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Jocelyne Rouis
(29 novembre 2001)
 

Après l'encre, devenue électronique à l'issue des développements de E-ink d'une part et de Xerox d'autre part, le papier lui aussi vient d'entrer dans l'ère du numérique sans rompre toutefois avec son utilisation traditionnelle. Conçu par l'entreprise suédoise ANOTO et fabriqué en France par le groupe Papeteries HAMELIN, ce papier du futur offre un nouvel accès aux technologies de communication en innovant dans la façon d'utiliser l'informatique.
 

Introduction

   

En savoir plus sur le papier numérique...

Une société suédoise, Anoto, est à l'origine d'un procédé innovant permettant le transfert de textes manuscrits vers un ordinateur ou un téléphone portable. Ce procédé utilise un papier sur lequel a été imprimée une trame invisible grâce à laquelle chacune des positions d'un stylo bille muni d'un équipement spécial (caméra, processeur et émetteur) sera identifiée. Une fois enregistrées par la caméra, les images sont envoyées vers un ordinateur, un assistant numérique ou vers Internet, en utilisant un téléphone mobile. En apparence, ce papier numérique ne se distingue d'un papier classique que par une couleur très légèrement grise liée à l'impression de la trame. Sur le principe, le procédé mis au point par Anoto repose sur la capacité de ce stylo à transmettre avec précision le parcours effectué par la pointe à la surface du papier numérique.
 

Historique

Think Pad Transnote - IBM Ce développement très intéressant n'est pourtant pas le premier dans ce domaine. En effet, IBM en liaison avec Cross, a débuté des recherches en mars 98 sur le CrossPad. Cet outil a évolué pour s'appeler aujourd'hui le "ThinkPad Transnote". C'est un outil qui combine un ordinateur portable (PC pentium III) avec un écran LCD et un bloc de papier posé sur un dispositif qui fonctionne comme une tablette graphique. Lors de l'écriture sur le papier, le stylo fournit par IBM émet un signal qui est récupéré par la tablette. Ce dispositif permet de générer des images du déplacement du stylo. Ces images sont stockées dans la mémoire Flash du stylo (2 MB équivalente à 50 pages numériques) avant d'être transmises à l'ordinateur. Le stylo équipé d'un petit émetteur radio s'active dès que la pointe est en contact du papier. Sur le PC, les images ne sont pas converties en texte, IBM considérant que la technologie de reconnaissance de caractères manuscrits est encore trop imparfaite. Le coût d'un "ThinkPad Transnote" est de l'ordre de 20 000 Frs.

SmartPad Seiko Seiko, également, a développé le SmartPad, suivi du SmartPad 2. Un stylo spécial couplé à une tablette graphique placé sous un bloc note, comme dans le cas de IBM enregistre l'écriture. Les images générées sont envoyées au SmartPad via une liaison infrarouge. Les images, aux formats GIF ou BMP, peuvent ensuite être transmises à un PC (et non un MAC malheureusement) via HotSync. Le coût du SmartPad est d'environ 1500 Frs. Même si les applications développées autour du SmartPad sont intéressantes, quelques reproches lui sont faits notamment d'avoir un écran beaucoup trop petit.
 

Les aspects techniques

Au printemps 2001, la société Anoto a présenté une application assez innovante. L'originalité de ce procédé repose sur l'association entre un stylo numérique équipé d'une pointe classique à bille et un papier devenu "numérique" par impression d'une trame particulière. Le nom de cette société suédoise n'est pas un hasard. En effet, Anoto vient du latin "adnoto" qui signifie "je mets une note à, je note".
 

Un papier numérique

Côté papier, c'est la trame imprimée et mise au point par la société Anoto qui joue un rôle essentiel dans cette application. Grâce à elle, il est possible de repérer chacune des positions du stylo de façon unique et ce sur une surface équivalente à près de 60 millions de km2, soit plus que la surface de l'Europe et de l'Asie réunies !

Positions du point de trame L'originalité de cette trame repose sur un algorithme mathématique très élaboré. Il positionne les points de trame de diamètre proche de 0,1 mm avec un décalage léger, mais unique, par rapport à une matrice orthogonale virtuelle ayant un pas de 0,3 mm (figure ci-contre). L'irrégularité du positionnement de ces points permet de localiser précisément une très petite zone sur la surface du papier. Plus précisément, chaque point peut avoir à 4 positions différentes par rapport au nœud de la matrice virtuelle qui sont : au dessus, au dessous, à droite, à gauche. Pour coder ces 4 positions, il suffit d'utiliser 2 bits par point.

La surface minimale, pour que le stylo se repère, est un carré de 5 à 6 points de côté, soit environ 3 mm2. C'est l'élément unitaire de ce système auquel correspond le diamètre du faisceau envoyée par la caméra (figure ci-contre). Ainsi, dès que le stylo entre en fonction, il repère précisément sa position sur la feuille. Cette surface élémentaire de 6x6 points associée aux 4 positions de chaque point conduit à 272 combinaisons possibles permettant de couvrir une surface équivalente à 1 million de milliards de pagesA4.

Ce nombre de points étant plus que suffisant, certaines zones peuvent concentrer plus d'informations (figure ci-contre source Anoto) et être ainsi dédiées soit à des applications particulières telles que carnets de notes, organiseurs, formulaires, soit à des fonctions spécifiques comme les adresses E-mail, les envois de fax ou de SMS (messages sur téléphone portable).

Cette trame particulière d'Anoto est imprimée par des procédés conventionnels sur tout type de papier ou autres supports avec une résolution de 1000 dpi. L'impression nécessite uniquement une encre à base de noir de carbone. En effet, le noir de carbone a la propriété d'absorber le rayonnement infrarouge de la diode placée dans le stylo. Il permet alors l'identification de la position des points de trame lorsque que le stylo écrit (croise un certains nombres de points) sur le papier. L'encre du stylo ne doit pas contenir de noir de carbone sous peine d'interférer avec la matrice. Toutes les autres encres peuvent être utilisées sans gêner le fonctionnement de la caméra puisqu'elles ne seront pas visibles. La trame n'est pas cachée par l'écriture.
 

Et un stylo numérique

stylo AnotoApparemment simple dans son allure et sa fonction, équipé d'une pointe à bille classique, le stylo numérique d'Anoto (figure ci-contre source Anoto) contient les derniers cris de technologie. Il est essentiellement composé de 4 éléments de base : une encre qui permet de visualiser ce que vous écrivez, une caméra qui enregistre des prises de vues (50 prises de vue/seconde) suivant les déplacements du stylo, un processeur qui localise la position du stylo à partir des images enregistrées par la caméra et un émetteur Bluetooth qui transmet l'information du stylo vers un récepteur. Le stylo est activé ou désactivé simplement en enlevant ou remettant le capuchon.

La caméra et la diode LED infrarouge sont positionnées à proximité de la pointe du stylo. Lorsque le stylo se déplace sur le papier imprimé avec la trame d'Anoto des prises de vue sont enregistrées. Chaque prise de vue contient les informations sur le positionnement des points de trame qui permettent de déterminer la position exacte du stylo. Lorsque la mémoire du processeur est saturée, c'est à dire au delà de 50 pages A4, les images sont transmises via un émetteur radio Bluetooth vers un téléphone portable puis via un système GPRS et vers un autre téléphone portable, ou vers un PC, ou vers un assistant numérique.

Le poids du stylo de Anoto est approximativement de 45 grammes.
 

Les applications

Une des premières utilisations visées par ce procédé est bien entendu l'enregistrement et l'archivage de notes manuscrites. En effet, le stylo peut enregistrer dans sa mémoire jusqu'à 50 pages au format A4. Ensuite, il lui suffit de transférer les informations vers un téléphone portable ou un ordinateur. Pour cela, il devra cocher la case "envoi" prédéfinie sur le papier. L'ordinateur reçoit alors un fichier d'images (format JPEG) qu'il conserve en l'état.

D'autres applications figurent également dans les objectifs prioritaires de cette technologie. Comme par exemple, l'envoi simplifié du courrier électronique. Grâce à un téléphone portable équipé d'un récepteur Bluetooth, quelques mots écrits sur ce papier numérique suivi par l'inscription de l'adresse électronique du destinataire dans des cases prévues à cet effet et par l'activation de la case "envoi" à cocher, permet à un message d'atteindre rapidement son destinataire sur son téléphone portable ou son ordinateur. Cette application est rendue possible car le processeur du stylo est équipé d'un logiciel de reconnaissance de caractère (OCR) qui lui permet d'interpréter directement les lettres et les nombres inscrits séparément dans les cases prédéfinies du papier numérique et affectées à des fonctions spécifiques. Une autre application intéressante de ce stylo concerne le transfert des informations notées sur un agenda papier numérique directement vers son équivalent sur un ordinateur ou sur un agenda numérique.

Au-delà de ces approches spécifiques, les possibilités d'applications de la technologie Anoto sont innombrables :

    Cartes postales numériques envoyées à leur destinataire sans passer par la poste,
  Demande d'informations ou commande électronique d'articles dans des catalogues sans ordinateur,
  Formulaires pré-imprimés permettant aux sociétés de collecter facilement des données à des fins de communication,
  Commande de fleurs, de pizzas ou de billets d'avion à partir de publicité placées dans des magazines ou dans les journaux sur papier numérique,
  et bien d'autres applications encore non imaginées à ce jour.

Serge Hamelin, PDG du Groupe Hamelin, précisait notamment dans une interview du Monde, le 22 Novembre dernier, "....Imaginez un plan de Rome sur lequel il suffit de cocher à la main un quartier pour recevoir par un téléphone mobile des informations sur les restaurants ou les musées les plus proches...."

Le premier cahier à papier numérique sortira courant 2002, son prix devrait être de 30 à 40 % plus cher que celui d'un cahier ordinaire mais il est prévu que cet excédent de prix descende rapidement aux alentours de 10 %. Le stylo sera quant à lui commercialisé lors de son lancement à un prix de 200 euros, et d'ici à cinq ans, ANOTO visant la vente de 100 millions de stylos, il devrait plutôt être ramené vers 100 Euros.

Sur le plan de la sécurité, Anoto assure que tous les messages seront rendus secrets à partir du moment où ils quitteront le stylo numérique et c'est seulement le destinataire (en possession d'une clé particulière) qui sera à même de pouvoir décrypter le message envoyé. La sécurité du stylo Anoto est indépendante de la couche sécurité de Bluetooth. L'encryptage des données par Anoto basée sur l'algorithme AES Rijindael implique au minimum des clés symétriques de 128 bits.
 

Partenariats

Le modèle économique d'Anoto est de multiplier les partenariats pour développer et vendre les produits, services et applications autour de cette nouvelle technologie. Anoto espère ainsi créer un standard ouvert pour le papier numérique. 
La production de papier numérique a dans un premier temps été confiée à trois partenaires : le groupe Papeteries HAMELIN pour l'Europe, MEAD pour les États-Unis et KOKUYO pour le Japon. D'autres ont depuis signé des accords de partenariats : 3M pour les post-it, mais également At-a-Glance, Charles Letts, Esselte, Filofax, Franklin Covey, Time Manager, Time System. Des partenariats sont en cours pour la fabrication du stylo notamment avec AT Cross (spécialiste du stylo informatique) mais aussi Pilot et Montblanc. Les fabricants de téléphones mobiles comme Ericsson et Motorola ainsi que les opérateurs de téléphonie tels Europolitean Vodafone, Sonera, Telefonica sont très impliqués dans ce projet.
Les résultats des premiers tests utilisateurs, attendus en cette fin d'année, définiront l'avenir.

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