 A continuaci´on se muestra una peque˜na definici´on de los dos protocolos utilizados en estos servicios web: SOAP (Simple Object Access Protocol) es la especificaci´on de un protocolo para el intercambio de informaci´on estructurada en la implementaci´on de servicios web en redes de computadores. Este protocolo usa eXtensible Markup Language (XML) como formato para el mensaje y normalmente tambi´en utiliza otros protocolos de la capa de aplicaci´on como RPC (Remote Procedure Call) y HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) para la transmisi´on del mensaje. SOAP puede ser utilizado como la capa base para un servicio web, proveyendo un entorno b´asico para el intercambio de mensajes sobre el cual puede construirse un servicio web. LDAP (Lightweight Directory Access Protocol) es un protocolo de aplicaci´on para consultar y modificar datos usando servicios de directorio ejecut´andose sobre TCP/IP. Un directorio es un conjunto de objetos con atributos organizados de manera l´ogica y jer´arquica. Un ejemplo es el directorio telef´onico, que consiste en una lista de nombres (personas u organizaciones) organizados alfab´eticamente y teniendo cada uno de ellos una direcci´on y un n´umero de tel´efono asociados. A continuaci´on, se explica brevemente las especificaciones t´ecnicas del lector RFID as´ı como algunas de sus caracter´ısticas relevantes para el desarrollo del quiosco. El lector utilizado es el modelo RFIDGeek TRF796x Multiple-Protocol RFID Reader/Writer. Este lector/escritor de etiquetas RFID puede leer/escribir cualquier circuito RFID que trabaje en similar rango de frecuencias y protocolos, ya sea embebido en tarjetas, productos alimenticios y textiles o cualquier otro soporte que utilice esta tecnolog´ıa. En este caso, la frecuencia del lector es 13.56MHz pudiendo ser configurado para su uso con los siguientes protocolos: ISO-15693, ISO-14443A, ISO-14443B (Philips MiFare RFID) y Texas Instruments Tag-it est´andar, siendo el primero de ellos el utilizado por las tarjetas de la universidad. Est´a compuesto por una interfaz TTL con una interfaz USB/RS232 opcional y una antena transmisora integrada que puede detectar los circuitos RFID hasta un m´aximo de 10 cm. Finalmente se puede consultar la lista completa del software y de algunas herramientas utilizadas durante el desarrollo del proyecto en los cap´ıtulos 2, 3 y 4 del Ap´endice A. 23 Cap´ıtulo 3 Evaluaci´on del sistema En este cap´ıtulo se hace un resumen de las t´enicas utilizadas y los resultados obtenidos durante la evaluaci´on del sistema. Asimismo se presenta el estudio de uso llevado a cabo durante la finalizaci´on del proyecto. Durante la evaluaci´on del sistema y m´as concretamente en el estudio de uso se han usado las siguientes t´ecnicas descritas tal y como aparecen en “La Ingenier´ıa de la Usabilidad y de la Accesibilidad aplicada al dise˜no y desarrollo de sitios web” (Lor´es, Granollers. Lleida, 2004) [ 5 ]. T´ecnicas de Inspecci´on Recorrido Cognitivo. Este m´etodo de inspecci´on de la usabilidad se centra en evaluar la facilidad de aprendizaje del sistema. Se realiza b´asicamente de la forma que la mayor´ıa de los usuarios prefieren o suelen aprender software: por exploraci´on. Los revisores eval´uan una propuesta de interfaz en el contexto de una o m´as tareas espec´ıficas. T´ecnicas de Indagaci´on Observaci´on de campo. La observaci´on de campo la describe Nielsen en base al trabajo que se realiza al visitar el lugar o lugares de trabajo donde se est´en realizando las actividades objeto de nuestro estudio y donde se encuentran los usuarios representativos. El principal objetivo consiste en observarlos para entender c´omo realizan sus tareas y qu´e clase de modelo mental tienen sobre ellas. Esta informaci´on ser´a completada con preguntas y/o entrevistas personales. Este m´etodo se puede utilizar en las etapas de prueba y del despliegue del desarrollo del producto. Logging. La t´ecnica del logging o grabaci´on de uso se basa en “grabar” o “recoger” todas las actividades realizadas por el usuario con el sistema para su posterior an´alisis. Para ello es preciso de una aplicaci´on secundaria que realice autom´aticamente esta labor que pase, adem´as, totalmente desapercibida por el usuario. Cuestionarios. El cuestionario es menos flexible que la entrevista, pero puede llegar a un grupo m´as numeroso y se puede analizar con m´as rigor. Se puede utilizar varias veces en el proceso de dise˜no. Y, como tambi´en se ha apuntado en el apartado de las entrevistas suelen complementarse muy bien. Estas, al igual que pasaba con las entrevistas, deben prepararse muy bien ya que como es un documento a cumplimentar por los usuarios debe ser muy claro y exento de ambig¨uedades que puedan confundirlos. Feedback del usuario. 24 T´ecnicas de Test En los m´etodos de usabilidad por test usuarios representativos trabajan en tareas utilizando el sistema –o el prototipo– y los evaluadores utilizan los resultados para ver c´omo la interfaz de usuario soporta a los usuarios con sus tareas. Los principales m´etodos de evaluaci´on por test son: Thinking Aloud [ 4 ]. En este m´etodo de evaluaci´on conocido como thinking aloud (pensando en voz alta) descrito por Nielsen se les pide a los usuarios que expresen en voz alta sus pensamientos, sentimientos y opiniones mientras que interaccionan con el sistema –o un prototipo del mismo–. Es muy ´util en la captura de un amplio rango de actividades cognitivas. Se realiza con usuarios ´unicos que expresan libremente todo lo que piensan sobre el dise˜no y la funcionalidad del sistema. Test Retrospectivo. Esta t´ecnica realmente es un complemento de las dem´as, ya que se trata de realizar alguno de los m´etodos anteriores, grabarlo en v´ıdeo y analizar dicha grabaci´on posteriormente. El hecho de hacerlo as´ı permite “pasar” varias veces la cinta y examinar todos y cada uno de los detalles sin que pase ninguno por alto. M´etodo del Conductor. En los m´etodos anteriores el usuario suele ir “a su aire” y el evaluador analiza los resultados a posteriori. En este m´etodo el evaluador conduce al usuario en la direcci´on correcta durante su uso del sistema. 3.1. Problemas detectados Tras terminar el proceso de ensamblado del quiosco, se detectaron algunos problemas en las pruebas iniciales del sistema cuando empez´o a funcionar el sistema completo. El primer problema afrontado, y el m´as importante, se detect´o durante la primera ejecuci´on del sistema por un per´ıodo superior a dos horas. Debido a una mala gesti´on de eventos con dos v´ıdeos, que se reproduc´ıan en bucle mientras el sistema se encontraba ejecutando el salvapantallas, se produc´ıa un bloqueo en el navegador provocado por el plug-in del reproductor Flash imposibilitando el uso de las aplicaciones. Este bloqueo ocurre en el navegador Mozilla Firefox cuando ´este detecta que uno de los plug-ins no est´a respondiendo por un periodo mayor a 45 segundos que estaba siendo producido debido a que en el componente del salvapantallas, los dos v´ıdeos enviaban el mismo evento al sistema y trataban de capturar la respuesta provocando inestabilidad e interferencia a largo plazo en el sistema. Este problema no fue detectado en las anteriores etapas ya que el sistema no se hab´ıa ejecutado por un periodo mayor a dos horas. 3.2. Mantenimento y administraci´on Una vez que el sistema completo se encuentra operativo y funcionando, una de las cosas m´as importantes es el mantenimiento del sistema durante su tiempo de vida. Para ello, como el dispositivo est´a colocado dentro del edificio, se debe tener una manera de acceder remotamente al ordenador que hay en su interior, para resolver cualquier problema que pudiera surgir o para mejorar el sistema con nuevas caracter´ısticas. Para ello, se configur´o el acceso al sistema por medio del escritorio remoto de Windows a trav´es de la cuenta de administrador. Por otro lado, tambi´en era necesario administrar la cuenta de correo asociada al quiosco, mediante la cual se env´ıan los correos electr´onicos autom´aticamente cuando se ponen en contacto con los autores en el panel de v´ıdeo mensajes. 25 3.3. Estudio de uso Tras llevar a cabo el estudio de uso con diez usuarios diferentes, fueron detectados algunos problemas con la ergonom´ıa del quiosco y con la calibraci´on de la pantalla t´actil que se explican en esta secci´on. Durante este estudio de uso, adem´as de realizar un cuestionario a cada uno de los diez usuarios, se grab´o en v´ıdeo su interacci´on con el quiosco mientras segu´ıan las instrucciones de un protocolo que se dise˜n´o para que ejecutaran una lista de tareas en un determinado orden pudiendo as´ı determinar que aplicaciones requer´ıan un mayor aprendizaje o en qu´e tareas encontraban m´as dificultad a la hora de realizarlas con ´exito. Tanto el cuestionario como el protocolo utilizado se pueden consultar en el Ap´endice A. Para estudiar la interacci´on respecto a la tarea de grabar un v´ıdeo mensaje se estructur´o el procedimiento de an´alisis bas´andolo en diferentes pasos para identificar en qu´e etapas de la tarea encontraban m´as dificultades o si bien era necesario reducir las etapas necesarias para poder grabar un v´ıdeo mensaje. Tras visualizar detenidamente los v´ıdeos del estudio de uso se extrajo informaci´on relevante acerca del sistema, sus aplicaciones, su contenido, el hardware utilizado y la interacci´on usada por parte del usuario. Las aplicaciones mejor consideradas en el estudio son las aplicaciones de consulta de los horarios de metro en tiempo real y la consulta de los men´us de los restaurantes de la EPFL. Por tanto, y a pesar de que la aplicaci´on de v´ıdeo mensajes tambi´en estaba entre las preferidas, encontraban muy ´utiles estas aplicaciones ya que ofrec´ıan informaci´on inmediata tras un par de clicks en el quiosco. Este tipo de interacci´on inmediata, o interacci´on de la gente que se encuentra de paso, se comprob´o mediante los logs del sistema que ocurr´ıa tambi´en en el panel de v´ıdeo mensajes, mucha gente reproduc´ıa los v´ıdeos almacenados en el sistema, pero la proporci´on de usuarios que grababa v´ıdeos era mucho menor. Respecto a la interacci´on con la c´amara y el teclado virtual se encontraron dos problemas relacionados con la ergonom´ıa. Se detect´o que debido a la diferente altura de los usuarios, ciertas personas ten´ıan problemas respecto a la posici´on demasiado alta de la c´amara para ellos, por lo que deb´ıan alejarse del quiosco para poder encuadrar bien la cabeza en la imagen. Por otra parte y en oposici´on a este problema algunas personas muy altas encontraban problemas al usar el teclado virtual ya que el ´angulo de visi´on de las teclas y la calibraci´on menos precisa al existir un cristal protector de la pantalla, hac´ıa que cometieran frecuentes errores en la pulsaci´on de las teclas. Por tanto se puede pensar que la orientaci´on vertical elegida para la pantalla puede no ser una buena aproximaci´on aunque algunas soluciones posibles conservando esta orientaci´on pueden ser las siguientes: inclinar la pantalla en profundidad para reducir la altura de la videoc´amara que se encuentra en la parte superior y hacer que el ´angulo de visi´on de las teclas sea m´as perpendicular al suelo facilitando su pulsaci´on; una posible soluci´on software es utilizar reconocimiento facial simplemente para determinar la altura de la cabeza, no para identificar al usuario, pero suficiente para adaptar los elementos mostrados en pantalla adecuadamente a la altura del usuario; otra posible soluci´on hardware es cambiar de posici´on f´ısica a elementos como la c´amara situ´andola en un lateral del quiosco enfocando de manera diagonal al usuario y no directamente perpendicular como hasta el momento o bien permitir el ajuste de la altura de la pantalla en el soporte mediante alg´un tipo de rieles o similar para poder ser adaptada f´acilmente por cada usuario. 26 Figura 3.1: Aplicaci´on m´as ´util de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio de uso Como se especificaba en los p´arrafos anteriores, el otro problema est´a relacionado con el ´angulo de visi´on del usuario debido a su altura y la calibraci´on de la pantalla t´actil. Los botones en la pantalla parecen estar en diferentes posiciones dependiendo del ´angulo de visi´on. Sin embargo el ´area de cada bot´on que responde a la interacci´on es la superficie perpendicular al usuario en la imagen, esto lleva a que se cometan frecuentes errores en el teclado virtual ya que se presionan teclas contiguas en vez de las deseadas. Para este problema tambi´en existen varias soluciones: adaptar la precisi´on de los drivers de calibraci´on quitando el cristal protector y aumentando la sensibilidad de la pantalla para poder determinar mejor la posici´on en la que presiona el usuario; usar reconocimiento facial para determinar la altura de la persona y mostrar el teclado en diferentes posiciones en la pantalla seg´un la altura del usuario o bien cambiar la interfaz con unos botones mucho m´as grandes extendiendo las ´areas de interacci´on en general. De todas maneras se deber´ıa considerar la eliminaci´on del cristal protector o bien valerse de un cristal m´as flexible que permita ajustar mejor la sensibilidad y precisi´on de la interacci´on con la pantalla, aunque la posici´on de la pantalla no estrictamente vertical al suelo como se ha comentado ayudar´ıa en cualquier caso a la interacci´on por parte del usuario. Respecto a la ergonom´ıa del quiosco como se ha puntualizado anteriormente, el lugar donde es mostrado el teclado virtual no es totalmente confortable para ciertos usuarios ya que para obtener una precisi´on adecuada algunos de ellos necesitan doblar la espalda para obtener un ´angulo de visi´on que les permita no cometer errores. En las siguientes Figuras 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10 se presentan los datos m´as relevantes extra´ıdos de este estudio de uso. Para m´as informaci´on se puede consultar el cap´ıtulo 4 del Ap´endice A: Deployment, system test and evaluation. 27 Figura 3.2: Aplicaci´on menos ´util de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio de uso Figura 3.3: Aplicaci´on m´as valorada de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio de uso 28 Figura 3.4: Aplicaci´on menos valorada de acuerdo a los cuestionarios rellenados durante el estudio de uso Figura 3.5: Opini´on acerca de la usabilidad del sistema 29 Figura 3.6: Opini´on acerca del dise˜no utilizado Figura 3.7: Opini´on acerca de la calidad en la reproducci´on y grabaci´on de los v´ıdeo mensajes 30 Figura 3.8: Problemas observados durante la exploraci´on libre del quiosco Figura 3.9: Problemas descritos por los usuarios durante el estudio de uso 31 Figura 3.10: Evaluaci´on de la usabilidad en la tarea de grabar un v´ıdeo mensaje desglosada en sus pasos b´asicos 32