science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Vlucht van de toekomst:UC-studenten, faculteit creëren innovatieve, internationaal erkende technologie voor Boeing

Gemaakt als een samenwerking tussen Boeing en UC studenten en docenten, Boeing Onboard is een interactieve virtuele assistent tijdens de vlucht. Deze weergave laat zien wat gebruikers zouden zien met een virtual reality-bril. Krediet:verstrekt

Vliegreizen kan een behoorlijk losse ervaring zijn. Vaak zitten passagiers zonder de typische telefoon- en internetmogelijkheden en een beperkte keuze aan entertainmentopties om de tijd te doden. In de tussentijd, stewardessen zijn te dun uitgerekt om aan de behoeften van veel reizigers te voldoen, van veiligheidsinstructies tot drankbestellingen.

Dat zou allemaal kunnen veranderen dankzij onderzoek gedaan bij de Live Well Collaborative, een partnerschap tussen de Universiteit van Cincinnati en Procter &Gamble (P&G) dat samenwerkt met marktleiders en UC-studenten en docenten om multidisciplinaire ontwerpprojectteams te vormen.

Ontwikkeld als onderdeel van een semester lang Live Well-project, Boeing Onboard is een in-flight conciërgeservice gemaakt met virtual reality (VR) en augmented reality (AR)-technologieën. Met behulp van een VR-headset, passagiers worden tijdens hun vlucht door een verscheidenheid aan opties en diensten geleid met behulp van een virtuele assistent. Zoals Alexa of Siri, dit systeem kan gebruikers door de veiligheidsdemo tijdens de vlucht leiden, help hen een maaltijd te bestellen en zelfs reisarrangementen te maken. Deze VR-uitrusting tilt entertainment tijdens de vlucht naar een hoger niveau en kan je stoel zelfs groter laten lijken.

Hoewel Boeing nog niet helemaal klaar is om hun werk uit te voeren, het bedrijf heeft een voorlopig patent aangevraagd op de aanvraag. Het diende ook het project in voor de Crystal Cabin Award, de enige internationale onderscheiding voor uitmuntendheid in vliegtuiginterieurinnovatie. De awards worden bekendgemaakt tijdens de Aircraft Interiors Expo, waar onderzoekers het project 10-12 april presenteren in Hamburg, Duitsland. Het werk van UC heeft de shortlist van 91 inzendingen gehaald en is nu een van de 24 finalisten voor de prijs.

The Live Well Collaborative werd in 2007 mede opgericht door Craig Vogel in samenwerking met P&G, die zich wilde concentreren op de achtergestelde 50-70-leeftijdsgroep van consumenten. Live Well combineerde Vogel's rollen in het College of Design, architectuur, Kunst, and Planning (DAAP) - associate dean of research and graduate studies en directeur van het Center for Design Research Innovation - met zijn ervaring in het onderzoeken van toegankelijk ontwerp voor de 50-plussersmarkt.

Al meer dan een decennium, Live Well heeft brancheleiders in contact gebracht met UC-studenten en docenten om samen te werken aan innovatieve ontwerpprojecten. Bedrijven zoals Boeing, P&G en Cincinnati Children's Hospital Medical Center werken vaak samen met het samenwerkingsverband om nieuwe producten en diensten voor verschillende markten te creëren.

"Bedrijven waren op zoek naar een nieuwe strategie die al deze problemen met intellectueel eigendom omzeilde, " legt Vogel uit. Vandaag is er ook een Live Well Collaborative in Singapore, een van de wereldwijde hubs van P&G, gevestigd in Singapore Polytechnic. Boeing trad in 2010 toe tot de Amerikaanse Live Well dankzij verbindingen in Singapore. Vanaf dat moment, het vliegtuigbedrijf heeft gewerkt aan 11 semesterlange projecten met UC, resulterend in zeven verschillende patenten.

"Als je studenten en docenten in een context plaatst om een ​​probleem in een volledig nieuwe, nieuwe manier, je krijgt innovatiepercepties die op geen enkele andere manier mogelijk zijn, ' zegt Vogel.

Blake Lane is een doctoraal ontwerponderzoeker bij Live Well, die fulltime werkt aan het leiden en beheren van projecten. In het voorjaar van 2017, hij leidde studenten die zich bij Live Well aanmeldden voor een paar verschillende projecten voor Boeing. De ene groep was vooral geïnteresseerd in virtual reality, en dat team heeft uiteindelijk Boeing Onboard gemaakt. Het raamwerk voor het project was al aanwezig - Boeing had al een virtual reality-concept goedgekeurd - maar de studenten konden de toepassing met uitstekende resultaten visualiseren.

Dit team bestond uit student industrieel ontwerpen Andrew LeTourneau (DAAP '17), Master of Design gediplomeerde Jack Qi (DAAP '17), informaticastudent Ivan Klus (CEAS '18) en Ming Tang, universitair hoofddocent aan de DAAP-school voor architectuur en interieurontwerp.

"Geen van hen kende elkaar, Lane zegt over de studenten. "Het was een mooie kans voor mij. Je had de masterstudent die echt veel van de theoretische onderzoekscomponent erachter bood, je had de student industrieel ontwerpen die veel van de middelen voor het project heeft gemodelleerd en gemaakt, en dan had je de student computerwetenschappen die alle back-end codering deed om het functioneel te maken."

Multidisciplinair werken vormt de kern van Live Well, en Klus zegt dat hij het leuk vond om met studenten buiten zijn hoofdvak computerwetenschappen te werken.

"Ze denken anders, " zegt hij over de ontwerpstudenten. "Ik heb het gevoel dat ik nu meer een ontwerpachtergrond heb dan de meeste mensen in de informatica. Mijn beide ouders waren eigenlijk kunstenaars, dus het was een kant van mij waarvan ik voelde dat ik er niet veel mee te maken had."

Klus raakte geïnteresseerd in virtual reality-technologieën nadat hij een VR-headset had geprobeerd tijdens een UC-hackathon, een codeerwedstrijd van 24 uur waarbij door cafeïne gevoede studenten websites maken, mobiele apps of hardwarehacks. Het was zijn werk op een hackathon dat de aandacht trok van Live Well. Toen Klus zijn VR-project liet zien aan samenwerkend directeur Linda Dunseath, hij werd ter plekke ingehuurd voor een co-op. Hij werkte ook met Live Well aan een VR-project voor Cincinnati Children's, het creëren van een virtuele rondleiding door de regionale campus van het ziekenhuis, terwijl hij bezig was met het Boeing-project.

"Ik had niet verwacht enige vorm van VR-ontwikkelingservaring te krijgen terwijl ik nog op de universiteit zat, " Klus zegt. "Ik hoopte dat gewoon door te gaan. Dus ik geloof dat deze ervaring mijn carrière in het VR-veld een vliegende start zal geven."

Aanvullend, De naam van Klus - samen met de andere UC-studenten en -docenten - staat op het patent van Boeing, wat zorgt voor een uitstekende cv-booster.

DAAP-professor Ming Tang's specialiteit in ontwerpvisualisatie, het gebruik van interactieve media zoals VR en AR om een ​​ontwerpconcept te communiceren, maakte hem perfect geschikt voor dit project.

"Soms heb je een heel sterk beeld nodig om een ​​idee te verkopen, Tang legt uit. "We hebben snel een pijplijn opgezet met studenten met grafisch ontwerp, 3D-modellering en animatievaardigheden, scripting en programmering, evenals gebruikersinterface. Het team heeft een aantal zeer grote ideeën geassembleerd tot een model dat mensen kunnen zien en zelfs kunnen gebruiken in VR en AR."

Dus wat is het verschil tussen virtual en augmented reality?

Virtual reality is volledig computergegenereerd, dus alles wat door een headset wordt gezien, is een volledig gesimuleerde wereld. Augmented reality overlapt computergraphics op het echte landschap. Het beste voorbeeld van AR is de mobiele game Pokemon Go, de hit uit 2016 die de GPS van de speler gebruikt om virtuele personages op echte locaties te vinden, of het nu een park is, een mijlpaal of zelfs op de campus van UC.

Het Live Well-team gebruikte beide technologieën bij de ontwikkeling van Boeing Onboard. De applicatie zelf is een voorbeeld van AR:gebruikers zouden het werkelijke interieur van hun vliegtuig kunnen zien terwijl ze ook kunnen communiceren met de virtuele assistent.

Films, appjes, menu's en andere vormen van entertainment en voorzieningen kunnen op een virtueel "scherm" verschijnen dat veel groter is dan wat de fysieke ruimte zou toestaan. Gebruikers kunnen dus het gevoel hebben dat ze meer ruimte hebben om mee te werken - waardoor zelfs de stoel in de coach een beetje ruimer lijkt - zonder daadwerkelijk de stoel van de persoon naast hen te betreden.

Deze technologieën zorgen er ook voor dat de veiligheidsinstructies specifiek zijn voor elke gebruiker, het markeren van de dichtstbijzijnde uitgang of het simuleren van de inzet van zuurstofmaskers. Dit maakt deze demo's niet alleen nuttiger, maar het maakt de stewardessen vrij om te helpen met andere zaken.

In feite, daadwerkelijke stewardessen speelden een belangrijke rol bij de ontwikkeling van Boeing Onboard. Het team interviewde Delta-stewardessen van de luchthaven van Cincinnati gedurende het semester, het werk verfijnen op basis van hun feedback.

"We kwamen erachter door met de stewardessen te praten dat [Boeing Onboard] drastisch kan helpen bij congestie in noodsituaties, omdat de natuurlijke reactie van iedereen is om naar de deur te rennen waar ze binnenkwamen, "zegt Klus. "Als we de nooduitgang en een pad door het gangpad naar die uitgangsdeur konden markeren in plaats van de deur waar ze binnenkwamen, dat zou enorm kunnen helpen."

Dit is een voorbeeld van het "mensgerichte ontwerp" waar Live Well op pocht. Alle projecten zijn gemaakt met echte gebruikers en consumenten in gedachten, nooit in een vacuüm. En natuurlijk, het team werkte bij deze samenwerking nauw samen met Boeing.

Cynthia Vandewall van Boeing werkt aan productstrategie en toekomstige vliegtuigontwikkeling. Elk jaar reist ze meerdere keren per semester naar Cincinnati om aan Live Well-projecten te werken.

"Onze samenwerking met Live Well stelt ons in staat om ervoor te zorgen dat we ontwerpuitdagingen met frisse, nieuwe perspectieven, " legt ze uit. "Het geeft studenten inzicht in de concepten die bij Boeing worden overwogen. En, samen, we kunnen mogelijkheden onderzoeken die anders onaangeroerd zouden blijven totdat andere bronnen beschikbaar zouden komen."

De mogelijkheid om te werken aan innovatieve real-world oplossingen heeft niet alleen impact voor studenten, maar ook voor bedrijven als Boeing.

"Het beste deel is dat we in 10 weken consistent verbluffende resultaten krijgen voor elke ontwerpuitdaging die we presenteren, Vandewall zegt. "Het hebben van een diverse teamstructuur zorgt voor goed doordachte en meer holistische ontwerpconcepten. Ik ben voortdurend onder de indruk van de studenten en professoren van UC."

Live Well's focus op innovatieve technologie, multidisciplinair werk en co-creatie met zakelijke partners maakt het een perfecte bewoner voor UC's 1819 Innovation Hub.

Als onderdeel van een renovatie van $ 38 miljoen, De "nieuwe voordeur" van UC voor de gemeenschap zal dienen als een ruimte voor studenten en docenten om samen met de industrie samen te werken aan het oplossen van problemen. Gelegen in een 133, 000 vierkante voet, vier verdiepingen tellend gebouw dat dateert uit 1929 (1819 verwijst naar het jaar van oprichting van UC), de Innovation Hub biedt een one-stop-shop voor de industrie om toegang te krijgen tot de uitgebreide middelen van de universiteit en vormt de kern van de strategische richting "Next Lives Here" van UC.

Het UC Onderzoeksinstituut, UC Simulation Center en Cincinnati Bell behoren tot de eerste huurders van de hub. De Live Well Collaborative zal naar verwachting dit voorjaar lid worden van de hub. Lane ziet de verhuizing als een win-winsituatie.

“Het helpt ons om ons te verbinden met heel veel andere innovatieve groepen die aangesloten zijn of willen worden bij de universiteit, wat uitstekend zal zijn voor ons, want dat zullen gewoon meer middelen zijn die we kunnen aanboren en onze studenten kunnen aanbieden, "zegt hij. "We kunnen samenwerken, en dat is het hele punt van waarom we bestaan. Ik denk dat het die samenwerkingssfeer met de rest van de universiteit zal versterken."

Maar eerst, de Live Well Collaborative heeft zijn zinnen gezet op de Crystal Cabin Award. Tang en Lane reizen binnenkort af naar Hamburg, Duitsland, in de hoop twee andere finalisten in de universitaire categorie te verslaan.

Vogel ziet Boeing Onboard als een van de meest "toekomstige" projecten uit Live Well, wat betekent dat de technologie zeer geavanceerd is en dat het werk zou vergen om te integreren, maar het is allemaal realistisch en haalbaar.

"We waren in staat om het probleem op een geheel nieuwe manier te zien en de technologie echt op een empowerende manier te gebruiken die ervoor zorgde dat het was gericht op waar mensen het echt voor zouden willen gebruiken, " Zegt Vogel. "Het is erg klantgericht in plaats van dat technologie de hoofdrol speelt. Technologie dient de behoeften van mensen, dat is iets wat we erg belangrijk vinden in wat we doen bij Live Well."