Xoves, 29 Xuño 2017
MONOGRÁFICO: PDI de bajo coste - Pizarra Digital Interactiva de bajo coste con el mando de la Wii PDF Imprimir Correo-e
EQUIPAMIENTO TECNOLÓGICO - Aulas digitales
Escrito por Carles Caño Valls   
Xoves, 01 Maio 2008 23:07
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MONOGRÁFICO: PDI de bajo coste
Pizarra Digital Interactiva de bajo coste con el mando de la Wii
Puntero infrarrojo para la PDI de bajo coste con el mando de la Wii
Usos didácticos de la PDI de bajo coste con el Wiimando
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Pizarra Digital Interactiva de bajo coste con el mando de la Wii

Las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) han cambiado profundamente nuestros hábitos en muchos ámbitos de la actividad humana. El mundo de la educación no ha sido una excepción y se ha visto también beneficiado de las ventajas que conlleva utilizar las TIC en las aulas: aumento de la percepción, la retención y del aprendizaje, así como de la motivación de alumnos y docentes.

Ordenadores personales, conexión a Internet, proyectores multimedia y programas de diversa índole son sólo algunos ejemplos de recursos TIC que se utilizan en la actualidad en los centros educativos, en mayor o menor medida.

De este modo es posible llevar a cabo otro tipo de clases: los alumnos usan un ordenador en vez de un libro de texto o una libreta, y el docente cambia la tiza y la pizarra convencional por un proyector conectado a un ordenador, es decir, utiliza una Pizarra Digital (PD). Este es un ejemplo que se da habitualmente en aquellos centros que disponen de dichos recursos, que es la gran mayoría.

Lo que no es tan habitual es que un centro disponga de Pizarras Digitales Interactivas (PDI), es decir Pizarras Digitales en las que podemos interactuar directamente sobre las imágenes proyectadas, como si de una gran pantalla táctil se tratara. Una PDI es una especie de fusión entre la pizarra convencional de toda la vida y la Pizarra Digital, obteniendo las ventajas de cada una pero no sus inconvenientes.

Con una PDI, el docente no tiene que estar justo al lado del ordenador que proyecta las imágenes como ocurre con una Pizarra Digital. Ahora es posible estar justo delante de la proyección, como si de una pizarra convencional se tratara, pero interactuando con el ordenador. Así se mantiene el contacto visual con los alumnos y mejora el contacto auditivo.

El elevado coste de las PDI profesionales es el principal motivo por el cual su uso no es tan extendido como las PD.

En este artículo se presenta una forma económica de obtener una Pizarra Digital Interactiva para utilizar en las aulas. Si disponéis de ordenador y proyector multimedia, invirtiendo unos 60 euros y algo de tiempo podréis obtener una PDI que, aunque no tiene las prestaciones de las profesionales, ofrece unos resultados más que satisfactorios.

1.    Introducción

wiimote.jpgEl elemento primordial para lograr nuestra PDI de bajo coste es el wiimando (wiimote en inglés). Se trata de un mando que se utiliza para jugar con la consola Wii de Nintendo y que se caracteriza por su originalidad, por la capacidad de detectar el movimiento y la posibilidad de apuntar y mover el cursor en pantalla usando infrarrojos. Se puede adquirir un wiimando por unos 40 euros y utilizarlo en un ordenador sin necesidad de comprar la consola Wii.

El ingeniero informático Johnny Chung Lee quedó fascinado por las características técnicas del wiimando y empezó a investigar posibles usos alternativos a los juegos de consola. Uno de sus múltiples proyectos que utilizan el wiimando consiste precisamente en obtener una Pizarra Digital Interactiva de bajo coste (Low-Cost Multi-Point Interactive Whiteboards Using the Wiimote,http://www.cs.cmu.edu/~johnny/projects/wii/). En YouTube está colgado el vídeo donde explica de forma genérica como lograrlo (http://es.youtube.com/watch?v=5s5EvhHy7eQ, en inglés).

Él mismo ha desarrollado el software necesario para poder implementar nuestra PDI de bajo coste. El programa se llama Wiimote Whiteboard y es gratuito. Además, está disponible el código fuente para aquellos programadores que quieran mejorarlo o ampliarlo. El software también permite

  • convertir una pantalla de ordenador convencional en táctil usando los mismos principios
  • conseguir una tableta gráfica gigante (la imagen se proyecta en una superficie horizontal)

Veamos cómo funciona este sistema de PDI de bajo coste:

  1. Tenemos un ordenador conectado a un proyector que emite una imagen en una superficie.
  2.  El wiimando está fijo y apuntado a la imagen proyectada.
  3. Usamos un puntero de luz infrarroja para interactuar con la imagen proyectada.
  4.  El wiimando tiene una cámara de infrarrojos y capta la luz infrarroja de nuestro puntero.
  5. A continuación el wiimando envía lo que va captando por Bluetooth a nuestro ordenador.
  6.  El software de Johnny Chung Lee recoge e interpreta esos datos y actúa moviendo el cursor del ordenador o haciendo clic.
wiimote-pdi.png

2.    ¿Qué es necesario?

Suponiendo que disponemos ya de un PC y de un proyector multimedia, algo que es habitual en un centro educativo, sólo deberemos adquirir un wiimando, un adaptador Bluetooth y el material necesario para construir un puntero infrarrojo. Todo ello asciende a unos 60 € aproximadamente.

A continuación se detalla una lista del material necesario para construir la PDI de bajo coste. Los precios son aproximados y pueden variar en función de las características del producto.

Hardware:

PC.

................... 400 €

Proyector multimedia 

................... 600 €

Wiimando 

................... 40 €

Adaptador Bluetooth 

................... 12 €

Puntero infrarrojo

................... 2 €

Software:

WiimoteWhiteboard v0.2 de Johnny Chung Lee

.......... 0 €

Service Pack 2 de Windows XP

.......... 0 €

Paquete .NET Framework 2.0

.......... 0 €

BlueSoleil  

.......... 0 €

La aplicación BlueSoleil viene de serie con algunos adaptadores Bluetooth y por tanto no supone un gasto extra. Se puede adquirir la versión 2.3 por 6 € a través de la web http://www.bluesoleil.com

Es posible utilizar otro software de Bluetooth que sea compatible con el WiimoteWhiteboard en vez de BlueSoleil.

Hardware opcional:

Soporte para el wiimando (recomendable)

........... 8 €

Otro puntero infrarrojo para probar la funcionalidad multitáctil

........... 2 €

Software opcional (para probar la funcionalidad multitáctil):

DirectX SDK 

............................. 0 €
 

WiiMultipointGrid de Johnny Chung Lee

............................. 0 €

3.    Cómo implementarlo

  1. Conectar el wiimando con el PC mediante Bluetooth usando la aplicación BlueSoleil (u otra compatible)
  2. Ejecutar la aplicación WiimoteWhiteboard de Johnny Chung Lee
  3. Utilizar un puntero infrarrojo que nos habremos construido previamente.

La primera vez que intentéis montar todo el sistema, procurad trabajar por fases. Primero es importante centrarse en la conexión wiimando con el PC. Hasta que no logréis este punto, no tiene sentido intentar probar la aplicación WiimoteWhiteboard.

3.1 Conexión wiimando - PC mediante Bluetooth

Para conectar un PC con el wiimando es necesario:

  1. Un adaptador Bluetooth, ya sea interno o externo
  2. El software que gestiona la comunicación Bluetooth (por ejemplo, BlueSoleil)
  3. Emparejar el wiimando con el PC

Hay que tener en cuenta que no todos los adaptadores Bluetooth funcionan correctamente al comunicarse con el wiimando. Existe una lista que contiene aquéllos que sí son compatibles en:

http://www.wiili.org/index.php/Compatible_Bluetooth_Devices (en inglés)

Dicha lista se trata en realidad de un wiki y puede ser editado por cualquier persona que se haya registrado previamente en la comunidad www.WiiLi.org. Observaréis que se ha estructurado en tres apartados:

  • Dispositivos Bluetooth compatibles (Working Bluetooth Devices)
    • Internos (muchos ordenadores incorporan uno de serie)
    • Externos (generalmente de tipo USB)
  • Dispositivos Bluetooth incompatibles (Non-Working Bluetooth Devices)
  • Dispositivos Bluetooth sin probar (Untested Bluetooth Devices)

Si descubrís un nuevo adaptador compatible que no está presente en la página deberíais editarla para incluirlo con los detalles correspondientes y facilitar así a otras personas la tarea de búsqueda de adaptadores Bluetooth que funcionen correctamente con la PDI de bajo coste.

Es importante hacer notar que algún dispositivo teóricamente compatible puede no funcionar. Mi experiencia así me lo demostró, obtuve un modelo concreto que se suponía compatible y no hubo manera. La mejor opción es comprar el adaptador Bluetooth en una tienda en la que podamos devolver el producto con el tique de compra si no hemos podido conectarlo con el wiimando y adquirir otro distinto. Así lo hice y obtuve uno más económico, que incluía el software BlueSoleil y que funcionó a la primera. Estos son los datos del modelo:

http://www.t-visto.com/productos/bluetooth/30m_bluetooth_adapter.htm

Marca: TVISTO
Descripción: Adaptador Bluetooth USB
Modelo: TVT-BLUE030M
Precio: 10€
Software incluido: IVT BlueSoleil 1.6.4.0

Para más información podéis leer el artículo PDI con wiimote: detalles técnicos del blog “Bradbury en Marte”.

BlueSoleil

En general, es necesario instalar el programa BlueSoleil antes que nuestro adaptador Bluetooth.

Con el adaptador TVISTO citado anteriormente, el proceso fue muy sencillo: primero instalar el programa BlueSoleil y una vez terminado, conectar el adaptador Bluetooth por USB.

Si el Windows intenta instalar controladores nuevos, se debe cancelar el proceso para que no interfiera con nuestro programa.

Para utilizar el programa, se hace doble clic en el icono de Bluetooth que aparece en la barra de tareas, al lado del reloj de Windows y aparece la ventana principal de BlueSoleil (ver imagen).

  1. Haciendo clic sobre el punto naranja central el programa detecta todos los dispositivos Bluetooth al alcance.

  2. Justo antes o después se pulsan a la vez los botones 1 y 2 del wiimando, esto sirve para activar la conexión Bluetooth del mismo y se ve porque los LEDs azules del wiimando parpadean mientras dura la conexión.

  3. Aparece entonces un icono con el nombre NINTENDO-RVL-CNT-01, se hace clic con el botón derecho encima y se selecciona la opción “Actualizar servicios”.

  4. Al cabo de unos segundos se pulsa encima del icono superior con forma de ratón y aparece entonces una línea discontinua entre el Wiimando y el punto naranja. Esto significa que ya tenemos la conexión con el PC. Las luces azules del Wiimando estarán encendidas de forma fija. El número de luces encendidas indica el estado de las pilas (con una sola luz, queda poca energía).

Para ver un breve vídeo que muestra el proceso explicado visualmente, haced clic ">aquí.

Si mientras se realizan los pasos explicados se apagan las luces azules del Wiimando, es necesario volver a pulsar los botones 1 y 2 del mismo para que podamos realizar la conexión con éxito.

Comprobando la compatibilidad

Para averiguar si nuestro adaptador Bluetooth es compatible con BlueSoleil:

  1. Conectamos el adaptador Bluetooth al PC (este paso se puede omitir si se dispone de uno interno)
  2. Ejecutamos el programa.
  3. Situamos el cursor justo encima del punto naranja central.
  4.  Si hay compatibilidad, aparece un bocadillo de texto con el nombre del PC y una dirección formada por parejas de dígitos hexadecimales.

5.  Si no hay compatibilidad, no aparece ningún nombre para el PC y la dirección está con todos los dígitos a cero.

Si se da este último caso, hay dos opciones:

  1. Cambiar el adaptador Bluetooth en la tienda donde lo compramos por otro distinto y comprobar si el nuevo es reconocido por BlueSoleil.

  2. Intentar realizar la conexión con el software de conexión Bluetooth de Windows o con el programa y los controladores que vienen con el adaptador adquirido. He visto en varios sitios de la red que explican que han logrado la conexión Wiimando – PC de este modo. Mi experiencia en este sentido fue más bien frustrante pero si lo lográis de forma rápida y sencilla, adelante. En este vídeo, en inglés, el autor explica precisamente que logró dicha conexión con controladores de su PC con el adaptador Bluetooth integrado.

Antes de continuar, es necesario colocar el wiimando apuntando hacia la pantalla o superficie de proyección. Hay que tener en cuenta que la cámara de infrarrojos que lleva tiene un ángulo de visión de 45 grados, así que si se acerca demasiado, no se abarcará toda el área de la pantalla pero si se aleja mucho se perderá resolución de seguimiento de la luz infrarroja.

3.2 La aplicación WiimoteWhiteboard

Una vez se ha establecido la conexión Wiimando con el PC es hora de probar el programa que hace posible la PDI o pantalla táctil, el WiimoteWhiteboard de Johnny Chung Lee.

Si el programa arranca de forma normal es necesario el uso de un puntero infrarrojo para poder probarlo. En el siguiente artículo se dan más detalles de cómo hacerse o conseguir uno. En caso de no tener ninguno en el momento de probar el WiimoteWhiteboard se puede probar con el mando a distancia de cualquier aparato electrónico (televisor, cadena de música, reproductor DVD) o incluso con un mechero. Estos sustitutos servirán como prueba temporal de que todo funciona pero la calidad que ofrecen es muy pobre y no es muy recomendable utilizarlos de forma habitual.


Como ya se ha dicho, el programa es totalmente gratuito y se puede descargar de la misma página del autor. Se trata de un archivo de tipo ZIP que deberéis descomprimir en vuestro disco duro, por ejemplo en la misma raíz (C:) o en el escritorio. Se creará una carpeta denominada WiimoteWhiteboard con el siguiente contenido:

El archivo WiimoteWhiteboard es la aplicación a ejecutar, hacéis doble clic encima y aparecerá una pequeña ventana como esta:

Antes de calibrar la pantalla, paso indispensable para obtener la PDI, es recomendable desactivar la opción “Cursor Control” (control del cursor) y comprobar con el puntero infrarrojo si el wiimando abarca toda el área de proyección, tal y como se ha indicado anteriormente.

La idea es mantener el puntero emitiendo luz infrarroja e ir desplazándolo por encima de toda la pantalla o superficie, cuando el wiimando detecta la luz infrarroja muestra un número al lado de “Visible IR dots” (puntos infrarrojos visibles), un 1 si sólo tenemos un puntero, un 1 y un 2 si utilizamos dos y son captados simultáneamente, etc.

Si desplazamos el puntero infrarrojo en una esquina y desaparece el número que tenía asignado, por ejemplo un 1, significa que ese punto no es captado por el wiimando por lo que deberemos ajustarlo alejándolo, desplazándolo lateralmente o verticalmente. Tendremos el wiimando bien posicionado cuando desplacemos el puntero infrarrojo encendido por toda la superficie y siempre haya un 1 en “Visible IR dots”. En este ">vídeo se puede ver que el proceso es mucho más sencillo de lo que parece.

Calibración de pantalla

La opción “Cursor control” debe estar activada. Después sólo hay que hacer clic con el ratón en el botón “Calibrate Location” (o pulsar el botón A del Wiimando) y proceder a la calibración. En general este paso debe hacerse cada vez que iniciemos el WiimoteWhiteboard y sirve para que dicha aplicación sepa dónde está la pantalla o imagen proyectada y cuáles son sus dimensiones.

Arriba a la izquierda de la pantalla aparecerá un punto de mira rojo sobre un fondo blanco, situaremos el puntero infrarrojo justo encima y haremos un clic (es decir, encenderemos momentáneamente la luz infrarroja presionando el pulsador del mismo). Repetiremos el mismo proceso para el resto de los tres puntos rojos. Después del último desaparecerá esta pantalla con fondo blanco y ya podremos utilizar nuestra PDI o pantalla táctil. De nuevo, ">un vídeo mostrará con mayor claridad lo que pretendo explicaros con palabras.

Si se mueve el wiimando, se le cambia de posición o varia la distancia entre éste y la pantalla o imagen proyectada, será necesario repetir el proceso de calibración, volviendo a hacer clic en el botón “Calibrate Location” de la aplicación o pulsando de nuevo el botón A del wiimando. Es por este motivo que se recomienda utilizar algún método de fijación para el wiimando, como puede ser un pie de micro, que lo sujete con firmeza. También es recomendable posicionar el wiimando en algún lugar libre del paso de la gente para evitar que lo desplacen involuntariamente.

En la imagen se aprecia un pie de micro de sobremesa pero también servirá un pie de micro normal que, aunque más aparatoso, permitirá una mayor libertad a la hora de situar el wiimando en una posición u otra.

Cuando se inicia el programa, éste carga automáticamente la última calibración utilizada, así que, si tenemos el wiimando y la pantalla exactamente en la misma posición que en la última sesión, podremos empezar a utilizar la PDI sin necesidad de calibrar nuevamente. Muy indicado para PDIs con pantalla de proyección y wiimando permanentemente fijos.

Posibles errores y cómo solucionarlos

Problema

La aplicación no puede arrancar adecuadamente.

"The application failed to initialize properly (0xc0000135)"

Solución

Es necesario instalar el software Microsoft .NET 2.0

Problema

La aplicación no encuentra el wiimando.

“Exception: Error Reading data from Wiimote…is it connected?”

Solución

La conexión wiimando – PC no se ha establecido. Es necesario hacerlo previamente con BlueSoleil u otro software de Bluetooth compatible.

Problema

No ocurre nada cuando se enciende el puntero infrarrojo encima de uno de los puntos rojos de calibración.

Solución

Esto puede ser debido a distintas causas:

1.       El puntero infrarrojo no funciona. La mayoría de cámaras digitales son sensibles a la luz infrarroja y “la muestran” por pantalla. Tan sólo hay que apuntar el puntero hacia el objetivo de la cámara (ya sea de fotos, vídeo o de un teléfono móvil) y comprobar si se enciende o no el LED infrarrojo, debiendo obtener un nuevo puntero en el segundo caso.

2.       El wiimando no puede ver el puntero infrarrojo porque está fuera de su campo de visión. Usando la opción “Visible IR dots” comentada anteriormente será posible detectar si éste es el problema. Si es el caso, habrá que reajustar la posición del wiimando. Es importante que mientras realizamos dicha comprobación, ninguna parte de nuestro cuerpo interfiera entre el wiimando y la luz infrarroja.

3.       La luz infrarroja no es suficientemente brillante, debido a que no recibe suficiente energía de las baterías o pilas. En ese caso se deberán cambiar por otras nuevas o modificar el circuito eléctrico del puntero (resistencia menor, más voltaje) o cambiar el tipo de LED infrarrojo por uno más potente.

Problema

Las líneas dibujadas con el puntero infrarrojo son irregulares y la precisión es mala.

Solución

Recordad que el wiimando tiene una cámara infrarroja y cuánto mejor sea la visión que tiene ésta de la pantalla o proyección, mejor será la resolución del puntero. Así pues, el correcto posicionamiento del wiimando es crucial para obtener buenos resultados, ni muy lejos ni muy cerca. La opción “Visible IR dots” ayudará a encontrar la mejor posición (sabiendo que el ángulo de visión del wiimando es de 45 grados) para abarcar toda la superficie sin alejarse demasiado.

También puede deberse a que el LED infrarrojo es poco potente tal como se ha comentado en el problema anterior.

Problema

El cursor del PC no responde siempre a los movimientos y “clics” del puntero infrarrojo, apareciendo en otros puntos de la pantalla en algunas ocasiones.

Solución

Hay que asegurarse que no hay ninguna otra fuente de luz infrarroja que llegue al wiimando e interfiera nuestra comunicación. La llama de una vela o de un mechero emite luz infrarroja así que podría ser una posible fuente de interferencia. Para comprobar si hay alguna, deberéis fijaros que la opción “Visible IR dots” no contiene ningún número cuando no utilizamos nuestro puntero. Si aparece algún número significa que hay alguna interferencia que deberemos localizar y “desactivar”.



 

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