ITMN20110008A1 - Sistema di identificazione di sistemi informatici ad interfaccia grafica e implementazione in un dispositivo di interazione unitario - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo "Sistema di identificazione di sistemi informatici ad interfaccia grafica e implementazione in un dispositivo di interazione unitario",

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Un dispositivo o una soluzione di interazione è uno strumento dedicato alla relazione tra utenti e sistemi informatici- Questa definizione include una vasta gamma di dispositivi e soluzioni dedicati a specifici bisogni di interazione, ad esempio: supporti visivi (proiettori, schermi, ecc.) per la rappresentazione grafica dello stato del sistema, interfacce grafiche (GUI) per l'accesso alle funzionalità offerte dal sistema, dispositivi di puntamento e/o controllo remoto (mouse, touch, joistick, video, ecc.) per l'interfacciamento spaziale, dispositivi di memorizzazione removibili (chiavi usb, cd-rom, smart-card, ecc.) per la portabilità dei dati, dispositivi di produttività (tastiera, tavoletta grafica, ecc.) per l'immissione o la generazione di dati e contenuti, o strumenti di supporto alla sicurezza e/o all'autenticazione (token, firma digitale, ecc.) per una relazione protetta.

L'alto numero di strumenti che mediano la relazione tra uomo e sistemi informatici produce una inevitabile dispersione e frammentazione dei contenuti personali e delle attività oggetto di una sessione di interazione, determinando una esperienza complessivamente scadente.

Il larga parte gli strumenti attuali sono in diverse forme rigidamente vincolati ai sistemi informatici e per questo o per bassa praticità scarsamente portatili. Si pensi a dispositivi di puntamento come i mouse o come i touch screen. Anche dispositivi di memorizzazione portatili come le chiavette usb sono affetti da una certa scomodità se si pensa ai tempi di attesa necessari ad ogni inserimento e alla serie di operazioni necessarie per trasferire un file. Infatti non è così pratico spostare un file da un computer ad un altro utilizzando una chiavetta usb. Le rigidità che legano gli strumenti di interazione ai sistemi informatici impediscono la creazione di una soluzione globale o unitaria e escludono l’utente dalla possibilità di beneficiare dei vantaggi che ne derivano. Ad esempio un puntamento il

adeguate capacità di memorizzazione migliorerebbe notevolmente l'usabilità di trasferimento file

Lo stato dell'arte testimonia l'evidente mancanza di un approccio globale al tema dell'interazione e infatti presenta linee di sviluppo orientate verso risposte tecnologiche dedicate a singoli aspetti o bisogni di interazione.

Alla difficoltà di guardare con un approccio nuovo a questo ambito tecnologico si aggiunge lo sforzo necessario ad individuare una soluzione ottimate che sia in grado di eliminare o ridurre ì vincoli che legano gli strumenti ai sistemi informatici, aprendo la vìa per la realizzazione di una risposta globale ai bisogni di interazione Il passaggio è rivoluzionario: lo strumento di interazione da periferica del sistema informatico diviene periferica dell'utente, ovvero presidio personale, privato, e universale all'interazione.

Il contesto attuale si caratterizza per la presenza dì ambienti formati da numerosi e diversi sistemi informatici Avendo io scopo di rendere Ìndipendente il dispositivo di interazione è necessario dotarlo della capacità di collegarsì senza fili ai diversi sistemi e della capacità di distinguere i vari sistemi tra li loro o meglio di riconoscere univocamente (identificare) il sistema con cui l'utente intende interagire.

Il problema non è affatto banale poiché non vi è alcuna limitazione al contesto. Quanti sistemi informatici sono presenti? Di quale tipologia? In quale posizione? Con quali proprietà? Con quali caratteristiche? Sono tutti accesi? Fondamentalmente non è possibile produrre ipotesi generali o inserire elementi che riducano la complessità o la variabilità del contesto ambientale di riferimento. Altrimenti la soluzione mancherebbe della universalità ricercata rispetto agli ambienti esistenti.

in ogni contesto, la possibilità di raggiungere i vari sistemi presenti con una comunicazione senza fili permette di interrogarli e di raccogliere informazioni utili a costruire una rappresentazione delia situazione Tali informazioni possono essere

al dispositivo di interazione di distinguere tra loro i vari sistemi è necessario stabilire progettualmente quali informazioni il dispositivo

richiedere e come debba utilizzarle o verificarle per effettuare una identificazione, quindi senza la necessaria garanzia che a posteriori esse si rivelino sufficienti In questi casi, tali informazioni saranno al massimo utili a ridurre il numero delle ambiguità, ma non abbastanza da portare il processo di riconoscimento ad una risposta univoca, infine il ricorso ad un numero elevato di informazioni relative a carateristiche distintive comporta inevitabilmente un aumento delle risorse computazionali necessarie e dei consumi a carico de! dispositivo di interazione. Dettaglio non di poco conto per dispositivi che per loro natura ambiscono ad essere portatili e conseguentemente alimentati a batteria

Le soluzioni più idonee allo scopo di identificare un sistema informatico appaiono le soluzioni ottiche. Sopratutto nei sistemi informatici pensati per una relazione diretta con gli utenti e quindi generalmente dotati di supporto video e di interfaccia grafica, i sistemi otici si prestano molto bene a emulare l'occhio umano nell'attività di riconoscimento.

Sebbene i sistemi ottici e i processi di elaborazione di immagine possano offrire una possibile soluzione al problema, essi difettano della possibilità di dare assoluta garanzia che le caratteristiche individuate a priori e da ricercate negli oggeti inquadrati siano sufficienti ad escludere ogni ambiguità nell'identificazione Anche volendo determinare quali caratteristiche utilizzare per ottimizzare il risultato, atraverso una interrogazione preliminare dei vari sistemi presenti nell'ambiente, non si possono avere garanzie sulla disponibilità di informazioni sufficienti allo scopo, infine non si sta considerando la possibilità che anche quando vi siano sufficienti carateristiche esse siano effettivamente rilevabili dal sistema di acquisizione dell'immagine.

Un ulteriore difetto delle soluzioni ottiche basate sulla ricerca di caratteristiche distintive è il loro elevato costo, inteso sia come costo computazionale e sia come costo per la realizzazione dei dispositivo, l processi di elaborazione dell'immagine necessitano di significative risorse di calcolo, crescenti a! crescere del numero di caratteristiche da ricercare e crescenti al crescere dei possibili aspetti che una caratteristica può assumere a seconda dei rapporti geometrici e delle distanze tra essa e il sistema di acquisizione. Inoltre apparati ottici, sensori di immagine e processori a supporto dell'elaborazione dell'immagine sono componenti dal costo non trascurabile per essere integrati in molti dispositivi di interazione.

Oggetto della presente invenzione è un sistema di identificazione degli schermi e dei sistemi informatici ad interfaccia grafica associati. Il sistema è pensato per essere integrabile in un generico dispositivo di interazione.

Un secondo oggetto della presente invenzione è un processo dinamico di esplorazione deil'ambiente circostante e di generazione e attribuzione di elementi grafici e/o temporali univoci finalizzati all'identificazione dei sistemi informatici. Tali elementi sono spazialmente e/o temporalmente definiti da opportuni codici grafici.

Un terzo oggetto della presente invenzione è un dispositivo indipendente che implementa molteplici funzionalità allo scopo di produrre una risposta unitaria ai bisogni di interazione. Una prima particolare configurazione del dispositivo include un sistema di puntamento relativo basato su sensori inerziali. Una seconda particolare configurazione integra alla prima un sistema di puntamento assoluto su base ottica, pensato per interazioni a contatto od in prossimità degli schermi.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti da una descrizione dettagliata dì una forma della medesima, eseguita, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle tavole di disegni allegate, in cui:

la figura 1 è uno schema di rappresentazione dell'architettura di una forma del sistema di identificazione dei sistemi informatici;

la figura 2 è uno schema rappresentativo dell'architettura di una forma esecutiva del dispositivo dì interazione a risposta unitaria;

la figura 3 è un diagramma di flusso esemplificativo del processo dinamico di identificazione dei sistemi informatici;

la figura 4 è uno schema di rappresentazione del processo di selezione di uno schermo da parte dell’utente ed evidenzia diverse modalità per l'utilizzo di chiavi grafiche

Il sistema di indentificazione si caratterizza rispetto all'arte nota per esigenze hardware molto ridotte sia per l'apparato di rilevazione dell’immagine e sia per il supporto ai processi software, tanto da poter essere considerate in termini differenziali come trascurabili per molti dispositivi di puntamento wireless esistenti. Infatti il sistema tratta immagini molto semplici e conta sulla disponibilità di almeno un apparato sensore di immagine elementare, eventualmente comprendente una unità ottica formata da lenti e altri parti connesse.

In dettaglio, facendo riferimento alla figura 1, il sistema di identificazione 300 è pensato per essere integrato in un generico dispositivo di interazione 100 e comprende: una unità di rilevazione dell'immagine 122, una unità di elaborazione e/o controllo 121, una unità di comunicazione wireless 123, una unità di alimentazione a batteria 124, un servizio 211 con annessa interfaccia grafica 212 residente sul sistema informatico 200 e un processo di identificazione 111 lato dispositivo. Vantaggiosamente l'unità dedicata al rilevamento dell'immagine 122 può essere una unità elementare, quale un piccolo array di pixel o un sensore di colore o simili.

Di seguito viene illustrato il funzionamento del sistema di identificazione e viene fatto riferimento a quanto illustrato in figura 3.

Il sistema di identificazione entra in funzione 10 quando il dispositivo di interazione in cui è integrato è acceso e non sta operando con alcun sistema informatico presente nell'ambiente circostante. Lo stato descritto può verificarsi dopo l'accensione del dispositivo di interazione, al risveglio da uno stato di riposo o al termine di una sessione di con un sistem informatico,

il sistema inizia una ricerca 11 attraverso l'unità di comunicazione senza fili per rilevare tutti ì sistemi informatici raggiungìbili e collegabili. In questa circostanza la componente di servizio installata sui sistemi informatici risponde, dando conoscenza della propria disponibilità. Si noti che una prima scrematura dei sistemi informatici presenti nell'ambiente avviene sulla base del campo wireless coperto dalie periferiche dì comunicazione coinvolte.

Se la ricerca ha avuto esiti positivi il software a bordo del dispositivo provvede a generare 12, a assegnare e a comunicare 13 ad ogni sistema informatico rilevato un codice grafico univoco Il sistema informatico che riceve il proprio codice grafico provvede a visualizzarlo a schermo 14 secondo le modalità predefinite dall'interfaccia grafica associata implementata dal servizio. L'interfaccia grafica, ad esempio una semplice icona, è tale da essere immediatamente riconosciuta dall'utente sulla base della propria esperienza d’uso.

Terminata la fase di assegnazione il sistema di indentificazione attende l'esito prodotto dal processo di acquisizione ed elaborazione dell' immagine 14, Durante il periodo di attesa, se troppo lungo, il sistema di identificazione provvede a mantenere aggiornati l’elenco dei sistemi informatici rilevati e i codici grafici associati, ripetendo periodicamente un ciclo di ricerca e assegnazione dei codici

Lo scopo del processo di acquisizione ed elaborazione dell'immagine 14 è riconoscere l'effetto prodotto da uno dei codici grafici assegnati Tale processo può avviarsi in automatico o essere sollecitato da un input prodotto dall'utente, ad esempio premendo un pulsante presente sul dispositivo di interazione.

In questa fase l'utente pone il dispositivo di interazione, o meglio la sua unità ottica, nelle condizioni di rilevare il codice grafico, ad esempio avvicinandolo appositamente allo schermo Si noti che in questo caso non è necessario ricercare l’elemento grafico in porzioni di immagini grandi e pertanto l'elaborazione è ridotta Inoltre, l'operazione risulta dei tutto banale per l’utente che deve semplicemente selezionare il sistema informatico con cui intende interagire, indicando per mezzo de! dispositivo che sta impugnando l'interfaccia grafica prodotta dal servizio

Se il processo di riconoscimento del codice grafico restituisce un esito positivo, il sistema provvede a recuperare l'indirizzo associato 15 e a stabilire una connessione 20 con il sistema informatico identificato, rendendo da quei momento disponibili le funzionalità di interazione 30 offerte da! dispositivo per la sessione di attività appena aperta. La connessione rimarrà attiva fino ad una successiva disconnessione 40, circostanza in cui i processi di indentificazione verranno eventualmente ripetuti 50.

Una ulteriore rappresentazione dell'archittettura che sostiene il processo di identificazione è fornita dalla figura 1. In particolare il segnale 310 mostra come la componente lato dispositivo di interazione comunichi con le componenti lato sistemi informatici, mentre il segnale 320 mostra le modalità con cui si chiude il processo di risconoscimento ottico per mezzo della visualizzazione della chiave grafica e del suo rilevamento da parte dell'unità dedicata.

Il sistema introduce almeno tre aspetti innovativi nei dispositivi di interazione: una funzione di esplorazione dell'ambiente circostante, una funzione di attribuzione di codici di identificazione e una funzione di riconsocimento dell'effetto grafico prodotto dai codici. Cosi l'interazione è pensata in senso orizzontale, cioè rispetto all’ambiente informatico, e non più solo in senso verticale, cioè con un solo sistema informatico.

Il codice grafico e la sua rappresentazione a schermo formano la chiave attorno a cui è costruito il sistema di identificazione. La definizione della chiave è cruciale per ragioni di univocità e di facilità di riconoscimento.

Fondamentalmente la chiave è un oggetto grafico predefinìto che recepisce una o più modificazioni a seconda del codice associato. L'oggetto grafico è quindi modulabile in uno più aspetti, in modo che possa essere univocamente differenziato.

Le possibilità a disposizione per modulare graficamente un oggetto sono moltissime, ma più è particolare l'elemento variabile e maggiori sono i requisiti hardware e software per rilevarlo. Tuttavia una rappresentazione grafica troppo semplice rende l'oggetto scarsamente univoco perchè è maggiore la probabilità di trovare quella stessa carratteristica in altri elementi visualizzati a schermo o presenti nell'ambiente. Infatti non si possono avere garanzie che l'utente inquadri correttamente l'oggetto a schermo o che nel farlo non incontri altri elementi di disturbo.

L'oggetto grafico deila presente invenzione può essere modulato nella forma, nell'aspetto o nelle dimensioni in molti modi, ma può essere modulato anche nel tempo.

La dimensione temporale permette di aggiungere maggiore univocità alla rappresentazione della chiave, eliminando la possibilità di falsi riconoscimenti indotti dall’immagine di altri oggetti.

Gli schermi e i sistemi informatici sono dispositivi dinamici e la dimensione temporale è quindi utilizzabile per aggiungere maggiore variabilità alla rappresentazione della chiave senza complicare la sua caratterizzazione grafica. Infatti, un solo elemento grafico di facile lettura può essere variato sequenzialmente ad ogni intervallo di tempo. Gli intervalli possono essere regolari o opportunamente modulati e comunque devono essere compatibili con i frame rate dello schermo e del sensore di immagine.

Inoltre gli schermi e i sistemi informatici sono dispositivi interattivi e quindi l'utilizzo della dimensione temporale può essere concordato. Un elemento grafico può essere variato su richiesta, ovvero in risposta ad un primo riconoscimento. Se successivamente alla richiesta la variazione grafica predefinita viene rilevata, la coincidenza cosi generata produce un grado di univocità molto alto. Infatti sarebbe molto poco probabile ricevere la attesa momento richiesto per causa di un fattore di disturbo esterno.

La soluzione di tipo interattivo richiede un riconoscimento preliminare per permettere al sistema di identificazione di inoltrare la richiesta sul canale di comunicazione corretto. Si utilizza una rappresentazione grafica della chiave, anche molto semplice, e quando rilevata si inoltra una richiesta di feedback al sistema associato a quella chiave. La risposta grafica concordata viene prodotta a video dal sistema informatico e solo se rilevata l'identificazione ha esito finale positivo. In questo modo si può utilizzare una chiave semplice e contemporanemanete eliminare la probabilità di falsi riconoscimenti.

Una funzione de! sistema di identificazione è la generazione dei codici grafici. A prescindere dalle modalità stabilite per la rappresentazione grafica e la modulazione della chiave, la funzione di generazione dei codici grafici provvede a calcolare e ad assegnare i codici ai sistemi informatici rilevati. Tale funzione può operare assegnando i codici secondo una lista stabilita sino al loro esaurimento o può implementare algoritmi più avanzati.

Un algoritmo prevede l’allocazione dei codici in base al numero di sistemi informatici rilevati, massimizzando la differenza tra gli effetti grafici attesi.

Un secondo algoritmo prevede l'allocazione dei codici in base al numero di sistemi informatici rilevati e alla stima della loro distanza ottenuta per mezzo della periferica di comunicazione wireless. In questo caso la differenza tra i codici è maggiore tra i sistemi più vicini.

Un terzo algoritmo prevede l'allocazione dei codici In base al numero di sistemi informatici rilevati e a quelli usati più dì recente o più frequentemente In questo caso la differenza tra i codici è maggiore tra i sistemi usati più di recente o più frequentemente.

Una configurazione applicativa molto efficiente del sistema di identificazione descritto si basa sull'utilìzzo di almeno un sensore di colore e di codici colore. Si noti che la disponibilità di un sensore di immagine superiore non limita l'implementazione di questa configurazione Il codice colore è un particolare codice grafico che modula il colore di un predefinito oggetto a video facilmente individuabile dall’utente. La variazione grafica del colore può essere modulata nel tempo in modo dinamico e/o interattivo come precedentemente descritto

Le diverse forme di modulazione del colore sono in parte rappresentate in figura 4. Il blocco 410 rappresenta un esempio di chiave colore statica Il blocco 430 dà un esempio di chiave colore dinamica, in cui il colore è cambiato secondo una sequenza prestabilita e a intervalli di tempo prestabiliti. Infine, il blocco 440 fornisce un esempio di chiave colore interattiva, dove il cambiamento del colore funge da coferma ad una richiesta conseguente al riconoscimento dei colore di partenza. La chiave realizza quindi un ciclo di feedback 441.

L'utente, come mostrato in figura 4, effettua la selezione del sistema informatico 200 con cui intende interagire semplicemente avvicinando o appoggiando l'estremità oculare del dispositivo di interazione 100 all'apposita icona 212 mostrata a schermo 200. Eventualmente un pulsante può essere premuto per avviare la lettura Vantaggiosamente l'unità sensore di colore può comprendere lenti o simili per concentrare il campo di vista e migliorare il rilevamento del colore

Se in grado di rilevare la luminosità, il sensore di colore può essere utilizzato preliminarmente per ridurre possibili ambiguità tra uno schermo e altre superfici.

Evidentemente, il sistema con sensore di colore riduce notevolmente i costi materiali e dì funzionamento per l'unità di acquisizione dell'immagine e per l'unità di elaborazione della stessa La riduzione delle potenzialità di riconoscimento grafico e quindi l’aumento del rischio di disturbi sono del tutto compensati dall'adozione di una icona facilmente riconoscibile dall'utente e sopratutto dalla disponibilità di modulazioni dinamiche e interattive. Anche il numero di possibili chiavi generabili rimane sufficientemente elevato per coprire le esigenze dì un ambiente popolato da numerosi sistemi informatici. Infine il rischio di un mancato rilevamento dell'immagine della chiave a causa di occlusioni, di limiti o è poiché il dispositivo deve essere avvicinato o appoggiato allo schermo i corrispondenza chiave grafica

Una ulteriore configurazione applicativa del sistema di configurazione prevede l'utilizzo di un sensore di immagine formato da un numero molto ridotto dì pixel.

Tale configurazione è analoga a quella con sensore di colore, ma permette di aumentare la gamma di possibili modulazioni grafiche a scapito di un incremento del tutto accettabile delle risorse necessarie all'elaborazione dell'immagine, Infatti il riconoscimento di particolari oggetti grafici risulta molto semplice e molto poco oneroso date le ridotte risoluzioni del sensore e le ridotte distanze tra unità ottica e oggetto grafico al momento del rilevamento.

L'integrazione del sistema di identificazione dei sistemi informatici permette di estendere in senso orizzontale l'usabilità di un qualsiasi dispositivo di interazione esistente e di introdurre nuove opportunità per lo sviluppo di dispositivi o soluzioni di interazione di nuova generazione.

Dispositivi o soluzioni capaci di fornire una risposta unitaria ai bisogni di interazione sono del tutto nuovi allo stato dell'arte. Differenti moduli tecnologici sono sapientemente integrati per produrre nuovi vantaggi e nuove funzionalità per l'utente.

Un dispositivo a risposta unitaria, la cui architettura in una forma esecutiva è rappresentata in figura 2, comprende almeno tre funzionalità di interazione: l'identificazione dei sistemi informatici per la selezione del sistema, il puntamento per la generazione di comandi e di informazioni spaziali, il trasferimento e/o la memorizzazione di dati

Altre funzionalità, quali ad esempio generazione di chiavi, crittografia o fonia, possono essere aggiunte per ampliare ulteriormente la trasversalità della risposta ai bisogni di interazione. Dal punto di vista hardware il dispositivo è formato da: una unità centrale di controllo e/o elaborazione 511, una unità di rilevamento di immagine 512, una periferica di connessione wireless (i.e. Bluetooth) 513, una periferica di puntamento 514, una periferic memorizzazione (i.e. MiniSD) 515, una unità dì alimentazione a batteria 516. L' architetterà è completata da un firmware o software lato dispositivo 520 e da un servizio software 531 con annessa interfaccia grafica 532 lato sistema informatico.

All'accensione del dispositivo o terminata una connessione entra in funzione il sistema di identificazione con cui l'utente seleziona il sistema informatico con cui vuole interagire. Completata la fase di selezione il dispositivo è disponibile ad offrire al sistema informatico le proprie funzionalità di puntamento e di memorizzazione e trasferimento dati.

Il puntamento è realizzato rilanciando ciclicamente i risultati prodotti dalla relativa periferica. I risultati trasmessi sono costantemente veicolati dal servizio al sistema operativo e alle applicazioni interessate.

Le richieste di trasferimento e/o memorizzazione provenienti dagli strati superiori sono veicolate dal servizio al dispositivo. Durante l’esecuzione dei relativi processi la funzione di puntamento non viene interrotta.

Al termine di una sessione di interazione avviene una disconnessione e il dispositivo, se non viene spento, è di nuovo disponibile alla selezione di un sistema informatico.

Esempi di riferimento per comprendere le funzionalità innovative espresse dal nuovo dispositivo sono: la memorizzazione di un file tramite un gesto di risucchio della sua icona a schermo, il trasferimento di un file da un sistema informatico ad un altro attraverso il trascinamento della sua icona da uno schermo all'altro, L’esperienza di interazione beneficia di nuovi vantaggi: un solo dispositivo è sufficiente, le attese tipiche per il caricamento di un driver sono eliminate, l'operatività è più fluida sia in senso verticale e sia in senso orizzontale.

Un ulteriore esempio di funzionalità innovativa coinvolge la conservazione e la disponibilità immediata di dati personali. Il servizio residente sul sistema informatico, grazie alle funzionalità di base messe a disposizione dal dispositivo, può gestire la memorizzazione e il recupero,di dati personali per agevolare attività come l'autenticazione dell'utente verso applicazi servizi esterni, il richiamo di indirizzi preferiti o l'interrogazione di una rubrica di Sistemi di autenticazione più sicuri e chiavi più complesse o, in generale, servizi di assistenza personale possono cosi essere facilmente implementati per una interazione ergonomica, sicura e privata.

La funzione di puntamento svolge un ruoio fondamentale nel sostenere l'interazione con i sistemi informatici, soprattutto in quelli ad interfaccia grafica. Molti bisogni di interazione, come autenticarsi o memorizzare un file, nascono in conseguenza della possibilità di interagire con l'ambiente virtuale offerto dal sistema informatico.

Una particolare configurazione del dispositivo di interazione a risposta unitaria prevede l'impiego di una unità di puntamento inerziale, ovvero di sensori quali accelerometri, giroscopi, magnetometri o simili. Tale unità produce informazioni spaziali relative come effetto dei movimenti impartiti dall'utente al dispositivo.

Il puntamento inerziale combinato con le potenzialità di interazione orizzontale offerte dal dispositivo genera una usabilità del tutto nuova. Si pensi ad esempio al caso del trasferimento di un file passando attraverso due schermi: l’impiego di un puntamento inerziale offre una esperienza di interazione migliore rispetto a quella ottenuta dall'impiego di un puntamento classico tipo mouse che richiede contatto con una superficie.

Il puntamento inerziale combinato con funzionalità di database migliora notevolmente l'interazione verticale nel richiamo di contatti di rubrica, preferiti o simili e nella gestione di processi di autenticazione. Si pensi ad esempio alla possibilità di attivare un processo di autenticazione eseguendo una firma in aria a confronto dell'impiego di una tastiera.

Infine il puntamento inerziale amplia le opportunità di implementazione del sistema di identificazione. Infatti, a parità di sistema di acquisizione del immagine, immagini più complesse possono essere ottenute componendo spazialmente trame catturati lungo la traiettoria spaziale descritta dal sistema inerziale Ad esempio, nel caso del sistema sensore di colore, le chiavi grafiche possono essere costruite come codici a barre colorate riducendo ulteriormente il limite di variabilità grafica delle chiavi che affligge tale configurazione. Un esempio di questo tipo di chiave è rappresentato in figura 4 nel blocco 420.

Una ulteriore configurazione riguardante la funzionalità di puntamento prevede di integrare alla soluzione precedente un sistema di puntamento ottico per la generazione di informazioni spaziali assolute.

Il puntamento inerziale è ottimo per applicazioni a distanza e per migliorare l'interazione orizzontale, ma è limitante per usi in prossimità o a contatto con lo schermo. Infatti non permette di puntare in termini assoluti l'ambiente grafico a schermo e non è ideale per attività quali la videoscrittura o il disegno.

Il puntamento ottico assoluto produce informazioni spaziali rispetto ai riferimenti fissati dallo schermo attraverso l'unità di acquisizione ed elaborazione dell'immagine. Tale periferica è certamente molto più complessa e onerosa se confrontata con i requisiti richiesti per le parti che compongono il sistema di identificazione precedentemente descritto.

L'implementazione del puntamento ottico introduce diversi nuovi vantaggi interfunzionali e in generale miglioramenti a livello di interazione verticale. Per esempio elimina la necessità di spostare il cursore a video per puntare una diversa area, introduce la possibilità di eseguire autenticazioni biometriche, permette di eseguire scansioni di documenti e di trascinarli a schermo con un gesto, e aumenta la variabilità grafica utilizzabile per le chiavi di identificazione.

A sua volta il puntamento ottico beneficia della presenza della unità inerziale I risultati inerziali possono essere combinati con le posizioni assolute estratte dal sistema ottico per migliorare la misura delle traiettorie e soprattutto per ridurre la frequenza del ciclo di elaborazione dell'immagine e quindi per ridurre il fabbisogno di risorse di calcolo, i consumi e i costi.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI Sistema di identificazione integrabile in dispositivi o soluzioni dedicati all'interazione tra uomo e sistemi informatici ad interfaccia grafica composto da: una unità di acquisizione dell'immagine, una periferica di comunicazione wireless di tipo Bluetooth, Zigbee o simili, una unità di elaborazione e/o controllo, una unità di alimentazione a batteria e un servizio residente sul sistema informatico con annessa interfaccia grafica.
2. 2) Sistema di identificazione secondo la rivendicazione 1, dove l'unità di acquisizione dell'immagine comprende almeno un sensore di colore.
3. 3) Sistema di identificazione secondo la rivendicazione 1 o 2, dove l'unità di acquisizione dell'immagine comprende almeno un sensore di immagine a bassissima risoluzione o un array di pochi pixel o simili.
4. 4) Sistema di identificazione secondo la rivendicazione 2 o 3, dotato di unità inerziale per la lettura di chiavi grafiche ottenuta dalla ricomposizione spaziale di più frame.
5. 5) Processo dinamico di identificazione, implementato tramite il sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, comprendente l'esplorazione dell'ambiente, la generazione e la distribuzione di chiavi grafiche, la verifica ottica delle chiavi e la selezione del sistema informatico.
6. 6) Processo secondo la rivendicazione 5, in cui le chiavi sono generate per mezzo di una modulazione grafica e/o temporale e/o interattiva, ovvero che richiede un ciclo di feedback con il sistema informatico.
7. 7) Processo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il processo di distribuzione delle chiavi tiene conto del numero di sistemi informatici rilevati nell’ambiente, massimizzando la differenza tra gli effetti grafici attesi. 8) conto della stima della distanza dei sistemi informatici ottenuta per mezzo della periferica di comunicazione wireless, differenziando maggiormente gli effetti grafici attesi per Ϊ sistemi più vicini. 9) Processo secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui il processo di distribuzione delle chiavi tiene conto dei sistemi informatici usati più di recente e/o più frequentemente, differenziando maggiormente gli effetti grafici attesi per i sistemi usati più di recente o più frequentemente. 10) Dispositivo di interazione a risposta unitaria comprendente almeno funzionalità e relativi supporti hardware e software di: identificazione secondo il processo di cui alle rivendicazioni da 5 a 9, puntamento per la generazione di comandi e di informazioni spaziali, trasferimento e/o memorizzazione di dati. 11} Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui il sistema di puntamento è basato su una unità sensoriale di tipo inerziale comprendete accelerometri e/o giroscopi e/o magnetometri e/o simili, 12) Dispositivo secondo la rivendicazione 11, in cui il sistema di puntamento su base inerziale è integrato con reciproco beneficio con un sistema di puntamento assoluto di tipo ottico.