5
Capitolo 1
Descrizione introduttiva del progetto
In questo capitolo si introdurranno le principali caratteristiche del lavoro di tesi affrontato, le quali verranno analizzate in dettaglio nei capitoli successivi. Ora ci soffermeremo soprattutto da quali esigenze è nato questo progetto di tesi e a quale bacino di utenti è rivolto, per cui andremo ad introdurre le motivazioni e problematiche per le quali si è stati indotti ad affrontare il problema.
1.1 Disagi nella vita quotidiana
Ogni giorno le azioni che compiamo sono tali da essere difficilmente enumerate e ricordate, naturalmente la sera prima di andare a dormire rimembreremo le azioni più eclatanti, ma di tutte le piccole azioni, soprattutto quelle motorie la maggior parte delle persone non ci faranno caso o saranno date per scontate. Evitando di cadere in retorica sono quelle “piccole” ed “insignificanti” azioni a far oscillare la punta della bilancia verso una vita più vivibile e agiata. A volte prendere un dispositivo oppure raggiungere un punto chiave per interagire con l’ambiente che ci circonda per alcune persone con difficoltà motorie possono rappresentare degli obbiettivi ardui da raggiungere. In questo lavoro di tesi si è cercato di affrontare uno dei tanti disagi che le persone con difficoltà motorie affrontano nella loro vita quotidiana. Oggigiorno, infatti grazie ad una tecnologia sempre più pervasiva ed interattiva e con l’incremento tecnologico della domotica (disciplina che si occupa dello studio delle tecnologie volte a migliorare la qualità della vita nella casa e più in generale negli edifici) si cerca di ridurre maggiormente le difficoltà affrontate. In questo progetto si è focalizzati su un dispositivo, il quale si trova in tutte le
6 case e il suo utilizzo non è limitato semplicemente dalle mura domestiche, il nostro device in questione è il telecomando. Nella sua semplicità il telecomando è uno dei dispositivi più utilizzati nell’arco della giornata, per cui quotidianamente diamo per scontato la facilità di utilizzo, non è altrettanto facile l’utilizzo da parte di persone che hanno difficoltà motorie per cui anche la semplice azione di premere un pulsante può diventare problematico non dimenticando che il telecomando essendo utilizzato da altre persone, a volte si ripone nei luoghi più disparati. Con le tecnologie odierne in nostro possesso e il loro basso costo si è cercato di progettare un telecomando universale semplice per il suo utilizzo ed interattivo con l’utente finale.
1.2 Funzionamento ad alto livello del progetto
La nostra scelta progettuale è ricaduta su un telecomando universale a infrarossi a controllo vocale, quest’ultima caratteristica cerca di limitare al minimo i disagi che si riscontrano in un classico telecomando, per cui diventa del tutto inutilizzabile per persone con difficoltà motorie momentanee o permanenti. Questa scelta progettuale è frutto di una constatazione che denota una quasi mancanza (tranne qualche eccezione) nei prodotti di elettronica consumer nel riempire quel bacino di utenze che affrontano dei disagi dovuti a limiti fisici, inoltre il nomenclatore protesico ed ausili del ministero della salute non viene aggiornato periodicamente creando un vuoto tra l’esigenza del cittadino e la mancanza di apparecchiature specifiche, recentemente lo Stato (inizialmente solo in alcune regioni) sta fornendo un’assistenza maggiore grazie all’utilizzo della tecnologia con dispositivi e software specifici. Il lavoro di tesi è incentrato su una scelta progettuale precisa, ovvero progettare un dispositivo a basso costo, utilizzare tecnologie open source, rendere il dispositivo semplice ed
7 interattivo e infine compatibile con il maggior numero di devices e tecnologie da interfacciare con il nostro dispositivo. Come si può vedere in figura 1.1 si evince in modo intuitivo il funzionamento del sistema e come avviene l’interazione dell’utente con i dispositivi che lo circonda. Premesso che questo capitolo non ha lo scopo di spiegare nel dettaglio le tecnologie utilizzate, le quali verranno ampliamente discusse nei capitoli successivi, ma semplicemente di introdurre le scelte progettuali. Si è scelto il comando vocale per far interagire l’utente con il nostro dispositivo, ovvero un single-board computer, in quanto è adatto all’esigenza di persone con difficoltà motorie. Inoltre, il single-board computer (SBC) è stato implementato con un display touchscreen per agevolare sia l’interattività e sia per avere un’interfaccia grafica di semplice lettura da parte dell’utente.
Fig.1.1: Schema a blocchi del sistema
Per ricevere il comando vocale da parte dell’utente il nostro dispositivo è stato implementato con un microfono, per il riconoscimento vocale si è optato per un servizio online open source utilizzando Wit.ai avente prestazioni simili a quelli a pagamento, nel caso non ci fosse connettività si utilizza il servizio offline Sphinx avente prestazioni scarse. La scelta è
8 ricaduta su un servizio online poiché l’ADSL copre ormai l’intero territorio nazionale con costi ridotti, in alternativa è possibile utilizzare uno smartphone utilizzando i dati mobili poiché ormai in ogni tariffa gli operatori telefonici offrono anche una soglia internet mobile, per la connessione ad internet il dispositivo è stato implementato con un semplice modulo Wi-Fi USB. Per la comunicazione del dispositivo verso i devices comuni in una abitazione si è deciso per una tecnologia che da decenni viene utilizzata per il controllo delle apparecchiature elettroniche, per tale motivo la scelta è ricaduta sulla tecnologia basata sui raggi infrarossi. Si è implementato sul dispositivo in questione un’interfaccia InfraRed(IR) attraverso la progettazione di una PCB (Printed Circuit Board) che supportasse tale tecnologia e relativi protocolli di comunicazione. Guardando la figura 1.1 andiamo a spiegare il funzionamento dell’intero sistema:
• L’utente interagisce con il microfono ed il display touch-screen per usufruire di un’interfaccia grafica per agevolare e facilitare l’utilizzo del dispositivo.
• Sul single-board computer, nel nostro caso si è utilizzato un Raspberry Pi modello B, è istallato il sistema operativo gratuito Raspbian basato su Debian.
• Su ambiente Raspbian è stata installata la libreria LIRC (Linux Infrared Remote Control), in grado di gestire l’interfaccia a infrarosso, con tale libreria è possibile inviare qualunque segnale a infrarosso e acquisire qualsiasi segnale.
9 • In questo ambiente è installata la libreria Sphinx che offre il riconoscimento offline, un motore di riconoscimento offline open-source ovviamente con performance degradate rispetto allo stato dell'arte tipo google voice.
• È stato installato su ambiente Raspbian Python3 per implementare il software principale per gestire le interfacce e la connettività con internet.
• Utilizzando l’ambiente di sviluppo Python3 si è implementato VoiceIR
Infine guardando la figura 1.1 è possibile sintetizzare il funzionamento del dispositivo, attraverso la propria voce l’utente invia un comando vocale al microfono, a questo punto tramite un adattatore Wi-Fi connesso al Raspberry affinché si abbia connettività ad internet, si avrà utilizzando un servizio online il riconoscimento vocale, ad ogni parola corrisponderà un comando specifico, il tutto verrà agevolato dall’interfaccia grafica che apparirà sul display, una volta associato il comando vocale con una specifica funzione si invierà attraverso l’interfaccia IR un pacchetto di dati per controllare l’apparecchio elettronico desiderato.
