Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Inteligentes:
Autores
- Jesica Rivero, R&D Manager, Ilunion Tecnología y Accesibilidad
- Roberto Torena, Digital Experience, Innovation & Creativity Director, Ilunion Tecnología y Accesibilidad
Resumen
En todo el mundo, 285 millones de personas tienen problemas de visión (VI). Uno de sus mayores desafíos es poder moverse de forma autónoma. Una investigación llevada a cabo en UK reveló que casi la mitad de las personas con VI desea abandonar su casa con más frecuencia. En respuesta a esto, hemos desarrollado un sistema de posicionamiento en interiores basado en balizas bluetooth que tiene por objetivo localizar a la persona dentro de un edificio y guiarle desde dónde se encuentra al destino deseado. Actualmente, se está implantando en el centro comercial Arenas de Barcelona. De los resultados de los pilotos con usuarios se ha extraído que muchos de ellos se sentirían capacitados para moverse solos por Arenas con el sistema desarrollado.
Palabras clave
Guiado, Accesibilidad, Autonomía Personal, Edificios Públicos, Personas Ciegas, Personas con Baja Visión
Introducción
En todo el mundo, 285 millones de personas tienen problemas de visión. Uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan es no poder navegar de forma independiente por el entorno que les rodea, y mucho menos por lugares fuera de dicho entorno. Los lugares que las personas sin discapacidad visual atraviesan sin pensar, como una estación de metro o un centro comercial, son lugares a temer y evitar por una persona con algún tipo de discapacidad visual. Una investigación llevada a cabo en el Reino Unido reveló que casi la mitad de las personas con problemas de visión desea abandonar su hogar con más frecuencia.
Esto tiene profundas consecuencias para las personas con discapacidad visual, creando pobreza, aislamiento y depresión. Para muchos, no poder viajar significa no poder trabajar. En el Reino Unido, por ejemplo, dos de cada tres personas con discapacidad visual no tienen un empleo remunerado.
Con el fin de resolver este problema, Ilunion Tecnología y Accesibilidad está trabajando en un proyecto de guiado en interiores dentro del centro comercial Arenas de Barcelona que permitirá, tras su finalización, el que cualquier persona que acuda al centro pueda moverse dentro de él de manera autónoma independientemente de sus necesidades y preferencias.
La forma de conseguirlo es mediante la instalación de balizas con tecnología Bluetooth Low-Energy que, tras la aplicación de una serie de algoritmos desarrollados por Ilunion Tecnología y Accesibilidad, permiten localizar en todo momento al usuario en su deambulación por el centro comercial. Esta localización será la empleada para ubicarle dentro de los caminos a seguir para alcanzar los diferentes destinos deseados, y para darle instrucciones puntuales para que lo haga de la manera más rápida y eficiente posible.
Además de la labor de creación de algoritmos para localizar correctamente a una persona dentro del centro comercial, se ha tenido en cuenta la forma de dar las instrucciones de guiado paso a paso propuestas por Wayfindr. Esta organización está trabajando en la creación de un standard abierto (ITU-T Recommendation F.921: Audio-based network navigation system for persons with vision impairment) que tiene por objetivo establecer cómo se deben dar las instrucciones en un guiado en interiores para que un usuario ciego sea capaz de entenderlas. Esto convierte a la solución creada, en una solución válida para usuarios con ceguera, siendo la primera solución comercial que incorpora dicho standard.
Helpo: guiado en el centro comercial arenas
En 2016, Ilunion Tecnología y Accesibilidad, gracias al convenio establecido entre Fundación ONCE, Fundación Vodafone España y Fundación TMB, desarrolló un piloto de guiado en interiores en el metro de Barcelona que proporcionaba una serie de instrucciones en tiempo real que debía seguir un usuario para alcanzar el destino deseado.
Gracias a los buenos resultados obtenidos en dicho piloto, se empezó a trabajar en colaboración con Wayfindr en la creación de una aplicación móvil que hiciese uso de unos algoritmos más genéricos y exportables a cualquier teléfono móvil –iOS y Android-, y que hicieran uso del standard bajo desarrollo de dicha organización para garantizar que las instrucciones aportadas al usuario fueran totalmente usables por personas con discapacidad visual. El desarrollo de dicha aplicación fue financiado por D-Lab, un programa de Mobile World Capital Barcelona que ofrece respuestas a retos sociales de escala y relevancia considerables.
Con el fin de crear una solución real, el proyecto se desplegó sobre el centro comercial Arenas de Barcelona, y tras el piloto se está trabajando en una segunda fase para convertir la aplicación resultante, que se encontraba en fase de prueba de concepto, a una aplicación comercial y accesible por cualquier usuario del centro. Dicha aplicación se llamará Helpo y estará disponible para iOS y Android en los próximos meses.
La solución desarrollada se puede desglosar en las siguientes etapas o partes:
- Elección de los dispositivos hardware empleados para localizar al usuario. Con el fin de garantizar una buena localización del usuario en cualquier punto del centro, se emplearon unas balizas de tecnología Bluetooth Low-Energy denominadas beepcons – colocadas en puntos estudiados previamente del centro comercial. Dicho hardware consiste en unos dispositivos pasivos que transmiten cada x segundos una trama de la que se puede extraer el nombre del dispositivo, un identificador numérico, una descripción textual, y el valor de potencia con el que llega la trama. Además, dichos dispositivos aportan una característica diferente a las otras balizas existentes en el mercado: se las puede mandar la orden de hacerlas pitar. Esta característica tiene una gran utilidad para el guiado que se explicará más adelante. Una imagen de la apariencia de la baliza, así como de su colocación en el centro comercial pueden verse en la Figura 1.
- Una vez se tuvieron las balizas a usar elegidas, y los puntos de colocación definidos, se pasó a adaptar los algoritmos de localización del usuario. Estos algoritmos toman como base los obtenidos del piloto en la estación de metro de TMB ampliándolos para considerar el cambio entre plantas, y haciéndolos más genéricos para permitir un despliegue más rápido de la solución. Tratan de simular el comportamiento de los algoritmos de posicionamiento usados en exteriores con satélites pero en interiores. Es decir, toman las balizas como satélites para decidir la posición del usuario. Como resultado de esta fase del trabajo, se obtienen unas coordenadas del usuario dentro del centro comercial.
- Además, con el fin de mejorar la precisión de la localización, se hace uso de los distintos sensores que provea el teléfono en el que se esté usando la aplicación, como son el acelerómetro, giroscopio, brújula y/o barómetro.
- Una vez conseguido localizar al usuario en el plano, se trabajó en el cálculo dinámico y en tiempo real de rutas. En cualquier momento, el usuario de la aplicación puede indicar que quiere que se le guíe desde la posición actual hasta un destino deseado (elegible del listado de servicios que ofrece el centro comercial). Además, puede indicar si desea evitar las escaleras para tener en cuenta, por ejemplo, posibles problemas de movilidad. El sistema, calcula en ese momento la mejor ruta para alcanzar el destino deseado teniendo en cuenta las necesidades aportadas por el usuario. La ruta se encuentra dividida en tramos, y el sistema indicará cada cuatro segundos la forma de recorrer de forma satisfactoria el tramo actual del camino global teniendo en cuenta la posición del usuario en ese momento. Además, el sistema es capaz de detectar movimientos erróneos del usuario para corregirlos o recalcularle la ruta en caso de haberse salido de la misma.
Un ejemplo del resultado de la aplicación puede observarse en la Figura 2, en la que se aprecia con un punto amarillo dónde se encuentra el usuario en ese momento dentro del centro comercial, con un puntero el destino elegido, y con una línea color rosa el camino a seguir para alcanzarlo.
Como valor diferenciador del sistema propuesto con respecto a los existentes, es importante indicar que durante el proceso de guiado, el usuario podrá hacer pitar las balizas con el fin de ayudarle a orientarse. Es decir, en todo momento podrá hacer sonar la baliza que se encuentra más cerca del fin del tramo actual pero lo suficientemente cerca de él como para para escucharla sin problemas. Esto resuelve problemas de que el usuario mire hacia un lado incorrecto.
Para realizar esta acción, el usuario podrá pulsar el botón destinado para ello en la pantalla (es decir, las balizas pitarán solo en caso de que el usuario lo deseé), o indicar en preferencias que se haga de manera automática cada vez que se empiece un nuevo tramo (de esta manera será el sistema el que las haga sonar sin intervención del usuario).
Material y Métodos
Para el correcto desarrollo de la aplicación, se siguió una metodología de desarrollo de software ágil. Dicha metodología empezó con el proyecto dentro del programa d-lab, y continúa aplicándose en la actualidad en la fase de desarrollo de producto final para Arenas. Inicialmente se llevó a cabo un estudio de las tecnologías que era necesario aplicar, así como de los requisitos que indicaba la ITU-T F.921 para dar las instrucciones del guiado.
Una vez terminado ese estudio, y recogidos todos los requisitos en el backlog del proyecto, se procedió a trabajar sobre los mismos.
Cada 15 días se mantuvieron reuniones con Wayfindr y Mobile World Capital para comprobar que estaban conformes tanto con los objetivos a alcanzar, como con los cambios que iban surgiendo en los requisitos iniciales tomados, e informar del avance con respecto a la fecha de entrega inicial.
Con cada nuevo requisito satisfecho se realizaban una serie de pruebas para asegurarse que el mismo estaba totalmente cubierto. Una vez terminado el desarrollo global, se pasó a definir la metodología del piloto (número de usuarios, rutas a probar, comportamiento de los investigadores acompañantes de los usuarios durante los tests y la definición de las preguntas que se iban a incluir en la encuesta).
Tras el análisis de los resultados obtenidos, se inició una nueva fase de mejora de errores detectados enmarcado dentro del desarrollo del producto comercial, y ya fuera del programa d-lab. En esta nueva fase se han mantenido las reuniones quincenales, pero ahora son con la dirección de Arenas Barcelona.
Junto con esto, en la fase actual del proyecto se han definido unos sprints de un mes de duración para ir mostrando a Arenas el avance realizado en el proyecto. En cada uno de estos sprints se proporciona a Arenas un aplicativo ejecutable para validar avances.
Tras la finalización del desarrollo, se prevé volver a realizar unos tests con usuarios para validar los cambios introducidos en la aplicación.
Resultados
Con el fin de observar si la aplicación desarrollada como resultado del proyecto enmarcado dentro de d-lab era útil para los usuarios del centro comercial, se llevó a cabo un piloto con usuarios reales con unos resultados satisfactorios que llevaron a Merlin Properties, propietarios del centro comercial Arenas, a invertir en la fase de llevar el resultado a un producto comercial, tal y como se comentó en el apartado “HELPO: guiado en el centro comercial arenas”.
El estudio recolectó datos de cuatro rutas diseñadas para recoger la opinión del usuario mediante el uso de encuestas y de medición de fallos y vacilaciones de los participantes ciegos al caminar de forma independiente siguiendo solo las instrucciones de audio de un teléfono inteligente y de la aplicación de navegación desarrollada.
Dos asistentes presentaban a los participantes el objetivo del estudio y recopilaban los datos sin intervenir durante el seguimiento del camino por parte del usuario, con la excepción de reorientar y colocar a los participantes en la ruta cuando estos se salían de la misma.
Treinta y ocho participantes se ofrecieron como voluntarios para participar en este estudio. El grupo consistió en un número relativamente igual de hombres (20) y mujeres (18) con edades distribuidas como se indica en la Figura 3. Había 8 usuarios de perros guía y 30 usuarios de bastón. Hubo un número relativamente igual de participantes ciegos (18) y de baja visión (20).
Tras el análisis de datos, surgieron dos recomendaciones que había que añadir/modificar a las recomendaciones de la ITU-T F.921.
La primera recomendación es que una distancia de notificación de 6 metros para avisar al usuario de las acciones a realizar en un determinado tramo es más útil, y resulta en menos errores, que la recomendación actual de la ITU-T F.921.
La segunda recomendación es que se deben dar notificaciones de refuerzo cada 10 metros cuando se camina por largos tramos rectos.
El piloto también recopiló datos de encuestas para proporcionar mensajes de mejor calidad en nueve escenarios y proporcionó información sobre cuestiones relacionadas con la elusión de obstáculos cuando se requieren una serie de maniobras en rápida sucesión. Los datos demuestran que los participantes cometen menos errores cuando se les da una instrucción de evitación de obstáculos al comienzo de una ruta. Además, los participantes dudaron más (32 vacilaciones) cuando escucharon una instrucción larga que cuando escucharon múltiples instrucciones cortas (17 vacilaciones).
Conclusiones
Tras el estudio del piloto, se llegó a la conclusión de que era necesario mejorar la calidad de las instrucciones largas, así como mostrar mensajes de refuerzo en caminos largos y dar la instrucción con la suficiente antelación.
Además, la satisfacción general de los usuarios fue alta. Tal y como expresaron las encuestas de satisfacción realizadas al final del estudio, más del 73% de los usuarios encontraba al sistema desarrollado en ese momento suficiente como para permitirles moverse de manera autónoma por el centro comercial.
Estos resultados animaron a Merlin Properties a invertir en el sistema, y en la actualidad se está trabajando en la fase de fin de desarrollo de la nueva versión de la aplicación. Una versión en la que se tienen en cuenta los resultados extraídos del estudio.
Además, se ha trabajado en mejorar la precisión del algoritmo. En el momento del piloto se contaba con un error de 2,5 metros, que era suficiente como para perder la posición del usuario si éste andaba rápido o estaba en un cruce.
Una vez terminado el desarrollo, y llevados a cabo nuevos tests con usuarios para probar los cambios realizados en la aplicación, se procederá a la publicación en las tiendas de aplicaciones de iOS y Android de la aplicación resultante.
Agradecimientos
Ilunion Tecnología y Accesibilidad quiere agradecer a Fundación ONCE, Fundación Vodafone España y Fundación TMB el convenio a través del cual fue posible el inicio de la investigación en el campo de la localización en interiores, y que se tomó como base para el desarrollo de las aplicaciones posteriores.
También queremos agradecer al programa d-lab, de Mobile World Capital Barcelona, la financiación del desarrollo de la aplicación de guiado en interiores para la planta baja de Arenas, así como del piloto que ha arrojado las conclusiones necesarias para las mejoras de los algoritmos, así como a Wayfindr (líderes del proyecto que ha enmarcado dichos desarrollos y pilotos) la gran labor realizada para la creación del estándar ITU-T Recommendation F.921 y el habernos permitido trabajar con ellos dentro del piloto en Arenas.
Por último, queremos agradecer a Merlin Properties, y en especial a la dirección del Centro Comercial Arenas de Barcelona, la confianza puesta en ILUNION Tecnología y Accesibilidad para el desarrollo de la aplicación HELPO dentro de su centro comercial.
Referencias
- Los ‘beepcons’ permiten a personas ciegas disfrutar del arte (24 de Abril de 2017).