PROPOSTA DI UNO STRUMENTO PER LA NAVIGAZIONE PEDONALE DI NON VEDENTI

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1 PROPOSTA DI UNO STRUMENTO PER LA NAVIGAZIONE PEDONALE DI NON VEDENTI Dott. A. Marassi e Dott.ssa D. Gubiani con la collaborazione di I.Sebastianutti

2 INTRODUZIONE La collaborazione intercorsa fra il Dipartimento di Matematica e Informatica dell Università degli Studi di Udine e il Comune Tavagnacco ha portato all analisi e alla modellazione di molti dati tradizionali e cartografici Oltre allo sviluppo di servizi di pubblicazione ed elaborazione diretta dei dati sono state considerate diverse applicazioni correlate fra cui: gestione integrata della raccolta dei rifiuti navigatore pedonale per non vedenti

3 OBIETTIVO Punto di partenza: dati cartografici comunali esperienza RFID per la gestione dei rifiuti analisi preliminare del contesto applicativo Proposta di uno strumento per la navigazione pedonale con interfaccia dedicata ai non vedenti

4 DISABILITA VISIVE: QUADRO SOCIALE DI RIFERIMENTO Situazione in Italia: 6,1 ovvero più di persone (ISTAT 2001) Minorazione visiva totale (cecità totale) parziale (ipovisione) Mobilità autonoma e orientamento acquisizione competenze (tecniche di orientamento e mobilità) ausili primari (bastone bianco e cane guida) adeguamento ambiente fisico (eliminazione barriere percettive: segnaletica tattile e visiva)

5 ORIENTAMENTO E MOBILITA ORIENTAMENTO E MOBILITA

6 AUSILI PER LA NAVIGAZIONE: STATO DELL ARTE - 1 SATELLITARI (EasyWalk, VoiceGPS) INFRAROSSI (RIAS) RFID HF (SESAMONET) 6

7 AUSILI PER LA NAVIGAZIONE: STATO DELL ARTE - 2 REMOTE INFRARED AUDIBLE SIGNALS Esempi di messaggi: 1.Percorso per corso Cavour, via Geppa, via Galatti, via Milano, via Valdirivo, via Torrebianca, direzione piazza dell Unità d Italia; a fine contatto sei al numero civico 2 di piazza Libertà. 2.Sei in piazza Libertà; percorso per corso Cavour, Banca d Italia, piazza dell Unità d Italia; a fine contatto palina di fermata bus numero 8, 24, 39, 51.

8 AUSILI PER LA NAVIGAZIONE: STATO DELL ARTE - 3 Navigazione GPS (confronto 2 ricevitori) Navigazione GPS con map matching

9 AUSILI PER LA NAVIGAZIONE: STATO DELL ARTE - 4 SESAMONET Lusevera (UD) Località Pian dei Ciclamini Centro visite del Parco naturale delle Prealpi Giulie 2 percorsi attrezzati: 1.Percorso esterno di 600 m con installati 1200 tag 2.Percorso interno (foresteria e centro visite)

10 AUSILI PER LA NAVIGAZIONE: STATO DELL ARTE - 5 VoiceGPS /EasyWalk EasyWalk richiede per tutte le funzioni una connessione UMTS/GPRS con un server centrale a volte irraggiungibile Per ambedue carenze cartografia, difficoltà a trasmettere informazioni su layout incroci e precisione spesso insufficiente RIAS per fruire dei messaggi deve fermarsi, brandeggiare il ricevitore alla ricerca di sorgenti IR utili e ascoltare La direzionalità non risulta sempre sufficiente a causa di riflessioni dei segnali IR che talvolta sembrano arrivare da direzioni opposte Il sistema è molto costoso ( euro/punto) e necessita di attenta manutenzione SESAMONET (impianto di Lusevera) L utente deve cercare i tag brandeggiando il bastone lungo il percorso attrezzato, operazione molto difficoltosa vista la distanza utile (10-20 cm) Senza guida l utente non è in grado di muoversi autonomamente lungo i percorsi; all esterno la corda risulta piu utile dei tag Il costo di infrastruttura è elevato (densità dei tag nell ambiente!) e necessita di attenta manutenzione

11 ANALISI DEI REQUISITI - INTERVISTE I navigatori pedonali non sono diffusi Maggiore desiderio per i più giovani e le persone con maggiore grado di istruzione La precisione dei navigatori pedonali commerciali è un problema aperto, come pure la precisione della cartografia digitale L udito ha un importanza fondamentale nella percezione dell ambiente: necessaria la diminuzione del carico cognitivo su tale canale, a livello di interfaccia utente Necessità di crearsi una mappa mentale dell ambiente circostante

12 ARCHITETTURA SISTEMA: FUNZIONALITÀ PROTOTIPO MINIME Localizzazione (via e numero civico) Calcolo percorso (in linea e fuori linea) Navigazione (in linea e fuori linea) GPS integrata con tag RFID UHF Gestione preferiti (punti di interesse utente) Localizzazione di numeri civici, esercizi commerciali e uffici, fermate bus, cabine telefoniche, paline semaforiche, attraversamenti pedonali identificati con tag RFID 12

13 ARCHITETTURA PROTOTIPO - 1 RICEVITORE GPS classe SiRF Star III o superiore PIATTAFORMA PocketPC/Windows Mobile Integrazione con sistema di localizzazione RFID (lettore+tag UHF passivi o tag UHF attivi in modalità beacon) Grafo di viabilità e database geografico di supporto Interfaccia utente a menù audio strutturati e feedback audio TTS Lettore RFID PocketPC+GPS+TTS DATABASE SPAZIALE/ GRAFO VIABILITA

14 ARCHITETTURA PROTOTIPO - 2 Interfaccia utente a menù audio strutturati e feedback audio TTS Cuffia audio a conduzione ossea

15 SISTEMA: FUNZIONALITÀ ACCESSORIE Esplorazione grafo (mappa) tramite pulsanti o touch screen Simulazione percorso fuori linea

16 SISTEMA: FUNZIONALITÀ ACCESSORIE MAPPE AUDIO TATTILI 2 16

17 BASE DI DATI: SCHEMA CONCETTUALE

18 ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI DAL MODELLO INIZIALE - 1 Asse_strada nome_via varchar(26) the_geom multilinestring Civico nome_via numero barrato the_geom varchar(34) int varchar(6) point

19 ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI DAL MODELLO INIZIALE - 2 Funzioni PostgreSQL + PostGIS + Eclipse Java: Trova nodi intersezione ed estremi vie (514) Individua coordinate nodi corrispondenti ai numeri civici (4755) Calcola lunghezze archi compresi tra nodi adiacenti (5499) Grafo della viabilità (5269 nodi, 5499 archi) C#/WinCE o pgrouting: Applicazione algoritmo di Dijkstra di calcolo cammini minimi

20 GRAFO DELLA VIABILITA

21 CALCOLO DEI CAMMINI MINIMI: C#/WinCE Origine: via Enrico Fermi, 18 Destinazione: via dei Martiri, 36

22 CALCOLO DEI CAMMINI MINIMI: pgrouting Origine: via Enrico Fermi, 18 Destinazione: via dei Martiri, 36

23 INTERFACCIA AUDIO Text-to-Speech Origine/Destinazione Calcolo rotta Navigazione on/off-line Es. scelta: via Giulia tramite ricerca binaria 23

24 LETTURA RFID Applicazione proof of concept per interni

25 NAVIGAZIONE

26 NAVIGAZIONE OGGI E DOMANI Navigazione GPS Navigazione GPS con tag RFID

27 CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI Il lavoro attualmente ha portato all implementazione di buona parte delle funzionalità attese Per arrivare ad un prototipo da testare realmente c è la necessità di integrare le varie componenti con strumenti adeguati al contesto Sono stati presi in considerazione ulteriori contesti di applicazione della tecnologia RFID 27

28 ULTERIORI APPLICAZIONI della TECNOLOGIA RFID: RIFIUTI raccolta verde e ingombranti (cammini minimi e identificazione raccolta) 28

29 ULTERIORI APPLICAZIONI della TECNOLOGIA RFID: GUIDE MULTIMEDIALI Ippovia della Valle del Cormor 29

30 ULTERIORI APPLICAZIONI della TECNOLOGIA RFID: GESTIONE STRADE Censimento, gestione e manutenzione segnaletica Gestione autorizzazioni cartellonistica stradale Gestione accessi privati (passi carrai)