Microsoft PowerPoint - presentazioneNavigazione

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
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
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
DISABILITA’ VISIVE:
QUADRO SOCIALE DI RIFERIMENTO
• Situazione in Italia:
− 6,1‰ ovvero più di 300.000 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)
ORIENTAMENTO E MOBILITA’
ORIENTAMENTO E MOBILITA’
AUSILI PER LA NAVIGAZIONE:
STATO DELL’ARTE - 1
SATELLITARI (EasyWalk, VoiceGPS)
INFRAROSSI (RIAS)
RFID HF (SESAMONET)
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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.
AUSILI PER LA NAVIGAZIONE:
STATO DELL’ARTE - 3
Navigazione GPS (confronto 2 ricevitori) Navigazione GPS con map matching
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)
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 (2-3000 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
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
SISTEMA: FUNZIONALITÀ
MINIME
ARCHITETTURA
PROTOTIPO
•
•
•
•
•
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
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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
PocketPC+GPS+TTS
Lettore RFID
DATABASE SPAZIALE/
GRAFO VIABILITA’
ARCHITETTURA PROTOTIPO - 2
• Interfaccia utente a menù
audio strutturati e feedback
audio TTS
• Cuffia audio a conduzione
ossea
SISTEMA: FUNZIONALITÀ ACCESSORIE
• Esplorazione grafo (mappa) tramite pulsanti o touch screen
• Simulazione percorso fuori linea
SISTEMA: FUNZIONALITÀ ACCESSORIE
MAPPE AUDIO – TATTILI 2
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BASE DI DATI: SCHEMA CONCETTUALE
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
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
GRAFO DELLA VIABILITA’
CALCOLO DEI CAMMINI MINIMI:
C#/WinCE
Origine: via Enrico Fermi, 18
Destinazione: via dei Martiri, 36
CALCOLO DEI CAMMINI MINIMI:
pgRouting
Origine: via Enrico Fermi, 18
Destinazione: via dei Martiri, 36
INTERFACCIA AUDIO Text-to-Speech
• Origine/Destinazione
• Calcolo rotta
• Navigazione on/off-line
Es. scelta: via Giulia
tramite ricerca binaria
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LETTURA RFID
Applicazione “proof of concept” per interni
NAVIGAZIONE
NAVIGAZIONE OGGI E DOMANI…
Navigazione GPS
Navigazione GPS con tag RFID
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…
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ULTERIORI APPLICAZIONI della
TECNOLOGIA RFID: RIFIUTI
• raccolta verde e ingombranti (cammini minimi e identificazione raccolta)
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ULTERIORI APPLICAZIONI della
TECNOLOGIA RFID: GUIDE MULTIMEDIALI
• Ippovia della Valle del Cormor
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ULTERIORI APPLICAZIONI della
TECNOLOGIA RFID: GESTIONE STRADE
• Censimento, gestione e manutenzione segnaletica
• Gestione autorizzazioni cartellonistica stradale
• Gestione accessi privati (passi carrai)