技術成果

Mixed-reality performer-guided performance is a new style of performance art that facilitates impromptu interactions among dancers and virtual characters in realtime using wearable technologies. In this paper, we present the design of a full-stack wearable integration platform, called WISE (Wearable Item Service runtimE), that supports such performance art behind the scene. WISE deals core issues such as connectivity, manageability, context-awareness, and simplicity of the performance art. The experiment results show that the platform is stable and is able to drive the performance smoothly. Finally, we demonstrate the feasibility of WISE platform by conducting a live interactive public performance called Future Circus supported by the proposed platform.

1. Chun-Feng Liao, Wei-Chen Lu, Yi-Kai Hsiao, Wei-Chen Chang, Kung Chen and Zack Grannan, “WISE: a Wearable Platform for Performer-guided Mixed-reality Interactive Performance Art, ” in Proc. International Conference on Platform Technology and Service (PlatCon'16), 2016. (Best Paper Award)
2. Hsin Huang, Hsin-Chien Huang, Chun-Feng Liao, Ying-Chun Li, Tzu-Chieh Tsai, Li-jia Teng, and Shih Wei Wang, “Future Circus: A Performer-Guided Mixed-reality Performance Art, ” in International Symposium on Wearable Computers (ISWC), Design Exhibition track, Osaka, Japan, 2015.

室內定位系統在智慧生活空間的應用占有舉足輕重的地位，在一個生活空間中，智慧服務系統需要得知使用者當前位置才有辦法給予使用者最適當的服務。目前室外定位技術主要以GPS及Wi-Fi為主。而大部份智慧型手機也都內建GPS及Wi-Fi這二種設備。不過一旦進到室內，如地下室或封閉式建築物內時，就無法精確的定位。此外GPS精準度約10公尺左右，此一範圍對於室內應用來說太大，因為十公尺可能就包含數間房間，當要判斷使用者位於那間房時，利用GPS難以判斷。另一方面，雖然透過Wi-Fi做室內定位的研究與產品也有不少，但Wi-Fi最大的問題是太容易受到環境因素的影響，一面牆就可能讓訊號消減許多，且室內環境的干擾非常多，Wi-Fi訊號可能會被反射、折射，而影響到精準度，最後，Wi-Fi為主的室內定位需要安裝額外的基礎設施，且安裝後會佔去部分房間空間，也影響到室內裝潢的美觀。其它還有一些解決方案是以無線感測網路的節點來定位(如Zigbee)，不過這些設備除了建構額外基礎設施外，無線設備需要定期更換電池，這種維護工作在一般居住空間是非常辛苦且耗費人力的。另外，還有一種利用紅外線陣列的定位方法，其原理是於身上配戴紅外線發送器，與事先安裝好的紅外線接收器一同運作，當發送器進到接收器的接收範圍時便能得知佩帶此接收器的使用者位置。其缺點需要安裝接收器，傳輸距離僅有五公尺，可接收角度最多僅一百二十度，因此接收範圍極短，且紅外線訊號品質極易受環境影響。

大部份室內應用所需解析度要求會比室外高，上述使用感測器或基礎設施的做法雖可能達成高解析度，但又顯得代價太高，因此，我們產生的構想是，以最小的代價，達成室內定位夠用的解析度(例如大約可以定出房間的準確度)，從軟體面著手，透過手機內建的三軸感應器（Accelerometer sensor）以及方向感應器（Orientation Sensor）來得知使用者當前的室內位置。使用者將手機攜帶於身上，利用三軸感應器來計算出使用者的移動距離與步伐，再利用方向感應器得知使用者當前移動的方向，透過此兩種數據計算出其移動的軌跡，透過航位推算技術(dead reckoning)推算使用者正確位置(加入dead reconing的技術)。就我們實務上的經驗顯示，再好的定位演算法，也必須透過調整適當的參數值後，才可能變得較為準確，也因此在實現定位系統時，必須不斷嘗試錯誤，並修正程式碼。由此也可以發現，從軟體設計層面著手，一個具有彈性，容易調整參數的室內定位引擎，也是相當重要的。

雖然目前在學術上有關室內定位系統的研究很多，但為了學術貢獻，往往將機制設計得過於複雜，而且很少將原始碼公開，且大部份需要預先的基礎設施佈健，如此一來造成實務應用或從事進一步研究時往往要重新造輪(re-invent the wheel)。我們提出此一參賽作品的主要目的即在於基於室內定位系統的重要性，從實務應用的層面著手，提供一個開放源碼，簡單易用，易於擴充修改，且儘可能降低所需硬體需求的室內定位引擎。

我們所研發的智慧家電控制系統可透過HTTP通訊協定操作任何具有開關特性及紅外線遙控器的家電，實現對電器的遠程控制。

在硬體方面，採用科技城的解決方案。在簽定技術開發合約後，我們取得了其控制主機的通訊協定文件，並將此一協定以Java加以實作。

若您對於相關文件或程式碼有興趣，請洽詢 cfliao at ieee org

作者: 陳德泓

VMware將其產品的功能皆以Web Services的方式元件件，因此透過Vmware VI與vSphere SDK可以對Vmware的虛擬主機進行遠端操控。

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情境感知在智慧居家服務應用程式已成為最重要的核心功能，情境感知系統和傳統桌上型及Web應用程式最大的不同處在於這類系統通 常不需要使用者刻意介入即可主動依據感測器所感知的環境資訊提供適宜服務。本研究提出了一個支援開發情境感知功能的智慧居家服務的 應用程式框架，基於服務導向的概念，此框架透過服務邏輯與執行環境分離的方式來加速開發流程，開發人員可以依組態設定彈性調整服務所需的執行環境。 我們基於此框架已成功開發了多個典型的智慧居家服務並將其佈署於二個不同實驗屋。

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目前PerNode平台主要通訊核心為ActiveMQ，但很可惜的是ActiveMQ的Java API在Android上無法執行。因此我們自行開發Java版本的STOMP通訊協定實作，經過測試能夠讓Android與ActiveMQ平台連通。

另外，我們目前也正在開發iOS版本的STOMP通訊協定實作。