Diseño estudio e implementación de dispositivos wearables de la Fundacion Tecsos

Aplicaciones para Teleasistencia Móvil

Diseño, Estudio e Implementación de

Dispositivos Wearables

Diseño, estudio e implementación de dispositivos wearables

Edición: Fundación de Tecnologías Sociales – TECSOS. Primera Edición Enero 2016 Estudio creado con la colaboración de Pina Ingeniería, S.L. www.pina-ingenieria.com Este documento se distribuye con la siguiente licencia de Creative Commons: Fundación Tecnologías Sociales. TECSOS Avenida Reina Victoria, 26 28003 Madrid. Teléfono de Contacto: 915353545 E-mail: [email protected]

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Fundación de Tecnologías Sociales ::: TECSOS 3

Este informe trata de estudiar la utilización de los cada vez más difundidos dispositivos wearables o dispositivos ponibles, es decir aquellos que se pueden llevar como parte de nuestra vestimenta o accesoria a la misma, en las aplicaciones en que trabaja la Fundación de Tecnologías Sociales (Tecsos). Creemos que este tipo de dispositivos pueden seguir la misma evolución que han seguido otras tecnologías como puedan ser los smartphones, cuya entrada en el mercado fue lenta y solo para unos pocos amantes de la tecnología y ahora tienen un uso generalizado. Los factores clave que deben tenerse en cuenta en la implementación de dispositivos “wearables son fundamentalmente: las prestaciones, la facilidad de uso, la autonomía y carga, el nivel de fiabilidad, la interoperabilidad y la calidad de la comunicación. La habilidad del terminal y el wearable para intercambiar información y utilizarla es indispensable para asegurar la calidad de las aplicaciones basadas en este tipo de tecnología. Este estudio se ha centrado en el comportamiento de los smartwatches o relojes inteligentes y su integración para determinados perfiles de personas usuarias o programas de intervención social como el servicio de teleasistencia, el de envejecimiento activo, la atención a las personas mayores en situación de dependencia, con discapacidad, en riesgo de agresión o exclusión. Teniendo en cuenta la amplia variedad de dispositivos wearables, el objetivo del estudio es valorar con una prueba de concepto las posibilidades de uso potencial, funcionalidades, y características críticas para la aplicación, como es la autonomía y rango de alcance entre el wearable y el smartphone. Finalmente, cabe mencionar que queda fuera de esta validación la estimación de costes, la evaluación de su implantación real con usuarios finales y el proceso de comercialización de dichos dispositivos.

Resumen


Interoperability, performance, reliability, quality level and quality of communication are the key factors that need to be taken into consideration when implementing wearables devices. The ability to exchange information and use it is essential to ensure the quality of the applications based on this technology in wearables and handhelds. This study focuses on the behavior of smartwatches and their integration into a given user profiles or social fields as Telecare services, active aging, elderly people, dependent people with disabilities, etc. Given the wide variety of wearable devices, the objective of this study is to assess with a proof of concept usability, functionality, potential and critical use characteristics as autonomy and range of sensors. Finally, it should be noted that cost estimation, user implementation, and marketing processes is outside of this study.

Abstract


Tabla de contenido 1 Introducción ............................................................................................................................... 7 2 Conceptos ................................................................................................................................... 7

2.1 Wearables y experiencia de usuario .................................................................................................. 7 2.2 Internet de las cosas ........................................................................................................................... 8 2.3 Android Wear ..................................................................................................................................... 9

2.3.1 Desarrollo en Android Wear...................................................................................................... 10 2.3.2 Ciclos de vida ............................................................................................................................. 10 2.3.3 Funciones Básicas y Aplicaciones en Android Wear ................................................................. 11 2.3.4 Estilos......................................................................................................................................... 13 2.3.5 Personalización .......................................................................................................................... 13 2.3.6 Intercambio de Datos ................................................................................................................ 14 2.3.7 Distribuir aplicaciones Wear ..................................................................................................... 16 2.3.8 Compatibilidad .......................................................................................................................... 16 2.3.9 Accesibilidad .............................................................................................................................. 16

2.4 Otras plataformas ............................................................................................................................. 17 2.4.1 Tizen .......................................................................................................................................... 17 2.4.2 Pebble ........................................................................................................................................ 18 2.4.3 iOS ............................................................................................................................................. 20

3 Descripción de dispositivos ..................................................................................................... 21 3.1 Comparativa de Smartwatches ........................................................................................................ 21

3.1.1 Moto 360 ................................................................................................................................... 21 3.1.2 LG G Watch C588 ....................................................................................................................... 22 3.1.3 LG G Watch R ............................................................................................................................. 22 3.1.4 Asus Zen Watch ......................................................................................................................... 23 3.1.5 Samsung Gear Live .................................................................................................................... 23 3.1.6 Sony SmartWatch 3 ................................................................................................................... 24 3.1.7 LG Watch Urbane ...................................................................................................................... 24 3.1.8 Motorola 360 (2015) ................................................................................................................. 25 3.1.9 Huawei Watch ........................................................................................................................... 25 3.1.10 Asus Zenwatch 2 ...................................................................................................................... 26

3.2 Especificaciones Técnicas ................................................................................................................. 27 3.3 Sensores ........................................................................................................................................... 29

3.3 1 Micrófono y reconocimiento de Voz ......................................................................................... 30 3.3.2 Sensores de Orientación ........................................................................................................... 31 3.3.3 Podómetro................................................................................................................................. 32

3.4 Batería .............................................................................................................................................. 33 3.5 Bluetooth .......................................................................................................................................... 35

3.5.1 Tecnología Bluetooth en los wearables .................................................................................... 35 3.5.2 Pruebas de alcance del Bluetooth de los Smartwatch .............................................................. 36 3.5.2.1 Alcance BT en campo abierto ................................................................................................. 36 3.5.2.2 Alcance BT en vivienda ........................................................................................................... 37

3.6 WiFi ................................................................................................................................................... 38 3.7 El SmartWatch versus SmartBand .................................................................................................... 39

4 Proyecto sobre Smartwatch .................................................................................................... 41 4.1 Maqueta de implementación ........................................................................................................... 41 4.2 Descripción de la Aplicación ............................................................................................................. 41

4.2.1 Abrir la aplicación ...................................................................................................................... 42 4.2.2 Alarmas o eventos de emergencia ............................................................................................ 43

5 Conclusiones ............................................................................................................................ 45 Anexo 1 ........................................................................................................................................ 46

ï Índice


Figura 1: Desplazamiento horizontal y vertical entre páginas/tarjetas ..................................................... 11 Figura 2: Ejemplo de notificación que ejecuta una acción, abrir el navegador ......................................... 12 Figura 3: Abrir aplicaciones a través de menú o por comandos de voz ..................................................... 12 Figura 4: Uso del movimiento de la muñeca para mover las tarjetas ........................................................ 13 Figura 5: Soporte de Android Wear a dispositivos redondos y cuadrados ................................................ 13 Figura 6: Bloquear una aplicación desde un SmartWatch ......................................................................... 14 Figura 7: Flujo de datos a través de Message API ...................................................................................... 15 Figura 8: Flujo de datos a través de Data API ............................................................................................. 15 Figura 9: Notificación automática después de instalar una aplicación compatible ................................... 16 Figura 10: Diversos smartwach de diferentes sistemas operativos ........................................................... 17 Figura 11: Origen de Tizen .......................................................................................................................... 17 Figura 12: Arquitectura Tizen ..................................................................................................................... 18 Figura 13: Dispositivos Pebble .................................................................................................................... 19 Figura 14: Pebble round ............................................................................................................................. 19 Figura 15: Gama Apple Watch .................................................................................................................... 20 Figura 16: Apple watch y Tesla Model S ..................................................................................................... 20 Figura 17: SmartWatch Motorola Moto 360 .............................................................................................. 21 Figura 18: SmartWatch LG G Watch C588 .................................................................................................. 22 Figura 19: SmartWatch LG G Watch R ........................................................................................................ 22 Figura 20: SmartWatch Asus Zen Watch .................................................................................................... 23 Figura 21: SmartWatch Samsung Gear Live ............................................................................................... 23 Figura 22: Sony SmartWatch ...................................................................................................................... 24 Figura 23: LG Watch Urbane ...................................................................................................................... 24 Figura 24: Motorola 360 (2015) ................................................................................................................. 25 Figura 25: Huawei Watch ........................................................................................................................... 25 Figura 26: Asus Zenwatch 2 ........................................................................................................................ 26 Figura 27: Primeras patentes de sensores para smartwatch por Motorola .............................................. 29 Figura 28: OK Google .................................................................................................................................. 30 Figura 29: Orientaciones en modo retrato y paisaje .................................................................................. 31 Figura 30: Función podómetro ................................................................................................................... 32 Figura 31: Tiempo de carga smartwatch .................................................................................................... 34 Figura 32: Pruebas de Autonomía de la Batería del LG G Watch ............................................................... 34 Figura 33: Pruebas de Autonomía de Batería del Sony Smartwatch 3 ...................................................... 35 Figura 34: Aviso de desconexión BT con el Smartphone. .......................................................................... 35 Figura 35: Ejecución de las pruebas de alcance de BT ............................................................................... 36 Figura 36: Grafico de alcance en campo abierto ........................................................................................ 37 Figura 37: Cobertura en planta baja ........................................................................................................... 38 Figura 38: Cobertura en planta alta ........................................................................................................... 38 Figura 39: Android Wear Cloud Sync .......................................................................................................... 39 Figura 40: SmartWatch versus SmartBand ................................................................................................. 40 Figura 41: Pantalla principal de TAM”wearable” ....................................................................................... 42 Figura 42: Notificación no extendida. ........................................................................................................ 42 Figura 43: Notificación extendida .............................................................................................................. 42 Figura 44: Cajón de actividades .................................................................................................................. 43 Figura 45: Android Wear interpretando indicación por voz para abrir aplicación .................................... 43


1 Introducción Los wearables existen comercialmente hace más de una década, pero es desde hace pocos años cuando gracias al auge de los smartwatches se ha producido una mejora significativa en el modo de comunicación e interacción más humana con comandos de voz, gestos táctiles sencillos, sensores que complementan las actividades diarias y todo esto con unos resultados de aprendizaje relativamente rápidos. En 2014 Google libera el SDK (Software Development Kit) de Android Wear, el cuál presenta una nueva forma de pensar en los dispositivos wearables: dejan de ser dispositivos que simplemente se conectan al teléfono y se convierten en dispositivos que amplían las funcionalidades del teléfono. Los wearables son una forma revolucionaria de interactuar con diferentes productos tecnológicos y, en su mayoría no están pensados para reemplazar teléfonos móviles sino para complementarlos. El estudio se va a centrar en los smartwatches, que son los wearables más extendidos en la actualidad.

2 Conceptos 2.1 Wearables y experiencia de usuario Habitualmente los teléfonos se pueden llevar en cualquier sitio mientras que los wearables normalmente van en contacto directo con el cuerpo, lo que los hace dispositivos más personales que los móviles. Por ejemplo un wearable como unas gafas, una pulsera o un smartwatch sería capaz de detectar fácilmente una situación de inactividad al estar en contacto directo con el usuario. Una idea común acerca de los wearables es que son dispositivos para reemplazar el teléfono móvil, pero en realidad los wearables lo complementan y lo más frecuente es que en un gran porcentaje de aplicaciones sean dependientes del teléfono móvil. Existen excepciones como el Samsung Gear S, que incorpora ranura para introducir una tarjeta SIM y habilita una conexión 3G que permite realizar o recibir llamadas o enviar y recibir mensajes, por lo que en ciertas situaciones y para ciertas características es completamente autónomo. Existen también dispositivos como el Sony SmartWatch 3 en el que la mayoría de sus funciones dependen del Smartphone, pero integra un GPS independiente y una aplicación para el control y registro de actividades físicas, haciéndolo autónomo en ese aspecto. El objetivo de los diseños y desarrollos en wearables pretende ser el maximizar la experiencia de uso y la rápida presentación de la información con la mínima intervención del usuario. Ciertas aplicaciones son realmente más adecuadas para ser usadas en wearables que en móviles y viceversa, por ejemplo iniciar una cuenta atrás, leer mensajes de notificaciones o leer datos de una actividad deportiva es más ágil y adecuado en un smartwatch, pero actualmente responder a un correo electrónico o interactuar con redes sociales puede ser más apropiado hacerlo desde un móvil.

ï Introducción

ï 2 Conceptos


Existen diferentes categorías de wearables (según la manera de llevarlos pueden ser relojes, pulseras, anillos, gafas, ropa) y Google ha implementado diferentes API para tres de ellos: relojes Smartwatches, pulseras “Fitness” y gafas “Glass”. Entiéndase API como el conjunto de instrucciones y métodos de programación para implementar y desarrollar todas las funciones posibles en un dispositivo como comunicaciones, acceso a datos, interfaz de usuario, etc., facilitando la interacción con el usuario y otros dispositivos creando estándares públicos o privados. No todas las empresas adoptan estas categorías de la misma manera ni tampoco están dispuestas a implementar estándares abiertos como son el caso de Fitbit, Jawbone, Nike, etc. 2.2 Internet de las cosas Internet de las cosas (IoT, siglas en inglés de Internet of Things) es el concepto que afirma que “Todo lo que puede estar conectado estará conectado”. IoT tiene tres reglas generales:

• Conectividad: los dispositivos tienen que estar conectados entre sí o a través de otros dispositivos.

• Identificación: cada dispositivo debe distinguirse de los demás vía software. • Encriptación: los usuarios pueden esconder información si lo necesitan.

Los wearables son dispositivos IoT en el sentido que normalmente están conectados a Internet a través del teléfono móvil o a través de ellos mismos. Wifi, Bluetooth y NFC son las tecnologías más comunes de comunicación en los wearables, creando redes “piconet” o “Personal Area Network” (WPAN) que se mueven con la persona. Los dispositivos IoT pueden formar redes WSN (Wireless Sensor Networks) implementadas en Smart Homes y a su vez implementadas en Smart Cities, lo que ofrece muchas posibilidades de servicios. Actualmente no hay una definición ni una plataforma estandarizada de interconectividad de unos aparatos con otros.


2.3 Android Wear Android Wear™ es el sistema operativo de la empresa Google, para la unificación del desarrollo de aplicaciones causado por el uso de herramientas y librerías propietarias de diferentes fabricantes. Así, se facilita el desarrollo entregando un sistema operativo de código abierto para que los fabricantes puedan integrarlo en sus dispositivos, a diferencia de otras plataformas cerradas como por ejemplo Tizen™ o Pebble OS™. La plataforma Android Wear permite una interacción directa y efectiva con los wearables que la implementan, usando notificaciones y aplicaciones especialmente diseñadas con funciones simples y cortas. Para que el wearable reciba las notificaciones y pueda comunicarse con un terminal móvil Android necesita la aplicación llamada Android Wear, se puede descargar desde https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.wearable.app. Esta aplicación también es capaz de bloquear las notificaciones que son enviadas desde el móvil y las aplicaciones que se comunican con el wearable además de silenciarlas en el móvil cuando están activas en el wearable. Ventajas de Android Wear:

• Basado en Android™ que es una plataforma robusta y madura. • Evolución continua gracias al soporte de Google. • Al ser una plataforma nueva se prevé la tendencia creciente a una gran evolución en

aplicaciones y experiencias de usuario. • Plataforma universal que cualquier fabricante puede integrar. • Es la plataforma que cuenta con más modelos implementados. • Es de código libre y abierto “Open Source”. • Está escrito en Java™.

Desventajas de Android Wear:

• Los fabricantes encuentran que algunos sensores implementados en los dispositivos wearables como cámaras o módulos de telefonía no son compatibles con las últimas versiones de Android Wear porque no hay un desarrollo de funciones avanzado dentro del sistema operativo para gestionar dicho hardware.

• Baja autonomía de la batería debido al reducido tamaño de los wearables que hace que las baterías tengan capacidades hasta diez veces inferior a la de un Smartphone.

• Pocas aplicaciones actualmente en Play Store, unas 400 aplicaciones específicas para funcionar sin necesidad de un Smartphone, y alrededor de 4000 aplicaciones compatibles con las funcionalidades de Android Wear que funcionan en conjunto con el Smartphone.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.wearable.app


2.3.1 Desarrollo en Android Wear Al estar basado en Android, las aplicaciones Wear comparten características con las aplicaciones para smartphone como ciclos de vida, control de excepciones, control de actividades, estados (foreground, background) y estructuras de datos. Las aplicaciones específicas Wear, se construyen usando el SDK (Software Development Kit), kit de desarrollo de software para Android Wear es específico para estos dispositivos, y se denominan Wear SDK. Esas funciones se ejecutan en procesos separados en el wearable por lo que pueden ser independientes del smartphone. Algunas de las diferencias entre el SDK de Android y el Wear SDK, es que son prácticamente similares a excepción de print, appwidget, usb hardware, webkit, y network. También hay componentes exclusivos del Wear SDK como UI library y wearable data layer, que permiten que los wearables tengan un funcionamiento específico para cada aplicación. El primer aspecto a tener en cuenta al diseñar aplicaciones en Wear es la manera de establecer su conectividad. El acceso a la red de datos o Internet, en la mayoría de los dispositivos wearables se realiza a través de un teléfono asociado, salvo casos en los que se disponga de conectividad vía WiFi o que lleven integrada tarjeta SIM. Todas las aplicaciones Wear se instalan primero en el teléfono, y luego se instalan automáticamente sin intervención del usuario en el dispositivo wearable. Google ha publicado pautas generales para el diseño de aplicaciones Wear, por ejemplo, todas las actividades o notificaciones de las aplicaciones desarrolladas sobre el wearable, deben interrumpir al usuario únicamente si es necesario. A su vez, estos avisos deben proporcionar una respuesta rápida, con información concreta y con una interacción sencilla que permita distinguir situaciones como llamadas entrantes, mensajes, notificaciones de actividad, etc. En resumen, las propuestas de desarrollo de Google pretenden crear aplicaciones que no requieran la atención constante del usuario y que sean fáciles de entender. Las interacciones deben durar solo unos segundos, ser simples y ejecutar solo una acción a la vez. 2.3.2 Ciclos de vida Cuando una aplicación se inicia, el sistema Android crea un nuevo proceso Linux para mantener la aplicación en ejecución y reclamar esa memoria en caso de necesitarla para otra aplicación. Cada aplicación Wear se ejecuta en su propio proceso Linux. El sistema siempre sabe cuándo una aplicación se está ejecutando y gestiona la memoria analizando las partes de la aplicación que se encuentren en ejecución como procesos en primer plano, segundo plano y servicios, y también la cantidad de memoria que están utilizando. Una implementación incorrecta de los ciclos de vida puede provocar cierres de aplicaciones y excepciones inesperadas. En Android Wear los ciclos de vida funcionan y se implementan de la misma manera que en Android nativo. Se denomina un proceso en primer plano cuando el usuario interactúa de manera directa con la aplicación. Cuando la pantalla del wearable se apaga, la aplicación abierta se ubica al final en la pila de actividades y por defecto, siempre se mostrará como aplicación en primer plano un reloj.


Los dispositivos Wear que ejecutan la versión de Android 5.1 o superior, tienen la capacidad de mantener la aplicación siempre en primer plano en modo ahorro de energía, cambiando la pantalla en color a una en blanco y negro para reducir el consumo y recursos. 2.3.3 Funciones Básicas y Aplicaciones en Android Wear La interfaz de Android Wear se basa en una pantalla principal en la que se visualiza el reloj y sobre este, una lista vertical de páginas (también llamadas tarjetas). Estas páginas muestran, de una en una, información relevante que los usuarios pueden consultar deslizándose verticalmente para navegar entre ellas. Cada página a su vez se puede desplazar horizontalmente para dejar ver páginas adicionales con botones que realizan acciones.

Figura 1: Desplazamiento horizontal y vertical entre páginas/tarjetas


En Android Wear, las notificaciones son elementos esenciales para interactuar con las aplicaciones, sirven para avisar al usuario de eventos asíncronos y pueden ser generados desde el móvil o el mismo wearable. Cada notificación puede tener varias páginas, y cada página puede proporcionar información, interacción o feedback.

Figura 2: Ejemplo de notificación que ejecuta una acción, abrir el navegador

Técnicamente las aplicaciones para Android Wear son muy similares a las de Android, así como el diseño de los componentes, ya que pueden mostrar datos dinámicos de ambos dispositivos y permiten intercambiar información continuamente, sin embargo los patrones de diseño comparten mayores diferencias entre ambos tipos de aplicaciones. Para abrir aplicaciones en Android Wear se pueden usar comandos de voz, encendiendo la pantalla y diciendo “OK Google” más el nombre de la aplicación que se desea abrir. Otra opción es pulsar manualmente sobre el menú y seleccionar el nombre de la aplicación.

Figura 3: Abrir aplicaciones a través de menú o por comandos de voz

Para encender la pantalla en Android Wear basta con mover el dispositivo o pulsar sobre la superficie de la pantalla. Para apagarlo se puede cubrir la pantalla con la mano o esperar 5 segundos (configurables) hasta que lo haga automáticamente. También es posible configurar el dispositivo Wear para que nunca apague la pantalla reduciendo el brillo de la misma y muestre la hora en monocromo. Estos parámetros de control de la energía de la pantalla es configurable desde los ajustes del dispositivo.


Las tarjetas se pueden pasar hacia adelante girando la muñeca de forma rápida + lenta o hacia atrás de forma lenta + rápida:

Figura 4: Uso del movimiento de la muñeca para mover las tarjetas

2.3.4 Estilos Los dispositivos con Android Wear pueden tener pantallas de forma cuadrada o redonda. Cuando se desarrolla una aplicación se debe tener en cuenta el tamaño y la forma para tener las mejores experiencias con las notificaciones y acciones. Esta consideración es más importante cuando se diseñan aplicaciones de pantalla completa ya que se debe implementar un layout o diseño de pantalla distinto para cada forma.

Figura 5: Soporte de Android Wear a dispositivos redondos y cuadrados

2.3.5 Personalización Una característica limitante en el desarrollo de aplicaciones en Android Wear es la capacidad de personalización de la interfaz. A partir de Android Wear 5.0 se pueden desarrollar faces o interfaces personalizadas para el reloj, pero sus eventos y acciones siguen perteneciendo al sistema.


Debido a la limitada capacidad de la batería, las aplicaciones en Android Wear pueden estar en dos estados: Ambiente o Interactivo, que se corresponden con “en espera” e “interactuando con el usuario”. Una aplicación puede permanecer en primer plano (“Always-on”) en ambos estados, ambiente o interactivo, hasta que el usuario realice otra acción. Como análisis general se puede apuntar que en Android Wear, con las posibilidades de configuración actuales, no es posible imponer que una aplicación esté siempre activa o que se ponga delante de otras. Tampoco es posible limitar el uso de otras características del wearable, ya que los gestos que dan acceso son controlados por el sistema propio. El control de las aplicaciones que están autorizadas para enviar mensajes al reloj lo realiza automáticamente la aplicación Android. En relación a estos aspectos de restricciones en el uso de la aplicación, también es posible bloquear aplicaciones desde el reloj con la función “Bloquear” disponible en las notificaciones.

Figura 6: Bloquear una aplicación desde un SmartWatch

Se espera que futuras actualizaciones de la plataforma se acerquen al nivel de personalización que ofrece Android. 2.3.6 Intercambio de Datos La capa de datos de Android Wear ofrece servicios para la comunicación, sincronización, serialización y control de errores entre wearables y smartphones a través de tres APIs: data API, message API y node API. Data API comparte y sincroniza datos entre los dos dispositivos. Limitado a mensajes de hasta 100k. Se usa para:

• Sincronización de datos entre dispositivos. • Comunicación unidireccional o bidireccional para transmisión de datos. • Se quiere que el sistema administre y haga cache de datos. • Se necesita confirmación de envío.


Message API es un mecanismo de comunicación en un solo sentido, desde cualquiera de los dispositivos. Se usa para:

• Invocar acciones inmediatamente en el otro dispositivo. • Hacer comunicaciones de una dirección. • Envío de mensajes sin control de cache ni control de envío.

Node API verifica cuando los nodos están en rango de conexión. Los mensajes intercambiados pueden desencadenar acciones como abrir una aplicación, iniciar rutinas, enviar mensajes, realizar llamadas, etc.

Figura 7: Flujo de datos a través de Message API

Figura 8: Flujo de datos a través de Data API

Mensaje

.enviarMensaje

.obtenerDatos

.mensajeRecibido

Wearable.MessageApi

Capa de Datos Capa de Datos

Servicio Listener

Evento Mensaje

Bluetooth

Datos .obtenerDatos

Crear Mapa de Datos

.empaquetarDatos

.notificacióndeenvío

Crear Mapa de Datos

Bluetooth

Servicio Listener

Capa de Datos

Solicitud de Envío

Wearable.Data.API

Capa de Datos

.enviarDatos

Crear buffer para datos

.desempaquetarDatos .recibirDatos


2.3.7 Distribuir aplicaciones Wear Las aplicaciones para smartwatches con Android Wear necesitan ser empaquetadas en una aplicación estándar para Android. Cuando la aplicación se instala en el móvil, los componentes del wearable son llevados automáticamente del teléfono al dispositivo wear. De la misma manera, cuando una aplicación es desinstalada en el teléfono, la aplicación Wear asociada también es eliminada.

Figura 9: Notificación automática después de instalar una aplicación compatible

2.3.8 Compatibilidad Al igual que en Android, las aplicaciones en Android Wear tienen requerimientos mínimos de versión de sistema operativo sobre el cuál van a ser ejecutadas. Este parámetro se define en tiempo de compilación. Para Android y Android Wear la versión de SDK mínima es API Level 20, Android 4.4 KITKAT WEAR. Actualmente muchas funciones se encuentran descatalogadas en esta versión de SDK por lo que se recomienda siempre usar la última versión, que actualmente es API Level 22, Android 5.1 LOLLIPOP. No se menciona como última versión el framework API Level 23, Android 6 M porque no ha empezado su distribución de manera masiva. 2.3.9 Accesibilidad El desarrollo e implementación de un diseño accesible en Android Wear de momento está definido para funciones básicas como: invertir colores, lupa y tamaño de texto. Google Talk no está implementado para acceder a información o interactuar con el usuario pero se espera que en futuras versiones se complementen las pautas de accesibilidad.


2.4 Otras plataformas

Figura 10: Diversos smartwach de diferentes sistemas operativos

2.4.1 Tizen Aunque Android Wear acapara buena parte del panorama de los wearables, existen alternativas como Tizen, un proyecto basado en Linux abanderado por Intel, Samsung y Linux Foundation. A diferencia del Wear SDK de código abierto, Tizen SDK está publicado bajo una licencia de Samsung.

Figura 11: Origen de Tizen

Tizen está pensado para que pueda ser integrado en teléfonos móviles, wearables, sistemas de control para vehículos llamados “infotainment” o sistemas operativos para Smart TV, además cada fabricante podrá programar la interfaz de usuario con EFL, unas librerías para el desarrollo y la integración de entornos gráficos presente en algunas distribuciones GNU/Linux. Las aplicaciones en Tizen están basadas en HTML5 y pueden ser de dos tipos: Web y Nativas. Tizen actualmente es usado únicamente por Samsung, pero Samsung también tiene dispositivos con Android Wear en su catálogo, aunque los últimos lanzamientos de Samsung


muestran que Samsung apuesta por su propia plataforma Tizen en detrimento de Android Wear. No hay compatibilidad para ejecutar aplicaciones entre las dos plataformas, pero en Tizen se está trabajando para poder ejecutar aplicaciones Android. Respecto a los dispositivos que llevan Tizen, no son compatibles con muchos productos de Samsung y tampoco se puedan sincronizar con más de un dispositivo a la vez. Tizen ha permitido a Samsung más funcionalidades que Android Wear: los parámetros de Tizen son altamente configurables, telefonía, compatibilidad con sensores como cámaras de infrarrojos y mejor gestión y rendimiento de la batería. Por otro lado, el sistema de reconocimiento de voz es significativamente inferior al de Google, no tiene un catálogo de aplicaciones como Wear, no hay una integración directa con las aplicaciones instaladas en el teléfono y el precio de los dispositivos con Tizen son más elevados.

Figura 12: Arquitectura Tizen

2.4.2 Pebble Pebble Technology es una compañía sobre la base de un concepto de Eric Migicovsky que se inició mediante un fondo de 375.000 dólares de un inversor americano, pero acabó financiándose de la red de crowfunding Kickstarter en 2012. En enero de 2013 mediante el fabricante Foxlink Group, inició una producción de 15.000 relojes por semana.


Los dispositivos de Pebble son compatibles con iOS y Android. Las aplicaciones están escritas en lenguaje de programación en C y tienen su propio SDK. Se estima que hay alrededor de 6000 aplicaciones para Pebble y tiene su propia tienda de aplicaciones Appstore. Los smartwatch de Pebble permiten interactuar con las notificaciones de diferentes aplicaciones como Twitter o mensajes SMS, aplicaciones de deporte o control de eventos multimedia. Su principal ventaja es la duración de la batería debido a su pantalla de tinta electrónica a blanco y negro en un inicio y a color en sus últimas versiones, alcanzando una autonomía de hasta 7 días. Tiene micrófono que permite órdenes de voz para notificaciones, correos o notas de voz. Los dispositivos de Pebble pueden integrar correas inteligentes, que son correas fabricadas por desarrolladores externos que se conectan a un puerto en la parte interna del dispositivo sustituyendo la original, y estas pueden llevar diferente hardware como baterías o sensores de pulso. El precio de los dispositivos ronda de los 129€ a 299€ en tres versiones de diferente apariencia y calidades, Pebble original, Pebble steel y Pebble time.

Figura 13: Dispositivos Pebble

Recientemente ha sacado una versión redonda y más elegante del dispositivo.

Figura 14: Pebble round


2.4.3 iOS Apple se ha incorporado al mundo del smartwatch mas tarde que otras compañías, pero acompañada de la expectación y entusiasmo de sus fieles seguidores Su funcionamiento principal es el de gestionar y visualizar todas las notificaciones del smartphone, pero al igual que en otras plataformas puede instalar aplicaciones para utilizar otras funciones como mapas, control de actividad, control multimedia en el teléfono, etc. Sus principales desventajas respecto a Android Wear, es su alto precio y que sólo es compatible con iOS. Otras desventajas son la incompatibilidad con otros cargadores no estándar europeos según la norma EN 62680-2:2013 que define el micro USB, y que la conectividad a Internet depende completamente del teléfono al no contar con antena WiFi. Por último destacar que tampoco cuenta con un receptor GPS autónomo. La autonomía de batería esta entre 19 y 24 horas de uso normal, y hasta 72 horas activando el modo ahorro. Apple Watch cuenta con 3 modelos Apple Watch, Watch Sport y Watch Edition y su rango de precios va de los 469€ hasta 15.000€. Para todas las versiones de Apple hay actualmente unas 3500 aplicaciones disponibles.

Figura 15: Gama Apple Watch

Figura 16: Apple watch y Tesla Model S

http://www.gl.aenor.es/aenor/normas/normas/fichanorma.asp?tipo=N&codigo=N0052484


3 Descripción de dispositivos 3.1 Comparativa de Smartwatches Los dispositivos wearables ofrecen diversos sensores volviéndose cada vez más útiles y versátiles, permitiéndonos hacer un seguimiento de la salud, la actividad física, la alimentación o la calidad del sueño entre otras. Android Wear se encuentra ya en su versión 5.1.1 y desde su comienzo se ha desarrollado en torno a la primera generación de dispositivos wearables orientados al consumo impulsado por grandes marcas como Sony, LG, Samsung, Asus y Motorola. Los formatos más comunes son los de pantalla redonda y cuadrada, con un tamaño de pantalla entre 1,3 a 1,6 pulgadas. Resaltan por sus calidades y el uso de acero en su construcción el Moto 360, ZenWatch y G Watch R. La sustitución de correas con diferentes acabados es posible en todos los modelos salvo en el Sony Smartwatch 3 que incluye sus propias correas de diseño no estándar. El precio es un factor fundamental y hasta el momento la mayoría de los smartwaches se sitúan en una franja de precios de los 100€ a 300€ aproximadamente si bien algunos como el de Apple ronda los 500 €. 3.1.1 Moto 360 Fue el primer dispositivo Android Wear en llevar una pantalla redonda de tecnología LCD, que le da un aspecto de reloj “clásico”. También es el primero en implementar la carga inalámbrica inductiva. Tiene un botón físico que sirve para ir a la pantalla de inicio o despertar el terminal. Las correas son intercambiables.

Figura 17: SmartWatch Motorola Moto 360

3 Descripción de Dispositivos


3.1.2 LG G Watch C588 Se puede considerar la primera generación de dispositivos con Android Wear. Es el dispositivo más barato con Android Wear. Tiene una pantalla simple rectangular LCD sin botones físicos. Usa una base de carga con fijación magnética que a su vez sirve para conectarlo al ordenador. Su ventaja, además del coste, son los conectores de carga y datos que garantizan que sea estanco.

Figura 18: SmartWatch LG G Watch C588

3.1.3 LG G Watch R El LG Watch R tiene las mismas características que el G Watch, pero se diferencian en su pantalla LCD, monitor de ritmo cardiaco y un nuevo barómetro. Tiene una pantalla redonda con aspecto clásico. Usa una base de carga que sirve para conectarlo al ordenador. No se considera el sucesor del G Watch, a pesar que comparten características, se considera otro producto.

Figura 19: SmartWatch LG G Watch R


3.1.4 Asus Zen Watch Producto del fabricante de ordenadores Asus, con pantalla rectangular OLED, es de los más sensibles al polvo y no puede sumergirse. Usa una base de carga que sirve para conectarlo al ordenador. Tiene un marco de metal, correas de cuero y es hasta un 15% más caro que todos los modelos de smartwatches con Android Wear actualmente.

Figura 20: SmartWatch Asus Zen Watch

3.1.5 Samsung Gear Live Es el último producto de la línea de wearables de Samsung con Android y el único en implementar Android Wear en lugar de su plataforma propietaria Tizen. Tiene un marco metálico rectangular, botón físico lateral, pantalla OLED y una base de carga que sirve para conectarse al ordenador.

Figura 21: SmartWatch Samsung Gear Live


3.1.6 Sony SmartWatch 3 Es el primero en llevar GPS independiente del teléfono. Las correas no son intercambiables al ser un diseño específico integrado de este modelo. La carga se hace directamente a través de un puerto micro USB en la parte inferior, sin necesidad de una base. La pantalla es LCD. La estanqueidad se garantiza con una tapa de goma en el conector micro USB que debe ajustarse manualmente para garantizar la estanqueidad.

Figura 22: Sony SmartWatch

3.1.7 LG Watch Urbane Tiene un acabado metálico y sus correas son intercambiables, tiene un botón físico lateral y tiene una pantalla tipo P-OLED. Lleva la última versión de Android Wear 5.1. Usa una base de carga que sirve para conectarlo al ordenador.

Figura 23: LG Watch Urbane


3.1.8 Motorola 360 (2015) Es la segunda versión del Motorola 360, se ha presentado en dos versiones de diferentes tamaños de pantalla de 1,37 pulgadas y 1,56 pulgadas. Las correas son intercambiables y tiene una pantalla tipo LCD. El botón físico se mueve a la posición de las dos en punto en la esfera (60°) para evitar activaciones innecesarias. Se carga a través de una base que a su vez sirve para conectarlo al ordenador.

Figura 24: Motorola 360 (2015)

3.1.9 Huawei Watch Tiene un acabado metálico en tres colores y correas intercambiables. El botón físico está ubicado en la posición de las dos en punto. De los primeros wearables con Android compatibles con Android y iO. Usa una base de carga que sirve para conectarlo al ordenador.

Figura 25: Huawei Watch


3.1.10 Asus Zenwatch 2 Segunda versión del Asus Zenwatch, este modelo viene con dos tamaños de pantalla, 3 opciones de color y 18 correas. El botón de acción está ubicado en la posición de las 3 en punto. El sistema de carga es por medio de un cable magnético. Se puede comparar con el Motorola 360 pero a un precio mucho más reducido.

Figura 26: Asus Zenwatch 2


3.2 Especificaciones Técnicas Tabla 1: Comparativa de especificaciones entre modelos de smartwatch.

Moto 360 LG G Watch

R Asus Zen

Watch LG G Watch

C588 Samsung Gear Live

Pantalla LCD 1.5” 320x290

OLED 1.3” 320x320

AMOLED 1.36”

320x320

LCD 1.65” 280X280

Super AMOLED

1.63” 320x320

Forma Circular Circular Cuadrado Cuadrado Cuadrado

Procesador TI OMAP 3 SNAPDRAGON 400 1.2 GHZ

SNAPDRAGON 400 1.2 GHZ



Ram 512MB 512MB 512MB 512MB 512MB Memoria 4GB 4GB 4GB 4GB 4GB

Carga Inalámbrica Base de carga Base de carga Cable - Base Base de carga

Tamaño 46x11.5 mm

46.4x53.6x9.7 mm

39.8x50.6x7.9 mm

37.9x46.5x9.9 mm

37.9x56.4x8.9 mm

Peso 49g 62g 75g 63g 59g Batería 320 mAh 410 mAh 360 mAh 400 mAh 300 mAh

Sensores

Podómetro, sensor luz

ambiental y sensor de

ritmo cardíaco,

micrófono dual,

vibración

Podómetro, brújula,

barómetro y sensor

cardíaco, vibración

Acelerómetro, brújula,

giroscopio, ritmo



giroscopio, vibración


giroscopio, ritmo


Conectores Bluetooth 4.0, Wi-Fi Bluetooth 4.0 Bluetooth 4.0 Bluetooth 4.0 Bluetooth 4.0,

Wi-Fi Resistencia IP67 IP67 IP55 IP67 IP67

Material Acero Acero Acero Plástico Plástico Año de

Fabricación 2014 2014 2015 2014 2014

Precio* 185€ 229€ 229€ 179€ No se vende Web de

referencia Moto 360 G Watch R ZenWatch G Watch Gear Live

http://www.motorola.es/Motorola-Moto-360/Moto-360-es.html#Moto-360-specs-Espana

http://www.lg.com/es/wearables/lg-LGW110-g-watch-r

https://www.asus.com/es/Tablets_Mobile/ASUS_ZenWatch_WI500Q/specifications/

http://www.lg.com/es/wearables/lg-LGW100-g-watch

http://www.samsung.com/global/microsite/gear/gearlive_specs.html


*Datos de 2015-07 extraídos de los sitios web de los fabricantes

Sony

Smartwatch 3

LG Watch Urbane

Motorola 360 (2015)

Huawei Watch

Asus ZenWatch 2

Pantalla TFT LCD 1.6” 320x320

P-OLED 1.3” 320x320

LCD 1,37” 360x325 /

1,56” 360x330

AMOLED 1.4” 400x400

AMOLED 1.63” 320X320 /

1.45” 280x280

Forma Cuadrado Circular Circular Circular Cuadrado

Procesador SNAPDRAGON 400 1.2 GHZ





Ram 512MB 512MB 512MB 512MB 512MB

Memoria 4GB 4GB 4GB 4GB 4GB

Carga Micro USB Base de carga Base de carga Base de carga Cable USB magnético

Tamaño 36x51x10 mm 45.5x52.2x10.9 mm

42x42x11,4 mm

46x46x11,4 mm

42 mm de diámetro x

11.3mm

49.6X40.7X10.9 mm

45x37x10.9 mm

Peso 38g 66.5g No disponible No disponible No disponible

Batería 420 mAh 410 mAh 300 mAh 400 mAh

300 mAh 400 mAh

Sensores

GPS, luz ambiental,

acelerómetro, brújula,

giroscopio, vibración


giroscopio, ritmo cardíaco,

vibración

Acelerómetro, giroscopio, luz

ambiente, sensor


Giroscopio, acelerómetro,

Ritmo cardiaco,

barómetro, vibración

Giroscopio, acelerómetro, podómetro,

vibración

Conectores Bluetooth 4.0,

NFC, Micro USB, Wi-Fi

Bluetooth 4.1 LE, Wi-Fi

Bluetooth 4.0, Wi-Fi



Resistencia IP68 IP67 IP67 IP67 IP67

Material Plástico Acero Acero Acero

Año de Fabricación

2015 2015 2015 2015 2015

Precio* 229,99€ 349€ 299€ - 429€ 399€ 149€

Web de referencia

Smartwatch 3 G Watch Urbane

Moto 360 2015

Huawei Watch

Asus Zenwatch 2

http://www.sonymobile.com/es/products/smartwear/smartwatch-3-swr50/specifications/#tabs

https://store.google.com/product/lg_watch_urbane

https://store.google.com/product/lg_watch_urbane

http://www.motorola.es/products/moto-360

http://www.motorola.es/products/moto-360

http://consumer.huawei.com/minisite/worldwide/huawei-watch/

http://consumer.huawei.com/minisite/worldwide/huawei-watch/

https://www.asus.com/ZenWatch/ASUS_ZenWatch_2_WI501Q/Features/

https://www.asus.com/ZenWatch/ASUS_ZenWatch_2_WI501Q/Features/


3.3 Sensores En cuanto a Hardware, los dispositivos Android Wear según modelo pueden llevar:

• Sensores de orientación y movimiento o Acelerómetro o Giroscopio o Magnetómetro

• Bluetooth de bajo consumo • Vibrador • Pantalla Táctil • Micrófono • Sensor de luz ambiental • Sensor de ritmo cardiaco • WiFi • Podómetro • GPS • Cámara • Altavoz

Figura 27: Primeras patentes de sensores para smartwatch por Motorola


3.3 1 Micrófono y reconocimiento de Voz A diferencia de los wearables con sistemas operativos propietarios como los de Samsung con Tizen, los dispositivos con Android Wear no tienen habilitada la opción de emitir sonidos, a pesar de que algunos modelos incluyen los altavoces en su hardware. Aunque se prevé que esta característica esté disponible pronto, actualmente no es posible utilizarlos en una conversación y solo se puede dictar órdenes como método de interacción adicional. Sólo el Samsung Gear S (con Tizen) puede reproducir sonidos actualmente. Sin embargo si es posible usar un vibrador como sistema de notificación de eventos. Hay varias maneras de interacción por voz:

• El reconocimiento de voz se activa tras la frase “OK Google”

• Mediante un simple comando de voz que el smartwatch reconocerá comparándolo con una tabla predefinida de mensajes para dar el feedback.

• Transmitir el “stream” de audio al móvil para que sea analizado por cualquier

algoritmo de reconocimiento de voz.

• Generalmente es necesario que haya conectividad a internet para que funcione el reconocimiento de voz.

Los comandos por voz pueden ser del tipo sistema como:

• Mostrar alarmas • Apuntar … • Recordarme … • Iniciar una carrera • Mostrar mis pasos • Enviar SMS a … • Enviar correo a… • Agenda para hoy • Cómo llegar a … • Temporizador de x minutos • Iniciar cronómetro • Añadir alarma • Mostrar alarmas • Reproducir música

Figura 28: OK Google


Los comandos por voz también pueden ser definidos dentro de las aplicaciones de Android Wear para reaccionar ante palabras o frases específicas. Para dotar de esta capacidad a las aplicaciones en Android, hay que adaptarlas para que sean compatibles con el Wear SDK. La integración es sencilla pero se tiene que hacer a bajo nivel. Las interacciones por voz pueden por ejemplo, usarse para reaccionar ante una notificación de un mensaje entrante, así, el smartwatch le entrega la voz transformada en datos al teléfono y otras aplicaciones en el teléfono la analizan de forma textual y envían la respuesta. Para que esta funcionalidad esté operativa necesita una conexión activa con el smartwatch. 3.3.2 Sensores de Orientación La mayoría de los dispositivos Android tienen sensores para medir su orientación. Los sensores permiten saber, por ejemplo, cuándo el terminal está en posición paisaje o retrato y decidir si encender o apagar la pantalla, cambiando por tanto la distribución de los elementos visuales. En Android Wear la orientación no afecta la interfaz, y los cambios son analizados principalmente para determinar gestos como mover el brazo para mirar la hora, girar la muñeca para navegar entre notificaciones o activar el modo interactivo.

Figura 29: Orientaciones en modo retrato y paisaje

Hay tres tipos de sensores que se usan conjuntamente para medir la orientación:

• El acelerómetro mide las fuerzas de aceleración a las que es sometido el sensor. Las fuerzas de aceleración pueden ser estáticas como la gravedad o dinámicas como el movimiento lineal.

• Los giroscopios miden la velocidad angular relativa al sensor y no es sensible a la aceleración lineal.

• Los magnetómetros pueden medir los campos magnéticos y pueden deducir el Azimut del dispositivo basado en el campo magnético de la tierra.

Modo paisaje

Modo retrato


Cada uno por separado puede sufrir de fluctuaciones, acumulación de errores y susceptibilidades, pero los tres en conjunto pueden dar un buen resultado con poca latencia y error. El cálculo de la orientación es comúnmente utilizado en brújulas, navegadores, mapas de constelaciones, aplicaciones de realidad aumentada, etc. 3.3.3 Podómetro En Android Wear se define como “contador de pasos”. Su consumo es muy bajo ya que su implementación se hace a nivel de hardware. Los datos de este sensor son enviados periódicamente si alguna aplicación está habilitada para recibirlos. Se debe tener en cuenta que:

• Únicamente se cuentan los pasos cuando hay una aplicación registrada para recibir estas actualizaciones.

• No tiene un sistema de calibración. • Los datos de este sensor no son muy fiables debido a la alta frecuencia de

cálculo que puede crear muchos falsos positivos. • El número de pasos contados se realiza desde el último reinicio.

Figura 30: Función podómetro


3.4 Batería Cada nueva actualización de Android Wear ofrece mejoras en el nivel de autonomía de la batería del wearable. Algunas experiencias de usuario reportan hasta una mejora de autonomía de casi el 100% al actualizar su Android Wear de 4.4 a 5.1. Con las especificaciones técnicas, algunos modelos cuentan con hasta dos días de autonomía, pero este dato está estrictamente ligado al uso. Uno de los principales causantes del descenso de la batería en Android Wear es el modo “ambiente”, que básicamente consiste en que la pantalla está encendida todo el tiempo pero en un modo de bajo consumo, mostrando únicamente tonos blancos y negros. Otro motivo que contribuye a agotar rápidamente la batería es la opción de brillo automático ya que en muchas ocasiones el ajuste del nivel no es óptimo provocando un aumento en el consumo para una situación que no lo requiere. Gracias a que las configuraciones y ajustes en Android Wear se guardan de manera persistente no hay riesgos de pérdidas de información en caso de apagado por baja batería. Se espera que en cada nueva actualización se vean mejoras de personalización, accesibilidad, ajustes de brillo, sensores y nuevos gestores de autonomía. Presentamos el resultado de las pruebas reales realizadas en este estudio con dos modelos: LG y Sony. Para la realización de las pruebas se han seleccionado estos dos modelos de entre todos los analizados en este estudio debido a su posición de referencia en el mercado al ser dos de las marcas más populares y adquiridas, y a su buena relación prestaciones-precio. Los datos compilados de las pruebas se encuentran en el Anexo 1.


Los resultados del proceso de carga son:

Figura 31: Tiempo de carga smartwatch

Los resultados de la descarga de los dispositivos son:

Figura 32: Pruebas de Autonomía de la Batería del LG G Watch


Figura 33: Pruebas de Autonomía de Batería del Sony Smartwatch 3

3.5 Bluetooth 3.5.1 Tecnología Bluetooth en los wearables Los wearables actualmente implementan Bluetooth versión 4.0 de Clase 2, cuyo alcance teórico es de hasta 10 metros de distancia. Aunque no se necesita una línea de visión, los obstáculos pueden interferir en la experiencia y la conexión. Android Wear detecta los cambios del estado de la conexión y gestiona así la cola de mensajes asegurándose la menor pérdida de información. En caso de desconexión con el smartphone el wearable notifica en pantalla con un icono en forma de nube, lo que limita en gran medida las funcionalidades ya que también dejan de funcionar las órdenes por voz, incluidas las locales.

Figura 34: Aviso de desconexión BT con el Smartphone.


Los últimos lanzamientos ya incorporan Bluetooth versión 4.1, cuyas principales novedades son:

• Mejorada la convivencia con conexiones móviles 4G LTE. El enlace por radiofrecuencia de Bluetooth se sitúa entre las bandas 40 y 41 del 4G LTE. En Bluetooth 4.1 si se detectan interferencias se corrigen.

• Reconexión automática. Se mejoran los métodos para que un dispositivo se reconecte automáticamente cuando sale y entra en el rango de una conexión Bluetooth, habilita a los fabricantes especificar el time-out de reconexión para que los dispositivos gestionen mejor encender o apagar la conexión según el plan de energía programado.

• Mejorada la transferencia de datos. Con Bluetooth 4.1 las transmisiones en

bloque son más rápidas y eficaces.

• Conexión simultánea. Un mismo dispositivo puede usarse como receptor y emisor de datos al mismo tiempo. Permite que el dispositivo se comporte como un hub y un end point, esto quiere decir que en la comunicación entre dispositivos pueden optimizarse, por ejemplo, si un smartwatch necesita comunicarse con un monitor cardiaco, necesita hablar con el smartphone para recibir sus datos, con Bluetooth 4.1 estos dispositivos podrían comunicarse directamente ahorrando batería en el teléfono.

3.5.2 Pruebas de alcance del Bluetooth de los Smartwatch Para analizar cuál es el alcance de estos dispositivos usando tecnología BT, que es esencial para asegurar que el funcionamiento como dispositivo de emergencia es el adecuado, se han realizado pruebas reales con los modelos LG y Sony en dos escenarios diferentes: campo abierto y vivienda.

3.5.2.1 Alcance BT en campo abierto Estas pruebas se han realizado en un lugar habitual para este tipo de ensayos, en campo fuera de núcleos urbanos, en zona sin interferencias ni construcciones. Para la prueba se realizó una aplicación Android que proporciona la señal recibida dando sus valores en dBm.

Figura 35: Ejecución de las pruebas de alcance de BT


Los resultados se indican en el gráfico siguiente:

Figura 36: Grafico de alcance en campo abierto

3.5.2.2 Alcance BT en vivienda Estas pruebas se han realizado en una vivienda unifamiliar con paramentos exteriores en ladrillo de gres e interiores en Pladur®. En su entorno no existían interferencias ni construcciones cercanas. Para la prueba se utilizó la misma aplicación que en el caso anterior. Los resultaros fueron bastante diferentes a los de campo libre, si bien existía cobertura en casi toda la vivienda, los valores eran bastante bajos a partir de 10 m, y fuera de la misma no había cobertura excepto en un punto muy próximo al terminal. En la planta superior se reducían más los valores.


Figura 37: Cobertura en planta baja

Figura 38: Cobertura en planta alta

3.6 WiFi Desde la versión de Android Wear 5.1 se activa la compatibilidad WiFi en los dispositivos compatibles, que básicamente son LG Watch Urbane, Moto 360, Sony Smartwatch 3 y Samsung Gear Live. Una vez se activa la conectividad WiFi en Android Wear, el reloj puede enviar y recibir datos incluso si el móvil se encuentra fuera del rango de la conexión Bluetooth. Ambos

Planta baja

Planta alta


dispositivos tienen que estar registrados en cualquier red WiFi conectada a Internet y no tiene que ser la misma red ni tampoco la misma ubicación. Esto significa que si se pierde el smartphone, o se deja en casa o se va demasiado lejos y se pierde la conexión Bluetooth queda la posibilidad de enviar y recibir notificaciones entre los dispositivos. El servicio Android Wear cloud sync es el encargado de compartir datos entre el móvil y el reloj a través de internet. Los datos son almacenados en el servidor de sincronización en nube de Android Wear. Sólo es necesario activar la sincronización en nube de Android en la aplicación Android Wear en el teléfono y todas las redes y contraseñas WiFi del teléfono serán transferidas al reloj.

Figura 39: Android Wear Cloud Sync

3.7 El SmartWatch versus SmartBand El factor inteligencia, la capacidad de interacción, comunicación y la complejidad de sus diferentes funciones es lo que diferencia smartwatches de smartbands. Las pulseras, en principio, están más orientadas a hacer registro y cuantificación de actividades y el “fitness”. La creación de aplicaciones y los entornos de desarrollo en torno a smartbands es cerrado, y es únicamente el fabricante el que puede modificar o crear funciones específicas dentro de sus dispositivos. Tanto fabricantes como terceros, han implementado aplicaciones compatibles para leer los datos enviados por las pulseras, la mayoría aplicaciones deportivas, de control de sueño o proximidad respecto al smartphone.


Casi todas las pulseras tienen tres sensores básicos: acelerómetro, giroscopio y vibrador. Cuando las pulseras tienen pantalla usualmente muestran información básica en pantallas monocromáticas, en caso contrario pueden llevar LEDs para indicar el nivel de batería y notificaciones. La vida de la batería de las pulseras depende de la frecuencia con la que se sincroniza con el móvil, pero la mayoría ofrece una autonomía de 3 a 5 días. La pulsera de Garmin Vivofit es la única que excepcionalmente ofrece una autonomía de un año.

Figura 40: SmartWatch versus SmartBand


4 Proyecto sobre Smartwatch 4.1 Maqueta de implementación El objetivo de la maqueta, que denominamos TAM wearable es implementar un escenario de uso real de una aplicación para smartwatch que pueda ser de interés en el ámbito de teleasistencia, permitiéndonos conocer las principales funcionalidades que ofrece Android Wear, poder valorar el potencial para su aplicación a estos escenarios de uso y conocer las limitaciones actuales. El escenario de uso que se plantea es el de utilizar un smartwatch como elemento complementario que permite accionar una alarma de teleasistencia móvil. En la actualidad los servicios de teleasistencia móvil utilizan un teléfono con el que la persona puede pulsar un botón de alarma desde el propio dispositivo. En ocasiones hay situaciones de emergencia en las que poder accionar la alarma directamente desde un pulsador externo puede ser de gran utilidad ante caídas o colectivos como víctimas de violencia de género que, ante una agresión, puedan activar la alarma de forma rápida y discreta. Esta prueba de concepto es un paquete que incluye un módulo que funciona en el terminal Android y representa a la aplicación de teleasistencia, el cual siempre está activa y escuchando cualquier mensaje que pueda generar el reloj. Por otro lado una aplicación residente en el reloj que sirve para generar avisos a través de pulsación, voz y movimiento, los cuales al ser recibidos generan una llamada de emergencia desde el móvil. Debido a que esta aplicación es de carácter demostrativo, cuando la aplicación instalada en el smartphone se encuentra cerrada, no se escuchan los eventos o alarmas generados desde el smartwatch. 4.2 Descripción de la Aplicación Debido a la arquitectura de desarrollo de la actual versión de Android Wear todos los servicios que corren en segundo plano se deberían desactivar cuando el smartwatch entra en modo ambiente o “stand-by”, ya que este comportamiento reduce el consumo de la batería. Debido a lo anterior, el único requisito de funcionalidad es que el smartwatch se encuentre encendido y que la aplicación este abierta.

4 Proyecto sobre Smartwatch


Una vez abierta, la interfaz de la aplicación es principalmente un botón que ocupa toda la pantalla.

Figura 41: Pantalla principal de TAM”wearable”

4.2.1 Abrir la aplicación Para abrir la aplicación existen tres posibilidades:

• Pulsar la notificación: En la pantalla principal del wearable hay una notificación con el icono de Tecsos, puede estar o no extendida, pero una vez que se pulsa sobre la notificación se abre la actividad principal con el botón de Cruz Roja.

Figura 42: Notificación no extendida.

Figura 43: Notificación extendida


• Abriendo el cajón de actividades, haciendo un toque en la pantalla principal o deslizando hacia la izquierda y pulsando sobre la actividad llamada Emergencia.

Figura 44: Cajón de actividades

• A través de interacción por voz, en la pantalla principal, diciendo “Ok Google,

abrir Emergencia”

Figura 45: Android Wear interpretando indicación por voz para abrir aplicación

4.2.2 Alarmas o eventos de emergencia Una vez abierta, la aplicación existen tres métodos para generar una alarma: Por pulsación, voz, movimiento. La alarma por pulsación se realiza pulsando el botón de la actividad principal durante 3 segundos, durante ese tiempo el botón “se hunde” virtualmente y el reloj vibrará continuamente mientras se siga pulsando, y finalizado ese periodo notificará el fin de la prealarma con un patrón de vibración (tres vibraciones cortas). En ese momento es cuando se envía un mensaje al terminal y se genera una llamada de alarma.


Una alarma por voz se realiza como respaldo cuando la pulsación del botón de alarma no se completa. Si se detecta que la alarma por pulsación dura menos de tres segundos, en ese momento la aplicación permite interactuar con comandos de voz escuchando las indicaciones del usuario. Una vez finalizadas las ordenes por voz, se envía un evento de alarma al smartphone si en el contenido del mensaje se encuentran las palabras clave “emergencia” o “alarma” o cualquier otra que se defina ya que estas palabras comodín son completamente personalizables en tiempo de compilación. Finalmente una alarma por movimiento se genera cuando la aplicación está abierta y se detectan movimientos o sacudidas enérgicas en el smartwatch. Si durante una llamada de emergencia activa se generan otros eventos de emergencia desde el smartwatch estos son simplemente ignorados.


5 Conclusiones

• Los wearables pueden producir un cambio dentro de la industria fuera del sector puro de la tecnología, como los dispositivos de monitorización de salud.

• Puede representar un sistema sencillo, discreto y cómo de generación de alarmas sin manipulación directa del terminal telefónico. Su aplicación en el entorno de la violencia de género es evidente.

• La duración de la batería es válida en un escenario habitual, aunque obliga a cargar diariamente dos dispositivos en vez de uno. La reducida batería el smartwatch hace que el tiempo de carga sea muy pequeño en comparación a un teléfono.

• La plataforma Wear tendría un gran potencial si se iguala el nivel de madurez de Android.

• Las funcionalidades disponibles en la actual versión de la plataforma son muy limitadas para un dispositivo de su precio.

• El precio es una de las actuales limitaciones para extender la adopción de estos dispositivos entre los usuarios.

• Se espera que el desarrollo en otras plataformas como Apple, WebOS o Tizen

impulsen el desarrollo y expansión de funcionalidades que se puedan implementar en Android Wear.

5 Conclusiones


Anexo 1 Datos auxiliares de las pruebas de autonomía realizadas a los modelos Sony SmartWatch 3 y LG G Watch, en condiciones de uso normal durante 3 días. Las tres columnas de la derecha indican la fecha de realización de las pruebas y el porcentaje de carga de 100% a 0%. Tabla 1 anexo 1: Datos tabulados de autonomía de batería del Sony Smartwatch 3.

Horas transcurridas Hora 12/11/2015 13/11/2015 14/11/2015

0 8 100 100 -

1 9 98 99 100

2 10 97 97 97

3 11 95 94 94

4 12 93 92 91

5 13 90 89 88

6 14 87 85 85

7 15 85 81 83

8 16 83 78 81

9 17 79 76 78

10 18 76 74 76

11 19 72 73 73

12 20 68 71 71

13 21 65 70 67

14 22 61 68 63

15 23 60 66 58

16 24 59 65 57

17 1 58 64 55

18 2 57 63 51

19 3 56 61 47

20 4 56 59 46

21 5 55 58 46

22 6 54 57 44

23 7 54 55 43

24 8 53 54 42

25 9 50 53 41

26 10 48 51 41

27 11 47 49 38

28 12 45 46 35

29 13 43 43 31

30 14 41 42 27

31 15 38 40 25

32 16 35 37 19

33 17 34 35 16

34 18 31 32 11

35 19 27 29 8


36 20 24 28 6

37 21 21 26 3

38 22 17 24 1

39 23 15 21 -

40 24 13 18 -

41 1 11 17 -

42 2 10 16 -

43 3 9 14 -

44 4 8 13 -

45 5 8 11 -

46 6 6 10 -

47 7 4 9 -

48 8 2 8 -

49 9 1 6 -

50 10 - 4 -

51 11 - 1 -

Tabla 2 anexo 1: Datos tabulados de autonomía de batería del LG G Watch.

Horas transcurridas Hora 17/10/2015 19/10/2015 21/10/2015

0 8 100 100 100

1 9 94 97 98

2 10 84 94 94

3 11 82 92 91

4 12 78 88 86

5 13 75 86 81

6 14 73 84 77

7 15 72 80 75

8 16 71 79 72

9 17 70 76 69

10 18 66 74 68

11 19 64 73 65

12 20 61 71 61

13 21 55 70 57

14 22 45 69 55

15 23 40 68 50

16 24 36 66 47

17 1 35 64 46

18 2 34 63 45

19 3 34 60 44

20 4 34 58 43

21 5 33 54 42

22 6 33 52 40

23 7 32 50 39

24 8 32 46 38

25 9 31 44 36


26 10 30 42 32

27 11 22 37 30

28 12 20 34 28

29 13 17 33 26

30 14 11 32 23

31 15 8 30 20

32 16 0 27 16

33 17 - 25 14

34 18 - 20 11

35 19 - 17 9

36 20 - 14 5

37 21 - 11 1

38 22 - 8 0

39 23 - 5 -

40 24 - 4 -

41 1 - 2 -

42 2 - 1 -

43 3 - 0 -

44 4 - - -

45 5 - - -

46 6 - - -

47 7 - - -

48 8 - - -

49 9 - - -

50 10 - - -

51 11 - - -


Devices & Hardware

Diseño estudio e implementación de dispositivos wearables de la Fundacion Tecsos