Il ruolo della videoconferenza nel supporto a distanza

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1 Il ruolo della videoconferenza nel supporto a distanza Fin dalla loro apparizione sul mercato i sistemi di videoconferenza hanno suscitato notevole interesse anche al di fuori del settore industriale in particolare in tutti quei campi dove le problematiche sociali e/o sanitarie vincolano gli spostamenti e la logistica degli interventi. Anche le istituzioni ai più alti livelli hanno mostrato attenzione per il settore, basti pensare alle numerose esperienze di e-learning legate a gruppi di normali scuole di territorio e alle scuole ospedaliere come per il progetto "Scuola in ospedale" che, partito con una sperimentazione nel 2002 ha sperimentato in oltre 100 strutture sanitarie italiane dei sistemi di videoconferenza scuolaospedale per attutire il fenomeno di isolamento dei bambini con patologie che richiedono un lungo ricovero. Anche il settore del supporto a distanza di persone con disabilità rispetto all uso di strumentazioni tecnologiche e all ottimizzazione della postazione di lavoro è indubbiamente condizionato dalle distanze territoriali e dalla scarsa e disomogenea distribuzione territoriale di strutture in grado di erogare questo tipo di servizi. Inoltre, chi ha esperienza di supporto in situazione, sa che le tecnologie, anche se di grande diffusione, spesso generano problemi anche piccoli ma sufficienti a interrompere l attività dell utilizzatore fino all intervento di una figura di supporto. Anche nella struttura informatica più vincolata possono intervenire, durante l uso, piccole modifiche alla configurazione del sistema, errate impostazioni di parametri non noti, ecc tutti problemi risolvibili con un intervento minimo ma che spesso hanno come conseguenza un blocco prolungato dell attività e che inoltre vengono segnalati al servizio di supporto in maniera inadeguata. Altro aspetto estremamente critico è il mantenimento di una configurazione ottimale della postazione di lavoro che spesso viene a mancare a causa di modifiche o variazioni non concordate che spesso si ritrovano ritornando sul posto dopo un certo periodo (posizioni degli arredi modificate per i motivi più vari, ausili posturali non correttamente fissati, cambi di sedie e di appoggi, modifiche alla posizione delle periferiche). Queste variazioni portano in tempi anche brevi ad una deriva delle impostazioni ottimali che molto spesso non viene percepita dall utente stesso che si adatta alla situazione ma che però porta ad un aumento della stanchezza ed alla riduzione della prestazione. In generale appare quindi fondamentale, proprio in un ottica di ottimizzazione delle risorse e di maggior vicinanza ai bisogni degli utenti di un servizio di supporto, il poter disporre di strumenti di monitoraggio e di confronto per poter, quando possibile prevenire e in ogni caso risolvere molti piccole difficoltà come quelle elencate. In quest ottica il sistema di videoconferenza va quindi sfruttato non come sostituzione dell intervento umano ma come complemento da inserire solo nei contesti dove chiaramente può essere gestito e non dove rischia di rappresentare un ulteriore aspetto problematico da dover gestire. E utile quindi prendere in considerazione tecnologie discrete a basso impatto tecnico che, grazie alla riduzione degli ingombri e all incremento delle tecnologie wireless, sembrano farsi strada sul mercato delle tecnologie informatiche industriali e civili. AUSILIOTECA BOLOGNA 1

2 L evoluzione della videoconferenza (valutazioni con riferimento 1 semestre 2005) Dopo alcuni anni di grandi promesse e di progressi forse inferiori alle aspettative, le tecnologie di videoconferenza sembrano oggi riacquistare vita, ossia nuove opportunità per reinventare il concetto stesso di videoconferenza. Ancora una volta il merito è da ricercare nelle ormai onnipresenti reti IP (Internet Protocol), che promettono di dare alla videoconferenza quanto all ormai obsoleto ISDN non è riuscito a dare compiutamente. Ciò non toglie che i due standard possono convivere e insieme dare spessore alle videocomunicazioni fornendo loro una nuova dimensione: l interattività. E già possibile proporre sistemi di videoconferenza come strumenti di lavoro collaborativo di grande efficacia. Un video-streaming efficace e privo di criticità è quindi vicino, come dimostrano gli annunci fatti e quelli previsti da tutte le maggiori società del settore che stanno riaffacciandosi sul mercato. Pensando alle possibili tendenze di questo mercato, si possono individuare approcci diversi da quelli perseguiti una volta: meno generalisti e più indirizzati ai mercati verticali, quindi più modellabili anche su esigenze particolari come quella del supporto a distanza. Videoconferenza verso la visual collaboration, una risorsa per il supporto a distanza. Molte azienda hanno ampliato il proprio raggio di azione oltre la videocomunicazione, proponendo una gamma completa di soluzioni di visual collaboration. Si tratta di applicazioni che permettono agli individui e alle aziende di comunicare in voce e in video e di collaborare tra loro in modo interattivo, senza nessun limite di spazio e di tempo. L esigenza forte di mercato rimane quella di comunicare, lavorare e condividere idee e informazioni, sia tra colleghi di sedi remote o gli stessi utenti, può oggi risultare un fondamentale differenziatore per chi desidera rapidità e immediatezza nello scambio di informazioni. Interessanti si stanno dimostrando recenti soluzioni per la comunicazione e la collaborazione multimediali che integrano la videoconferenza e lo streaming media. Utilizzano la tecnologia multicast a livello IP punto-multipunto per distribuire direttamente sui desktop il contenuto di una videoconferenza: in pratica, tutti gli utenti e gli operatori che dispongano di un pc multimediale collegato alla rete e dotato di solamente il browser Web, possono assistere in diretta dalla propria postazione a un incontro o a una riunione. Tecnologie sempre più verso strutture IP. E indubbio che l elemento di maggiore novità, nonché quello in grado di imprimere movimento e dinamismo a tutto il mercato della videoconferenza, oltre che impattare pesantemente sulla attuale configurazione e segmentazione dei sistemi, è dato dalla crescita delle reti IP. Fino a oggi i prodotti desktop hanno avuto una dinamica contenuta per mancanza di adeguata larghezza di banda: con IP la situazione promette di cambiare in senso favorevole e tale cambiamento si ripercuoterà anche sui settori di destinazione dell offerta. Non saranno più solamente le strutture a rivolgersi alle soluzioni di videoconferenza, come è stato fino a oggi; lo sviluppo futuro verrà alimentato in misura cospicua dalle aziende di dimensione medio/piccola o addirittura a livello personal, a condizione, ovviamente, di ritagliare soluzioni mirate alle singole esigenze. Per esempio alcune aziende hanno messo a punto progetti in cui si utilizza la tecnologia di videoconferenza su desktop per l insegnamento a distanza, o meglio per incrementare la qualità dell interazione tra studenti e insegnanti, il tutto appoggiandosi su una rete a larga banda e su connessioni ADSL. Per questo genere di soluzioni vengono coniate espressioni nuove, come Multipoint desktop video conferencing, per differenziare questo sistema dagli altri. AUSILIOTECA BOLOGNA 2

3 Le fasi critiche Bisogna riconoscere, comunque, che la strada verso la videocomunicazione su IP non è completamente sgombra da problemi. Il punto dolente è la cosiddetta Quality of Service, ossia la possibilità di tenere sotto controllo i flussi prioritari (come è il segnale video), la quale lascia ancora un po a desiderare, ovviamente in rapporto ai costi. Molti analisti riconoscono che già ora molti utenti sarebbero disposti ad accettare una qualità dell immagine ridotta o non particolarmente buona se il costo fosse adeguato. D altro canto parecchi di questi analisti continuano a mantenere un atteggiamento positivo e riconoscono le potenzialità di sviluppo del video IP nel medio termine, ma auspicano per le aziende utenti un passaggio intermedio, basato su tecnologie Ethernet e Fast Ethernet commutate a livello desktop. Quanto ai tempi necessari alla tecnologia IP per esplicare il suo potenziale, i pareri, come è normale che sia, divergono, alcuni ritengono la rete IP non adatta a sopportare l impatto di banda conseguente ad un rapido sviluppo delle tecnologie di videoconferenza, altri ritengono che le reti si stiano evolvendo a ritmo sufficiente. Il futuro dei prodotti e dei produttori Come noto i due maggiori freni allo sviluppo della videoconferenza, se ci si astrae dai prezzi che sono una logica conseguenza della situazione, sono stati l incompatibilità tra gli standard esistenti e le incertezze riguardanti le soluzioni di rete. Tali freni in larga parte sussistono ancor oggi, sebbene con minori vincoli e soprattutto con minore forza in quanto la situazione si è abbastanza schiarita. Se osserviamo il passato e le previsioni formulate a suo tempo, si comprende che tutti, pur senza vedere bene, hanno predicato male, neppure la stessa ISDN ci è riuscita, pur avendo dato un apporto significativo al suo sviluppo, a dare impulso decisivo allo sviluppo delle tecnologie. Purtroppo proprio quest ultima esperienza ha dimostrato che l esistenza di standard di rete non è sinonimo di comunicazioni affidabili. L esistenza di più standard ha poi complicato ancora di più la vita impedendo ogni forma di interoperabilità. La ricerca dei rimedi a tali ostacoli sta dando buoni frutti e l esplosione di IP ha accelerato questo processo. AUSILIOTECA BOLOGNA 3

4 COSA OFFRE IL MERCATO: ANALISI DEI PRINCIPALI SISTEMI DI VIDEOCONFERENZA Sistemi di videoconferenza desktop Descrizione: Sono composti generalmente da una telecamera completa di microfono e da un software di gestione per PC. Caratteristiche principali: Consente la videconferenza punto-punto su reti IP. Normalmente utilizzano un collegamento tramite porta USB per non dover aggiungere schede al desktop o al portatile Supporta comunicazioni punto-puto via LAN, DSL e fibra ottica Nelle versioni più evolute dispone di tecnologia full-duplex, soppressione del rumore e cancellazione dell'eco Buona semplicità di utilizzo e di installazione grazie ad interfacce relativamente semplici Possibilità di gestione integrata integrata Data Collaboration (T.120) Buona qualità (fino a 30 frames al secondo) compatibilmente alla banda disponibile Compatibilità con i sistemi Windows e altri S.O. diffusi Richiede dei requisiti minimi di sistema: o Banda IP richiesta: 32 Kb o superiore o Richiede Desktop o Notebook con cuffie o speakers esterni/interni In alcune versioni è possibile utilizzare una connessione ISDN AUSILIOTECA BOLOGNA 4

5 Sistemi di videoconferenza mobili basati su notebook o sub-notebook Descrizione: Sistema di videoconferenza ISDN/IP integrato in un computer portatile e completo di macchina fotografica, monitor, codec, scheda ISDN e microfono è un unico pacchetto pronto per l'uso. Ogni componente della soluzione è integrato. Basta attivare la connessione ISDN, lanciare l'applicazione per organizzare un meeting faccia a faccia con gli interlocutori. Caratteristiche principali: Soluzione integrata completa Dimensioni contenute ed buona portatilità Nelle versioni più recenti è compatibile con H.320 e H.323, pertanto può essere collegato a qualsiasi attrezzatura di tipo professionale per videoconferenza. Spesso viene fornito completo di macchina fotografica, monitor, codec, scheda ISDN e microfono integrati in un computer portatile delle dimensioni di un palmtop. E possibile utilizzare una linea ISDN per comunicare o la rete esistente in azienda. Ottima semplicità di utilizzo può essere utilizzato come computer desktop in grado di supportare senza problemi tutte le applicazioni che si desiderano. Utilizzabile come videocamera per la registrazione di filmati MPEG e come macchina fotografica digitale. In molte versioni può essere dotato di opzioni per inviare presentazioni e condividerle con coloro che partecipano alla videoconferenza. AUSILIOTECA BOLOGNA 5

6 Sistemi di videoconferenza Set-Top Descrizione: è un sistema di videocomunicazione portatile, permette la trasmissione simultanea di audio, video e dati su reti ISDN, reti dedicate e in alcune versioni tramite connessioni satellitari. E' compatibile con lo standard internazionale H.320. Viene dotato di interfacce ausiliarie di I/O, che permettono di espandere le potenzialità del sistema tramite collegamento a dispositivi addizionali come monitor esterni, microfoni e casse acustiche. Caratteristiche: Sistema compatto in contenitore tipo valigia kbps su interfacce X.21, V.35, RS336 e G.703 Dotato di display di piccole dimensioni (tipicamente 6 ) Telecamera asportabile Microfono Standard supportati H.320, H.261, H.263, H.281, G.711, G.722, G.728 Cancellatore d'eco In molte versioni viene offerto il supporto multimediale T.120 (con PC esterno) Messaggi di controllo OSD su schermo in dotazione Ingressi e uscite audio video ausiliarie AUSILIOTECA BOLOGNA 6

7 Videotelefoni wired Descrizione: sistema compatto dal prezzo spesso molto basso (nelle versioni più limitate come funzioni) che permette di realizzare sessioni individuali di videoconferenza. I modelli più evoluti supportano gli standard di comunicazione basati sia su ISDN sia su IP, in conformità conforme agli standard internazionali H.320 e H.323 (velocità di trasmissione fino a 384 kbps su IP e fino a 128 kbps su ISDN). Sono dotati di display dai 3 fin o ai 6 nelle versioni più evolute. Caratteristiche: Sistema compatto e facilmente trasportabile utilizza il sistema analogico standard Basso frame rate (immagini a scatti) Possibilità di scattare foto e memorizzarle anche durante una videochiamata. Scelta dello sfondo tra 5 immagini in memoria o tra le fotografie effettuate. Utilizzo relativamente semplice e immediato. E dotato di banda larga e vivavoce full duplex con microfono omnidirezionale, cancellatore d eco e soppressione automatica del rumore. E provvisto di una connessione per lo schermo TV per le applicazioni che richiedono una più ampia presentazione. La telecamera integrata con fuoco manuale utilizza un sensore 1/ 4 CCD per catturare immagini video di media qualità. AUSILIOTECA BOLOGNA 7

8 Videotelefonia UMTS Descrizione: Videotelefono su rete UMTS dotato di telecamera e viva voce. Rivolto principalmente al mercato consumer. Caratteristiche: Portabilità estrema viste le dimensioni tascabili Utilizza una rete specifica UMTS Copertura del segnale ancora parziale ma in aumento Basso frame rate Telecamera a bassa risoluzione e display di piccole dimensioni Microfono e vivavoce integrati con possibilità di collegare auricolare anche wireless AUSILIOTECA BOLOGNA 8

9 Utilizzo di sistemi di videoconferenza per il supporto a distanza: due diversi casi di osservazione sul posto di lavoro. Premessa Abbiamo volutamente scelto per questa sperimentazione due situazioni molto diverse, per certi aspetti quasi opposte, per quello che riguarda la dotazione tecnica disponibile. Nel primo caso in esame avevamo a disposizione sul luogo di lavoro dell utente una dotazione standard di videoconferenza (telecamera, microfono e software), mentre nel secondo caso abbiamo avevamo una situazione di assenza totale di strumenti di videoconferenza anche minimi e di connettività internet. Si tratta di due contesti abbastanza comuni che si prestano a mettere in evidenza vantaggi e criticità dei vari sistemi adottati. Caso 1: Situazione generale: Persona con disabilità motoria grave inserita in un piccolo ufficio con funzioni di segreteria (PC, telefono, ecc ). Lo scopo principale dell osservazione era quello di coinvolgere l equipe del servizio per una valutazione di alcuni aspetti legati alla postazione di lavoro e al posizionamento degli ausili utilizzati. La distanza geografica tra i due punti era di circa 15 Km. Dotazione lato Utente: Persona Computer standard con sistema Windows XP con piccola telecamera webcam USB collegata al PC stesso tramite cavo della lunghezza di circa 3 m. Sistema audio completo standard con piccole casse acustiche e microfono ad archetto indossabile per l input audio collegati allo stesso PC, il tutto con tecnologie a livello consumer del tipo quindi presente nella maggior parte dei PC di recente produzione. Vista la scelta di utilizzare solamente soluzioni standard il software scelto è l unico presente sempre nei PC con Windows XP e cioè Microsoft Messenger (nello specifico la versione 6.1). La connettività IP era garantita dalla presenza di una piccola rete locale connessa a Internet tramite un router su linea ADSL con contratto Flat anche questo di livello medio/basso (1024/256 Kbps). Dotazione lato osservatore: Vista la situazione lato utente, si è deciso di realizzare una postazione speculare dotata degli stessi elementi tecnici. Anche qui la connettività IP avveniva con ADSL analoga a quella lato utente. Osservazioni: Dopo la configurazione dei due software che ha richiesto qualche minuto in più del previsto a causa di piccoli intoppi tecnici (la presenza di un tecnico del servizio presso l utente è fondamentale almeno la prima volta) si è proceduto a qualche test: l immagine appare piccola ma discretamente definita e i movimenti leggermente a scatti. L audio è chiaro e ben udibile da entrambi i lati e privo di eco. Da notare che dal lato osservatore è stato necessario fermare temporaneamente alcuni applicativi che toglievano banda passante alla connessione ADSL per avere sufficiente qualità nello scambio dati. Subito la telecamera viene tolta dal proprio supporto sopra il monitor e utilizzata a mano da un operatore che segue i comandi che arrivano dagli osservatori remoti. Iniziando l osservazione vera e propria abbiamo riscontrato diversi punti caratteristici che elenchiamo in questa tabella. AUSILIOTECA BOLOGNA 9

10 Pro: Immagini di discreta qualità Audio di buona qualità Costi bassi Immediata disponibilità in caso di necessità Nessuna necessità di installare e mantenere software speciali Contro: Difficoltà nella gestione della telecamera a causa del filo che la collega al PC Limiti di osservazione dell attività al PC visto che il PC stesso svolge contemporaneamente la funzione di videoconferenza Ottica della telecamera non adeguata a grandangoli e a zoom. In generale è richiesta un controllo da parte di un operatore su indicazione dell osservatore remoto. Sarebbe opportuno riprodurre l audio lato utente in cuffia (indossata da chi manovra la telecamera) per un osservazione più discreta. La logistica della piccola stanza rendeva difficili le manovre di osservazione dei vari elementi. Grossi problemi di illuminazione dovuti al fatto che le piccole telecamere WEB dispongono di un controllo automatico della luminosità. Per esempio in alcuni casi si verificano dei fenomeni di abbagliamento (es. vetrata assolata sullo sfondo) o di sottoesposizione (es. l ombra delle stesse persone che stanno intorno). Conclusioni: Con tutti i limiti che si potevano ampiamente prevedere, questo semplice sistema consente un osservazione senz altro difficoltosa ma sufficiente per piccoli obiettivi occasionali laddove sia presente un PC collegato a Internet con ADSL o superiori. In prospettiva, visto lo sviluppo delle tecnologie e della connettività ci si può aspettare un miglioramento per quello che riguarda la connettività e la conseguente qualità dell immagine e per quello che riguarda le prestazioni delle telecamere WEB. In particolare l ottica e la possibilià di connetterle al PC in modalità wireless consentendo un brandeggio manuale. Utile anche una maggior cura nell illuminazione dell ambiente. AUSILIOTECA BOLOGNA 10

11 Caso 2: Situazione generale: Persona con disabilità motoria grave e anartria inserita in un ufficio con funzioni di segreteria (PC, telefono, ecc ). Lo scopo principale dell osservazione era quello di coinvolgere l equipe del servizio in una consulenza sugli aspetti motori e visivi con particolare riferimento alla postura, alla postazione di lavoro e agli ausili utilizzati La distanza geografica tra i due punti era di circa 50 Km. Dotazione lato Utente: Persona Computer standard con sistema Windows XP senza telecamera e senza sistema audio collegato. Nessuna connettività IP possibile (la zona non è raggiunta dai servizi ADSL) e anche la linea telefonica non è utilizzabile per trasmissione dati a causa di un centralino con terminali digitali e di borchie ISDN situate in un altro ufficio. In questa situazione apparentemente estrema ma ancora frequente, abbiamo tentato l utilizzo di un sistema di video chiamata tramite terminali telefonici cellulari di terza generazione UMTS standard. Da questo abbiamo attivato un telefono LG8130 dotato di una piccola telecamera interna ruotabile e microfono interno. Dotazione lato osservatore: Da questo lato abbiamo pensato di utilizzare un terminale di tipo palmare (per avere una dimensione dello schermo maggiore) con vivavoce per consentire l ascolto 2/3 persone. La scelta è caduta sul terminale A1000 prodotto da motorola dotato doppia telecamera e audio di alta qualità con schermo da 2,9 pollici. Osservazioni: Nel momento della prova la copertura UMTS delle due zone (lato utente e lato osservatori) era discreta, e questa è ovviamente una condizione fondamentale per la riuscita della prova. I telefoni sono stati configurati prima della prova per cui non è stato necessario l intervento in loco di un tecnico. Una volta effettuata la chiamata l immagine appare molto piccola e scarsamente definita con movimenti a scatti. L audio è abbastanza nitido da entrambi i lati e privo di eco. Iniziando l osservazione vera e propria abbiamo riscontrato diversi punti caratteristici che elenchiamo in questa tabella. Pro: Audio di buona qualità Costi medio/bassi per l acquisto dei due apparecchi, alti per la connessione a tempo. Immediata disponibilità in caso di necessità Nessuna necessità di installare e mantenere software speciali Maggiore familiarità con il sistema in quanto utilizzato anche nella comunicazione cellulare e quindi conosciuto da un numero crescente di persone. Estrema praticità vista l assenza di fili di collegamento che consente di muoversi liberamente da un angolo all altro dell ufficio (in presenza di segnale sufficiente) Contro: Nonostante la buona qualità dei terminali scelti, la qualità delle immagini piuttosto scarsa, mancanza di dettagli e scarso realismo dei colori. Ottica delle telecamere non adeguata a grandangoli e a zoom. Sarebbe opportuno riprodurre l audio lato utente in cuffia (indossata da chi manovra la telecamera) per un osservazione più discreta. Grossi problemi di illuminazione dovuti al fatto che le piccole telecamere incorporate nei telefoni dispongono di un controllo automatico della luminosità. Anche qui si verificano dei fenomeni di abbagliamento e di sottoesposizione. In generale l immagine appare sempre piuttosto buia AUSILIOTECA BOLOGNA 11

12 Conclusioni: Nel momento in cui svolgiamo le prove la tecnologia UMTS è ancora decisamente immatura e per certi aspetti deludente. Le conseguenze ricadono inevitabilmente sulla qualità del servizio offerto, sulla nitidezza delle immagini trasmesse e sulla fluidità dei movimenti. Potenzialmente si tratta di un sistema pratico e semplice che consentirebbe osservazioni anche in quelle situazioni dove la connettività wired non è possibile. In prospettiva è lecito aspettarsi un buon sviluppo di queste tecnologie in particolare sui fronti della copertura geografica, vero attuale tallone d Achille della videofonia cellulare, e dell efficienza della connessione dati punto-punto. AUSILIOTECA BOLOGNA 12