Publié le 24 novembre 2014 Mis à jour le 24 novembre 2014
On se définit toujours par rapport à quelque chose ou quelqu’un. Nos parents sont sans doute nos premiers repères. Mais à mesure que notre champ d'action d’étend, le besoin de précision se fait sentir. Savoir que notre maison est à 600 km de nous ne nous est d’aucune utilité pour nous orienter dans une autre ville, à moins que l’on puisse mesurer très précisément l’angle et la distance qui nous en sépare - au delà de la courbure de la terre. Se positionner demeure un défi sur lequel les humains se penchent depuis des millénaires.
Pour communiquer sa position, l'homme s’est doté de repères universels : les pôles, l’étoile polaire et la course du soleil. Avec les quatre points cardinaux, on pouvait créer une grille de longitude et de latitude, qui nous sert depuis de référence. Aujourd’hui, le système géodésique mondial (WGS 84) utilise le méridien de référence International (IRM), légèrement décalé (environ 100 mètres) du méridien de Greenwich. Pourquoi ? Parce que le GPS a été conçu aux États-Unis, que la terre n’est pas une sphère et que les continents se déplacent. Alors on établit une moyenne qui devient la référence. La plupart des coordonnées sont établies à partir de cette grille ; même l’heure de votre montre est déterminée par rapport l’IRM. On se sert aussi à l’International Reference Frame (ITRF). encore plus sophistiqué, avec son réseau de milliers de points de référence.
Il ne nous reste plus qu'à nous situer, nous.
Avant le GPS et l’électronique
La boussole, le sextant et l’horloge ont été parmi les premiers instruments utilisés pour se situer sur cette grille avec une relative précision à de grandes distances. Au-delà du sextant, le nombre d’appareils mécaniques et optiques développés pour mesurer des angles, des hauteurs et des distances est tout simplement étonnant : astrolabe, micromètre anastigmatique, systèmes à parallaxe, altimètre, gyroscopes, etc. À peu près tous les principes physiques ont été utilisés avec toujours comme but ultime : se situer et s’orienter de manière autonome, en tout temps et dans toutes les conditions ; c’est là le défi.
Avec les développements de la marine, du train et surtout de l’aviation, les exigences de précision n’ont cessé de s’accroître : les trains doivent s’éviter au bon moment, les avions atterrir au bon endroit avant d’être à court de carburant et les bateaux, toujours, éviter les récifs. On a bien développé des gyroscopes de plus en plus précis, mais jamais assez pour pouvoir prétendre s’y référer pendant très longtemps.
La révolution électronique
Avec l’électronique, on a pu commencer à se situer grâce à des principes physiques auparavant inaccessibles : radar, effet Doppler, parallaxe avec les ondes radio, chronométrie, radiointerférométrie, télémétrie laser, tout un univers de possibilités s’est ouvert et plusieurs systèmes de positionnement comme le Decca et Loran (LOng RAnge Navigation) sont apparus, avec l’immense avantage de pouvoir être transportés et d’être précis.
Mais encore, l’accessibilité pratique demeurait restreinte et les coûts élevés.
La révolution informatique
L’informatique et la construction d’un réseau de repères à la fois terrestres et en orbite ont changé la donne. On se situe maintenant par rapport à une grille physique de milliers d’émetteurs statiques et dynamiques, constamment recalibrés, compensés et programmés qui permettent une précision jusqu’à une dizaine de centimètres, si vous y mettez le prix !
Dès que vous communiquez sur le réseau internet, vous pouvez être situé : par votre adresse IP (peu précis), par recoupement de cellules si vous utilisez votre téléphone (plus précis), par le système GPS ou Galileo (et d’autres). Mais ce n’est pas tout.
Les gyromètres et les accéléromètres électroniques permettent de connaître votre orientation et surtout de pouvoir la traiter dynamiquement. Ce qui permet d’enregistrer le mouvement et d’obtenir de la rétroaction ! Orientation de l’affichage, contrôle d’applications par le mouvement, compensation des vidéos et des photographies, des dizaines d’applications mobiles existent. Par exemple, la Wii utilise simultanément deux systèmes pour situer le joueur et les mouvements de la manette ; d’autres applications s’activent à proximité de, à telle vitesse, à telle accélération, quand rien ne bouge, quand quelqu'un passe, quand ça vibre, etc.
Et en éducation ?
Bien sûr Google Maps offre plusieurs possibilités pédagogiques pour créer des cartes personnalisées, mesurer des distances, visiter des lieux, etc. En dehors des cours de géographie, voici quelques autres suggestions.
Les populaires activités de géocaching sont évidemment utilisés dans des activités de plein-air et d’exploration, mais elles lassent plus ou moins rapidement car il est moins intéressant de se référer à un appareil plutôt qu‘à ses sens pour explorer son environnement. Néanmoins, l’aspect «c hasse au trésor » demeure un bon prétexte pour aller là où nous n'aurions aucune autre raison de nous rendre.
Utile pour faire découvrir un campus pu proposer un parcours des attraits dans un lieu circonscrit, un système de positionnement intérieur par le wi-fi comme Wifarer permet de littéralement fournir une carte des espaces de tout bâtiment ou campus et de se situer dessus, à même la carte, en temps réel. Vous cherchez le local C437 ? La sculpture de Rodin ?
Plus ouvertes sont les activités de recherche effectuées soit grâce à des bases de données alimentées par des dizaines de mesures positionnées, comme avec le logiciel EpiCollect, soit par des systèmes plus sophistiqués d’émetteurs et récepteurs (colliers, bagues, puces RFID ou émetteurs). Des enquêtes de terrain faites par toute une classe peuvent couvrir des secteurs importants et rapporter des données de grande valeur, permettant par exemple de déterminer le trajet optimal pour le déplacement d'un groupe, l'identification des sources de pollution dans une zone, la présence d'espèces animales ou d'artefacts, etc.
Certaines applications mobiles qui enregistrent les positions des téléphones à tout moment permettent d’identifier des schémas de comportements collectifs ou individuels, aussi caractéristiques qu’une signature ou une empreinte digitale. AntiMap peut trouver toutes sortes d'applications dans le monitoring de mouvements. Il existe même une brosse à dents bluetooth (Oral B) qui indique comment améliorer votre brossage !
Les sites des positions des avions (Flight Aware), des bateaux (Marine Traffic) et même des applications intégrant les mouvements des voitures existent dans plusieurs villes. Ce qu'on peut en faire dépend de notre imagination.
On peut aussi créer des jeux intégrant les positions des joueurs en temps réel et même y ajouter des éléments de réalité virtuelle ou des informations. Ingress en est un exemple avant-gardiste.
Les applications d’entraînement sont fréquemment utilisées dans les classes d’éducation physique. Elles lient le mouvement au lieu et à la topographie et de là permettent toutes sortes de déductions et de rencontres sociales… Moves, SleepBot, Mes parcours en sont quelques exemples, précurseurs de ce que nous promettent les montres connectées.
En éducation, le potentiel du « positionnement » est réel et l’exploitation de ses possibilités, au début de son développement.
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