CSUN2015 - Sistemas de navegação indoor para cegos

28/03/2015
06/05/2020

Dentre as várias dificuldades que uma pessoa cega tem no dia a dia, andar do ponto A até o ponto B pode ser uma delas. Quando o caminho é desconhecido ou muito complexo, é frequente termos a necessidade de pedirmos ajuda para alguém na rua ou em algum estabelecimento por alguma informação para nos orientarmos. A verdade que tudo isso é uma falha do ambiente em si; Se os cruzamentos da cidade onde moro, por exemplo, tivessem semáforos sonoros, eu não precisaria pedir para alguém se eu posso atravessar ou não. Nem sempre temos essa ajuda disponível, mas eu sempre tenho a necessidade de atravessar aquela rua. E com gente ou sem gente, damos um jeito. Pode não parecer, mas aprender a se orientar na rua é mais fácil do que aprender a andar dentro de um shopping ou universidade sozinho. Isso se dá porque as ruas seguem uma espécie de padrão que tem como guardar na cabeça. é fácil saber quando se chega em uma esquina pelo barulho dos carros que se movimentam do meu lado. É razoavelmente fácil saber quando chegamos na rua, pelo piso ser diferente e por causa do meio fio. Deste modo o mapa mental é cheio de detalhes táteis e sonoros que me permite saber em que rua estou, para onde posso ir e como posso ir. Isso não acontece em um shopping ou um hotel, porque as coisas são muito iguais. O piso é sempre igual, os sinais sonoros são mínimos, e pra piorar, sempre tem vários corredores abertos e bem espaçosos que a desorientação está a só um passo de distância. Na #CSUN2015 para chegar até o meu quarto, eu contava o número de portas até ele. Funcionava, mas só para chegar no quarto. A recepção era um grande espaço aberto que tinha quase nenhum ponto de orientação que dava para usar para encontrar o que você queria. Minha estratégia era andar pelo meio dela, encontrar a porta de saída e dela fazer uma linha reta até o balcão da recepção. Gambiarra? Sim, mas como antes, funcionava. Durante a conferência tive a chance de conhecer diferentes soluções de navegação indoor para cegos. Estamos acostumados com sistemas de navegação outdoor (GPS), que ajudam muito na hora de andar de carro ou a pé. Sistemas de navegação indoor são mais complicados porque a precisão necessária é maior. Os pequenos erros do GPS em um lugar aberto podem ser gigantescos dentro de um lugar fechado. duas portas que se encontram a poucos metros de distância poderiam ser confundidas, causando uma instrução de direção errada.

Click And Go

A Click And Go é uma empresa que se especializa em criar mapas indoor para que pessoas cegas ou baixa visão possam se locomover dentro de ambientes fechados, tal como estações de metrô ou shoppings. Eles criam mapas descritivos que contém rotas de um ponto de partida até um destino dentro do ambiente. Tais rotas sempre levam em consideração pontos de referência que uma pessoa cega possa encontrar facilmente, tal como escadas, portas e corredores. Informações sobre distâncias também estão presentes de modo que a pessoa possa construir um mapa mental de como as coisas se organizam no espaço a sua volta. Exemplos de descrições de rotas neste link. Como as rotas incluem apenas descrições textuais estáticas, um problema que pode surgir é a pessoa saber se, de fato, encontra-se no ponto de referência descrito no texto. Uma solução proposta pela empresa, que no tempo da apresentação ainda não tinha sido implantado, é o uso de Ibeacons, que permitem indicar para smartphones a posição do usuário dentro de um ambiente fechado. Para isso acontecer, um problema de custo existe porque seria necessário espalhar vários Ibeacons pelo ambiente que se quer mapear.

Vantagens

As rotas estão disponíveis no site em texto e áudio, podem ser baixadas em um app para celular ou podem ser lidas através de um serviço por telefone.
Permite que a pessoa leia a descrição do lugar que ela irá visitar antes de ir, assim se preparando melhor.
Facilidade no uso - não é preciso dominar nenhuma tecnologia profundamente para poder usar esse tipo de serviço.

Desvantagens

Baixa escalabilidade - Para uma rota existir, uma pessoa precisa fazê-la primeiro, descrever a rota, passar por um processo de validação para ser disponibilizada.
Custo - o custo para mapear as rotas de um estabelecimento é muito caro e necessita de investimento de cada lugar que deseje ter aquele lugar adaptado.

Mapas táteis impressos com impressoras 3d

Uma pesquisa experimental que pude observar na conferência foi a criação de mapas táteis usando impressoras 3d. O grupo, até o momento da conferência, não havia publicado nenhum artigo sobre o assunto, mas já tinha um protótipo bem interessante para mostrar. O mapa tinha como objetivo representar as instalações de uma escola infantil, ser leve e durável. Crianças cegas que estudam naquela escola poderiam ter uma noção de como era a escola inteira apenas tocando no mapa. Detalhes que achei muito interessantes foi o sistema de legendas que foi criado: Ao lado do mapa, uma série de cruzes, bolinhas e outras formas geométricas com diferentes relevos tinham uma palavra escrita em braille, indicando o que representavam. Deste modo, era fácil e rápido com uma mão tatear o mapa, e com a outra seguir a lista de legendas para identificar o que era cada coisa. Em pouco tempo fui capaz de entender como corredores se ligavam, onde era o estacionamento e a enfermaria, por exemplo, o que ajudaria muito se fosse a primeira vez que eu estivesse indo naquele lugar. Me veio logo na cabeça que, de mesmo modo que devemos ter standards para mapas normais, deveríamos ter algo semelhante para mapas táteis. Depois de pouco tempo já fui capaz de identificar a maioria das coisas no mapa sem recorrer as legendas. Se os mapas táteis seguirem um mesmo padrão, no futuro poderíamos ter uma interação muito agradável com eles.

Vantagens

O uso é o mais simples possível, ideal para uso por crianças. Por ser durável e leve, crianças podem carregá-lo e usá-lo frequentemente sem problemas.
Por ser impresso por uma impressora 3d, é possível compartilhar os mapas, o qual poderia ser impresso em outro lugar.

Desvantagens

Enquanto o preço das impressoras 3d não diminuir um pouco, esse tipo de alternativa ainda continua um pouco cara. Por mais que o material não seja tão caro, o aparelho e a mão de obra(as pessoas que precisariam desenhar o mapa),contribuiriam para aumentar o preço final
Tal como qualquer outro mapa, este é estático. Se uma criança cega perder-se, pode ser difícil saber identificar algum ponto de interesse por perto. Pense na facilidade que um gps tem sobre um mapa de papel, é a mesma coisa.

Navatar

Navatar não foi apresentado na conferência, mas como acho a idéia desse sistema incrível, vale a pena compartilhar nesse post. O sistema funciona junto de um Google Gllass, e dá instruções em tempo real para o usuário de onde ele tem que virar, por meio de pontos de referência. Link para o vídeo no youtubbe Como o gps não oferece uma localização tão precisa, especialmente em ambientes indoor, para localizar o usuário no espaço é usada uma técnica chamada dead-reckoning localization (localização estimada), que estima a localização através de uma localização anterior, e levando em conta posteriormente a velocidade, curso e o tempo. A navegação estimada é facilmente suscetível a erros, e os erros são acumulativos (veja o link para mais informações), o que poderia ser um problema. Tais erros são mitigados pedindo para que o usuário confirme para o sistema a medida que alcançar os pontos de referência predeterminados, tal como, pedir pela próxima instrução apenas quando chegar na porta da instrução anterior ou quando chegar na intersecção dos corredores. Infelizmente, existem poucas informações sobre o Navatar ainda, mas dentre todos, é o que vejo mais potencial.

Vantagens

Menor custo - este sistema pode beneficiar não apenas pessoas cegas mas qualquer um que queira andar dentro de um ambiente novo, tal como shopping ou universidade, e ter informações em tempo real de onde encontram-se as coisas. Com este número grande de potenciais usuários, o custo é distribuído e diminuído.
Dinâmico - oferece maneiras de confirmar em tempo real a posição e a distância de pontos de interesse e pontos de referência. Além disso, não necessita uma memorização do ambiente tal como um mapa, visto que é em tempo real.

Desvantagens

Dificuldade - é um problema computacional difícil, especialmente a parte da criação de um algoritmo que permita minimizar os erros de distância e oferecer a maior taxa de acerto possível.
Dificuldade no uso - embora o uso provavelmente não seja tão complicado, vai demorar um tempo até que cheguemos no ponto onde várias pessoas possuam um wearable. O custo desse tipo de aparelho pode ser caro, o que torna a questão do custo tanto uma vantagem quanto uma desvantagem nesta lista.

Conclusão

Embora tenhamos um bom tempo até chegarmos em um ponto no mundo, onde pessoas cegas consigam andar livremente e sem problemas em qualquer tipo de ambiente, é bom saber e acompanhar que progressos estão sendo feitos. Na maioria das soluções propostas, a escalabilidade apresenta-se sempre como o maior desafio. Embora soluções de qualidade já possam ser oferecidas, elas ou custam muito caro ou levam muito tempo para serem implementadas, o que dificulta sua adoção em todos os lugares.