Tracking who is in the room (for fun and profit)

People in the department might have noticed the bright LED indicator in the window of TC224, so here’s an explanation:

Animation of the LED ring in front of TC224

Solving a non-problem is fun at times. The idea for tracking who is in the room was discussed during the week, and the implementation was more or less completed over the weekend. Using an ESP8266 (ESP-01 module) connected to a WS2812 LED array, we can give people physically outside our room (mostly our supervisor) some data on who is actually in the room.

ESP8266 in use, connected to the LED ring and power supply

WS2812 LED ring showing who is in the room

Technical information

Raspberry Pi 3 is used to provide WLAN Access Point for the ESP8266 to connect. RPi is also connected to a local network (10.21.25.0/24), connecting all computers in our room. This allows the system to be completely isolated from the Internet. The RPi is running a simple Node.js software, listening for HTTP GET requests and sending GET requests to the ESP8266 based on those.

Network Diagram of the system

ESP8266 is running a custom software available in Github. Each LED is given four color states with a delay for switching to the next state and state switching is done by a smooth transition. The system listens for connections and parses the GET string from the incoming data. The LED colors are updated around 30 times per second.

Finally, the actual tracking is done using Windows Task Scheduler with Workstation Lock and Unlock events running a script with a simple curl command. Similar approach can be used with any other system.

Lock (set light red):

curl http://10.21.25.17:8000/clear/1

Unlock (set light green):

curl http://10.21.25.17:8000/set/1

Feedback on this system has been positive inside our Ultra Video Group, and we wish happy hacking for everyone interested in building a similar system.

Come and check out the system in action in front of TC224!

Posted in internet of things | Tagged , , , , , | Leave a comment

Kamera kävi jälleen 3DFysio -hankkeessa!

Tässä kuvataan kohtausta, jossa käyttäjätutkija haastattelee kuntoutujaa 3DFysion käyttäjäkokemuksista.

Kokoonnuimme muutama viikko sitten iloisissa tunnelmissa Tampereen ammattikorkeakouluun fysioterapian tiloihin kuvaamaan videota, jonka tarkoituksena on esitellä käyttäjäkeskeistä suunnittelua ja käyttäjäkokemusta tieteenalana. Halusimme tuoda esiin tieteenalaa videolla käyttämällä oikeaa tutkimusesimerkkiä, ja valitsimme 3DFysio –hankkeen esimerkkitapaukseksi. 3DFysio –hankehan on esimerkillinen tapaus juuri tällaiseen demoon, koska käyttäjien näkökulma on niin vahvasti esillä sekä sovelluksen suunnittelussa, että meneillään olevassa pilottitutkimuksessa.

Halusimme saada aikaan lyhyehkön videonpätkän, jossa selkeästi kävisi ilmi, mitä on käyttäjälähtöinen suunnittelu sekä käyttäjäkokemus. Saimme iloksemme yhteistyöhön kuvan ja valaistuksen opiskelijat Rosan ja Teemun Tampereen ammattikorkeakoulusta. Saimme myös heti huomata, kuinka ammattitaitoisesti videoprojekti otettiin haltuun. Ideat kohtauksista ja teksteistä suhahtelivat ilmassa ennen kuvaussessiota ja pian meillä olikin olemassa käsikirjoitus ja story board.

Ote storyboardista 3DFysio –videoon.

Kuvaaminen oli tosi hauskaa! Me hankkeessa työskentelevät toimimme itse näyttelijöinä ja innostuimme rooleistamme niin paljon, että meitä piti välillä oikein hillitä, jotta saisimme asiallisen videon aikaiseksi. Hankkeen fysioterapeutit esittivät videolla fysioterapeuttia ja kuntoutujaa, hankkeen käyttäjätutkija esitti käyttäjätutkijaa, ja muut avustivat ryhmäkohtauksissa. Rosa ja Teemu pitivät hienosti homman hanskassa alusta loppuun ja ohjeistivat, mitä ja miten meidän oli tarkoitus tehdä kussakin kohtauksessa. He säätivät valaistusta asiantuntijan ottein. Kaikista kohtauksista otettiin monta ottoa. Ei haitannut, vaikka näyttelijöillä petti pokka aina välillä – eikös niin kuulukin käydä?
Saimme aikaiseksi kivan näköisiä pätkiä, joista Rosa työsti sopivan videonpätkän tarkoitustamme varten. Videota käytetään demona Tampereen teknillisen yliopiston opiskeluun ja tieteisiin liittyvissä tapahtumissa sekä sen avulla tuodaan myös esille 3DFysio –hanketta ja ylipäänsä etäkuntoutusta digitaalisin keinoin.

Tässä kohtauksessa fysioterapeutti ohjeistaa asiakasta 3DFysion käyttöön.

Kohtaus, jossa fysioterapeutti ohjaa kuntoutujan tekemää liikettä.

Posted in Digikuntoutus | Leave a comment

Introducing our new research assistant

Name: Nhan Nguyen

Nationality: Vietnam

Age: 20

On-going degree: Bachelor in Science and Engineering, I am one of the very first students in this international Degree Programme, so proud that I made it to work here soon too 🙂 .

Back to business:

I am working in the project called “Living Lab Bus”, under supervision of Jussi Collin and being a coworker with my “roommate” Arto Perttulla. In this project, I will use mostly data from sensors of normal Android phones to predict  whether the users are using his phone inside a bus or not. Later, I will further working on predicting passengers’ behavior toward the bus, that’s why they call it “Living” Lab Bus. Normal bus in this case is a laboratory, let’s have some research on it.

I am also interested in Mathematics, especially now it is Logic Mathematics or Discrete Mathematics in general, if someone wants to have discussion, feel free to drop me a message at nhan.nguyen@tut.fi

Now, time for sport:

Honestly, I really like sport, really really fancy sport. I can play badminton, football, a bit of basketball. I’m waiting to have friendly match someday with other colleagues in the Department. So, feel free to knock on TE216’s door to have discussion or simply “Wave” (I will answer if I am there, for sure 🙂 )

Posted in new employee | Leave a comment

Walking Weekly Exercises (Psychology of Pervasive Computing course)

Everybody still remembers the Brainwolk walking meeting concept, right? Now it is a perfect time to do walking meetings as we have this activity campaign ongoing in the department. Students like that, too! During this week we have had walking weekly exercises in the course “Psychology of Pervasive Computing”.

Psychology of Pervasive Computing students having a Brainwolk walking meeting outdoors – at least 2000 steps collected and many good ideas generated!

The topic of the weekly exercise was brainstorming and ideation, and we wanted the students to get experience in some of the creativity techniques. Basically Brainwolk was one of the techniques. The Brainwolk guide and teacher (Aino) had prepared some pre-defined topics to be discussed along the way. Around 10 students per class walked pairwise as a line, and followed the Brainwolk guide. We had three stops, and on each stop a new topic was given and the previous one was wrapped up. On today’s walk we even familiarized ourselves with the brand new outdoor gym that has been lately constructed on the front yard. What an excellent place to have an active outdoor meeting!

Students enjoying the new outdoor gym in between the walk.

Some feedback from students:
“Brainwolk provides an unique way to discuss the things.” (male, 20 years, from India)
“Positive feelings, energy, feeling the cold was refreshing. Felt like a social event to connect people/ideas.” (female, 21 years, from Germany)
“It provided an easier way to have a discussion with someone you didn’t know beforehand.” (male, 22 years, from Belgium)
“Brainwolk walking method support our discussion become more interactive. I think this will give more efficiency to the work.” (female, 24 years, from Bangladesh)

 

 

So, pretty much recommended to try this out with students!

Posted in teaching | Tagged , | Leave a comment

Customized processor architecture demo at CIVIT

On the 25th of September, the Customized Parallel Computing group presented an FPGA demo at the Centre for Immersive Visual Technologies (CIVIT) of AivoTTA, our application-specific processor tailored for convolutional neural network (CNN) inference. In the demo session, the processor design was running in an FPGA and executing a CNN-based real-time face recognition software in real time.

For those unfamiliar to the topic, FPGAs are reconfigurable logic devices, which can implement digital systems, such as software programmable processors (“soft cores”) or fixed function video encoders. In addition to production uses, they are also popular for prototyping and testing hardware designs targeted for ASIC implementation. The FPGA chip we used in this demo was a Xilinx Zynq 7020, which also has a dual-core ARM “hard processor” on the same chip as the FPGA fabric. The chip, integrated to a pretty PYNQ-Z1 development board, is already in use in some of the faculty’s introductory programming courses, with plans to extend its usage to various other digital design and computer architecture related courses given by our laboratory.

For the demo at CIVIT, we took our previously designed CNN processor originally targeted for ASIC implementation, and synthesized it on an FPGA chip. The original processor design was a custom DSP targeted for low power usage scenarios such as nano form factor drones (brains for spy bees!) or battery powered smart cameras. The processor we named “AivoTTA” (Finnish for “without brains” — har har har!) was originally designed by a visiting master’s student Mr. Jos IJzerman from Eindhoven University of Technology, Netherlands. Also the face detection network along with its training data was received from our friends in TU Eindhoven, more specifically from its PARsE research group led by Prof. Henk Corporaal.

AivoTTA processor design was created using TTA-Based Co-design Environment (TCE), a toolset for design and programming of application-specific processors. It is based on the Transport-Triggered Architectures processor design paradigm proposed by Prof. Henk Corporaal and colleagues in 1990s as a solution to scaling bottlenecks in VLIW-style processors. TCE has been continuously developed by CPC since early 2000s in various research projects. It has a graphical user interface for defining what operations the processor can execute, how these operations are grouped into function units, the register files to store intermediate results, and how the components are connected together. The toolset has a Clang/LLVM-based runtime retargetable compiler which takes in C, C++ or OpenCL programs and produces fine grained parallelized code for the designed processor architectures. TCE can also simulate the execution of the programs at the architectural level to produce instruction cycle counts and utilization statistics without the need to use slower, more detailed hardware simulations. From the user-defined processor architecture descriptions, TCE can produce a register transfer level (RTL) description of the hardware in VHDL or Verilog. The RTL can be finally synthesized on an ASIC, or, as was the case of this demo, an FPGA chip.

TCE toolset in action

For the FPGA demo, in addition to the AivoTTA “soft custom DSP core” we added a bit of logic on the FPGA that converts the incoming HDMI video stream to grayscale. The stream is written to memory, from which AivoTTA reads it to perform its face detection task. With the results of the face detection application, rectangles were drawn on top of the original, full-color video stream to mark the detected faces. The result is sent to a monitor over HDMI for visualization.

Block diagram of the demo setup

While AivoTTA was originally designed with ASIC implementation in mind, the FPGA optimized implementation is interesting as such because the processor design has a highly customized parallel datapath and also uses “special arithmetics”: the number crunching power of the processor boils down to a customized vector function unit for multiply accumulates (which form the core of computation needed in CNN inference) that processes vector operands with 16b and 8b elements, and outputs a vector of 32b elements, an arrangement that is not typical in more general processors one can purchase off the shelf. This specialization and the processor’s carefully designed parallel datapath allows us to exploit the benefits of customized computing and fine grained parallelism offered by the flexible FPGA as an implementation platform.

As custom ASIC runs are very expensive and engineering/verification time demanding, it is extremely rare that academic processor design case studies are manufactured to new silicon. Typically the designs are only synthesized and simulated at the gate level to produce numbers for academic papers, which are considered good enough proofs for most publication forums. Thus, from this aspect, the FPGA demonstrators also serve as a means to enhance the motivation of the research group and its followers as it is possible to show running demos that both utilize the techniques developed by the group and that perform some “sensible task” in real time (although usually not as efficiently as the envisioned ASIC would). In case of the work of CPC, FPGA demonstrators show that the developed hardware and software components work correctly together and that there are no missing pieces needed to interact with a full hardware system. In addition, when the performance of the FPGA implementation can be visually inspected (in terms of increasing frame rates, for example), it allows us to concretely experience the fruits of the enhancements done to the hardware implementation, the runtime system and the compiler — a great way to “gamify” our work.

The demonstrator will be shown also in Tietotekniikan yö on the 11th of October. So if you attend the happening, please come by and check it out!

The FPGA demo was mostly created and this blog post written by Aleksi Tervo, Timo Viitanen, Lasse Lehtonen and Pekka Jääskeläinen of the Customized Parallel Computing research group.

Posted in events | Leave a comment

New seats for the elite winter ASIC course

We sold out the course in hours and decided to offer 20 seats more. We will organize a new execrise group for TUT doctoral students working at TUT who can run the tools on their computer. Other students can work in the PC class.

Posted in seminar, teaching | Leave a comment

Elite winter course on digital ASIC design

TUT, Nokia and Synopsys are organizing a special hands-on course on modern digital ASIC design in periods 2-3 in 2017-2018. The need of ASIC professionals is rapidly increasing in Finland, and passing this course opens excellent job and Master’s thesis opportunities in Nokia in spring 2018.

We search for master and postgraduate students who already know the FPGA and digital design flow. Preferred pre-requisite courses are TIE-50106 Digital design and TIE-50206 Logic Synthesis, or corresponding skills. Compared to FPGA, this course branches towards digital IC backend after the RTL level design, and ends up with an ASIC design (GDSII) ready for fabrication at a chip foundry.

We use the professional Synopsys ASIC tools, current technology libraries (32/90nm) and reference methodology with a hands-on design case. The course includes the following topics:

  • RTL Synthesis to Netlist
  • DFT and ATPG
  • Floorplanning
  • Place and Route
  • Formal Equivalence Checking
  • Timing constraints and STA
  • Chip Finishing (extraction, DRC/LVS)

The course is organized as a Post-Graduate Seminar on Pervasive Computing (TIE-12206 2017-13). Both master’s and postgraduate students are welcome. The course starts in period 2/2017, and includes three intensive lecture sessions, after which there are weekly exercises in a computer class. We will be flexible in times as this is an extra course not regularly scheduled.

Sign up today to TIE-12206 2017-13, but at the latest by October 8 2017, since we can accommodate at most 30 50 students.

Posted in seminar, teaching | Leave a comment

Mikä on tämä blogissa jo monesti mainittu 3DFysio-sovellus?

Kineso Oy:n 3DFysio on mobiilisovellusperhe, joka visualisoi fysioterapiaharjoitteita uudella tavalla.

Käsi pystyyn siellä ruutujenne äärellä, kuinka moni teistä on käynyt fysioterapeutilla?

Minä olen käynyt, kun rikoin olkapääni. Fysioterapeutilta sain kotiohjeiksi paperilappusen, johon oli jokaisesta harjoitteesta tulostettu vähän tekstiä ja yksi kuva. En jaksanut heti tapaamisen jälkeisinä päivinä tehdä näitä minulle määrättyjä harjoitteita, ja kun sitten lopulta etsin sen lapun aloittaakseni, niin en enää muistanutkaan miten se liike meni – pitikö kättä kiertää vai eikö nimenomaan saanut kiertää. Arvaatte varmaan, että aika vähäiseksi se motivaationi kotiharjoitteluun sitten jäi.

3DFysiolla voit tehdä fysioterapialiikkeitä missä vain itse haluat.

Edellä tulikin jo listattua fysioterapiakuntoutujan (tai -potilaan tai -asiakkaan, valitse alallasi käytössä oleva termi) ongelmia, joihin sovelluksemme tarjoaa seuraavia ratkaisuja:

­- 3DFysio sovellukset on tehty mobiililaitteille – tableteille ja älypuhelimille, jotka ovat nykyään aina mukana, jolloin harjoitella voi milloin vain ja missä vain
­- Harjoiteohjelmassa on kirjoitetun ohjeistuksen lisäksi visuaaliset 3D-animaatiot, joissa nähdään avatarin esittämänä harjoitteiden liikeradat alusta loppuun saakka, joka suunnalta, niin monesti kuin on tarve
­- Sovellukseen voi päivittäin kirjata palautetta siitä miten harjoittelu sujui ja seurata sen avulla kuntoutuksen etenemistä
­- Sovelluksen kautta voi myös viestitellä fysioterapeutin kanssa, jos tulee kysymyksiä tai fysioterapeutti voi lähettää tsemppiviestejä

Näkymä fysioterapeutin sovelluksesta.

Fysioterapeutille 3DFysio sovelluksemme tarjoaa:
­- Ajansäästöä, kun henkilökohtaisesti räätälöity harjoiteohjelma voidaan laatia mobiilisti kuntoutujan vierellä työskennellessä
­- Palaute- ja kommunikaatiokanavat kuntoutujan ja fysioterapeutin välille, jolloin kaikki kuntoutujan harjoitteisiin liittyvä tieto löytyy samasta paikasta
­- Sovelluksen käyttö lisännee kuntoutujien motivaatiota ja sitoutumista omaan kuntoutukseensa, jolloin kuntoutuksen tulokset paranevat

Kineso Oy
Yritys sovellusten takana perustettiin kesäkuussa 2014. Olemme spin-off yritys TAMKin (Tampereen ammattikorkeakoulu) tutkimus-, kehitys- ja innovaatio-osastolta, jossa perustajatiimimme työskenteli sosiaalisen robotiikan hankkeen parissa. Vuosien myötä on tullut muutamia henkilömuutoksia, mutta perustajaosakkaista tiimissämme on vielä mukana viisi, ja yhteensä meitä on nyt kuusi henkeä. Kokemusta tiimiltämme löytyy mm. fysioterapiasta, käyttäjäkokemustutkimuksesta, visuaalisen ilmeen suunnittelusta, ohjelmistokehityksestä ja -testauksesta.

Lisätietoja https://fi-fi.facebook.com/KinesoOy/ tai www.kineso.fi.
Yhteydenottopyynnöt contact@kineso.fi.
Kiitos mielenkiinnostanne Kinesoa ja 3DFysiota kohtaan!

Kirjoittaja on Kineso Oy:n perustajaosakas ja projektipäällikkö Riikka Panu.

 

Posted in Digikuntoutus | Leave a comment

A Maximum Lovable Dissertation?

After the summer holidays, it was again time for another defense of a doctoral thesis in our lab. So today, on the 18th of August, it was MSc (Tech) Laura Hokkanen who was on the hot seat for a good couple of hours. Professor Pekka Abrahamsson from the Norwegian University of Science and Technology acted as the opponent and as one could expect from these two, the discussion was quite an entertainment – yet sticking professionally to the interesting subject.

The doctoral thesis is titled ‘From Minimum Viable to Maximum Lovable: Developing a User Experience Strategy Model for Software Startups’ and so it focuses on UX work in startups.  The candidate herself elaborates this in the abstract of the thesis:

“Software startups have gained attention by disrupting traditional businesses. As startups operate with scarce resources and under time pressure, efficient business value creation needs to be of the highest priority. Creating superior user experience (UX) is a means for startups to gain competitive edge that is difficult to copy. However, early product development in startups is filled with uncertainty – considering both the characteristics of the product under development and defining its target market. This is a challenge for designing UX, as both product qualities and user groups may drastically change together with the target market.”

The opponent seemed to be especially interested in the term “lovable” and getting a Finnish version for it was not a simple task during the show. In the end, the candidate defended her version and the whole thesis magnificently and the opponent was glad to recommend the acceptance of the thesis.

Text and photo: Sampo Suonsyrjä

The whole lab wants to congratulate Laura!

 

Posted in news, PhD thesis, research | Tagged , , | Leave a comment

Kuudes Projektinhallintapäivä TTY:llä

Kesäkuun seitsemäntenä päivänä lämpimän kevätauringon säteiden tunkeutuminen tiheän kasvillisuuden lomasta Hervannan takametsissä sijaitsevaan kotiluolaan havahdutti tutkivan perv-journalistin päivittämään ajatuksiaan digistä, IoT:stä ja projektien hallinnasta.

Väsymättömän tiedonjanoinen journalistimme sonnustautui huomaamattomaan valepukuun (rento kauluspaita ja farkut) ja hiippaili kiertotietä mukaan suureen kansainvaellukseen, joka soljui TTY:n kampusalueelle heti aamusta alkaen.

Nimittäin Hervannan takametsien yliopiston Tietotalon isoimmassa auditoriossa vietettiin kuudetta jokatoisvuotista Projektinhallintapäivää, jossa kolmen mainitun teema-aiheen lisäksi oli jälleen tarjolla maittavat ilmaiset kahvit lisukkeineen (hörps ja röyh, toim. huom.) kahteen otteeseen päivän mittaan.

Vakaiden ja vankkojen yhteistyötahojen PRY:n (www.pry.fi) ja Pitky:n (www.pitky.fi) lisäksi päivän puhujakaarti koostui yhdeksästä asiantuntijasta läheltä tai kauempaa, unohtamatta parhaiden opiskelijaprojektien palkitsemista Pitky:n stipendeillä.

Tutkivan perv-journalistimme (tietoturvalliseen) muistivihkoon jäi päivän antina lyijykynämerkintöinä mm. seuraavaa;

– Puolella maailman ihmisistä ei ole pääsyä internettiin, toisaalta puolella on. (Jotenka tutkiva perv-journalistimme ei olekaan mikään kummajainen nihilisti ?)

– Pitää muistaa mikä tai kenen ongelma ratkaistaan ? Onko sille oikeasti tarvetta ?

– Pilottikäyttö eli pilotointi ON hyödyllistä, vaikka pienellekin piirille, aina tulee hyvää palautetta ja itse ei kaikkia asioita huomaisikaan. Kannattaa siis julkaista esim. www-sivusto aikaisin, ja KERTOA SELVÄSTI että se on koekäyttöversio (eli esiversio). Asiakasta kannattaa kuunnella herkällä korvalla. Käyttäjät suhtautuvat sellaiseen mielenkiinnolla ja uteliaisuudella.

– Projektilla pitää olla selkeä omistaja, jonka kaikki tietävät. (Hyvä lisä on jos omistaja on selvä, oikolukijan huomio)

– Viestintä on edelleenKIN kompastuskivi projekteissa ja muutenkin kaikessa toiminnassa (kannattaisiko valveutuneiden ohjelmistotyöläisten vaihtaa uraa viestintäkonsulteiksi…?).

– Teknologiaa voi kopioida, ihmisiä ei. Vielä.

– Mikä pitää porukan töissä ? Osaamisen kehittäminen, viihtyvyys, johtamisen kehittäminen.

– Projektiluola on projektin ydinporukan yhteinen työskentelytila, se parantaa huimasti tiedon kulkua.

– Erään luokittelun mukaan projektin tärkeimmät työkalut ovat: puhelin, sähköposti, excel, poverpoint. (Ennenvanhaan vastaavat asiat olivat kahvipöytä, paperi ja lyijykynä, latojan huom.)

– Pitäisikö joka projektissa olla myös tekninen projektipäällikkö ?

– Projekteissa on aina haasteita, pieniä sivuhyppyjä ja taka-askeliakin tulee joskus.

– Avoin data eri lähteistä ja pikkunäppärät “rakennussarjat” räjäyttävät IoT-laitteiden käyttökohteet ja -tavat.

– Kansalaisten digipalveluita voi selailla mm. uudistuvilla www.suomi.fi- ja www.esuomi.fi-sivuilla.

Käytäväpuheissa kahvittelun lomassa haikailtiin lisää teemapäiviä ja etenkin Oliopäiviä, mukavana sivuhyötynä on vanhojen tuttujen tapaaminen, sillä paljon muitakaan tilaisuuksia kohdata entisiä kollegoita ja kumppaneita ei taida kylällä ollakaan (!).

Jos luet tätä virkettä, niin tämän päivän herkkähipiäisen nyyhky-yhteiskunnan lyhenne TLDR (too long, didn’t read) ei koske sinua. 😉

Jaa niin, tämä lienee jäävä viimeiseksi TTY:llä järjestetyksi Projektinhallintapäiväksi, sillä tamperelaiset yliopistot yhdistyvät vuoden 2019 alussa joksikin suureksi ja mahtavaksi.

Tarkempi päivän ohjelma ja luennoijien pdf-materiaalit löytyvät seittisivulta.

Tutkivan perv-journalistin kertomuksen merkitsi kuullun perusteella muistiin Tensu.

Kuvat: Matti Vuori.

Posted in events, news | Tagged , , | Leave a comment