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Domotica e disabilità
Introduzione
Utilizzare la domotica per risolvere alcune problematiche della vita quotidiana significa implicitamente l’aver accettato di introdurre l’impiego della tecnologia nella vita di tutti i giorni come ausilio per meglio risolvere le difficoltà.
Nella applicazioni destinate ad una utenza ampliata ed in particolare in un contesto come quello della casa, che normalmente viene vissuto con atteggiamento più “tradizionalista” e abitudinario, la paura della novità, la saturazione di dispositivi tecnologici, i costi, il timore di esigenze di gestione complesse, assieme a molti altri fattori, portano a rifiutare, almeno in parte, l’introduzione di ulteriore tecnologia; invece, nel caso particolare di applicazioni “speciali” (atte a risolvere problematiche specifiche come ad esempio la disabilità) la tecnologia in realtà rientra nelle attuali metodologie di trattamento di particolari esigenze che difficilmente troverebbero soluzione nei metodi classici.
In tal senso la tecnologia viene vista come la normale evoluzione degli strumenti di ausilio alla comunicazione, all'apprendimento, alle difficoltà di relazione con gli strumenti quotidiani, che, se per una persona capace di tutte le proprie facoltà motorie cambiano relativamente poco la qualità della vita, per una persona disabile possono fare la differenza.
Lo sviluppo tecnologico degli ultimi anni ha permesso di ridurre molto i costi dei componenti elettronici e delle installazioni automatiche, migliorando allo stesso tempo la semplicità di funzionamento, l'affidabilità e la "manovrabilità", intesa come ingombro, manutenzione, consumi ecc.
I miglioramenti tecnici hanno portato ad apparecchi sempre più potenti, veloci e capienti. Direttamente correlato è lo sviluppo di software con funzioni sempre più
evolute. Il salto di qualità maggiore è stato senza dubbio il passaggio dai vecchi computer dallo schermo scuro con scritte verdi o bianche, a quelli colorati e pieni di figure con cui si può comunicare premendo virtualmente pulsanti, trascinando, spostando, allargando, disponendo oggetti, icone ecc. E' stato l'inizio dell'approccio amichevole (friendly) alle macchine. Più recentemente, l'aumento della potenza dei PC ha permesso di compiere un ulteriore salto: la gestione del suono. Siamo oramai nell’era della multimedialità.
E' quasi ovvio affermare che il progresso tecnologico apre scenari impensati fino a pochissimi anni or sono; è proprio da qui che prende avvio la considerazione della domotica come ausilio, cioè come prodotto che può aiutare a superare difficoltà cognitive, motorie o sensoriali.
La scelta è, quindi, un momento particolarmente importante e va operata mettendo al primo posto criteri di solito ignorati: è necessario uno studio attento della situazione individuale e delle necessità del singolo caso.
1.1 Che cos'è la “domotica”
La domotica è la tecnologia che studia l'automazione della casa. Il termine “domotica” deriva dal neologismo francese “domotique”, a sua volta contrazione della parola greca “domos” (casa, costruzione) e da “automotique” (automatica; secondo altri “informatique”, informatica): quindi letteralmente, “casa automatica”.
Con tale termine si intende identificare tutte quelle tecnologie integrate tra loro che consentono di rendere automatiche una serie di operazioni all'interno delle mure domestiche.
Dopo l'automazione industriale e quella dell'edificio (buildin automation), l'ultimo livello di automazione è quello relativo alla singola unità abitativa.
In realtà già da tempo esistono numerose applicazioni che possono a buon titolo ritenersi come appartenenti alla casistica della “casa automatica”. Anzi, con alcune di queste conviviamo da molti anni, ad esempio il comando della TV attraverso il telecomando è un'operazione automatica che un tempo veniva effettuata manualmente. L' accensione e lo spegnimento della caldaia che prima avveniva manualmente, già da tempo vengono invece regolati da un termostato ambiente preimpostato su una determinata temperatura. L'allarme antifurto, programmato in modo da “sentire” la presenza di un estraneo attraverso l'utilizzo di un sensore e, automaticamente, attivare il suono di una sirena e la partenza della selezione di un numero telefonico programmato, è un altro esempio elementare di un impianto “domotico” al quale siamo già da molto tempo abituati. Il passo in più che fa la domotica è quello di spingere in avanti questi automatismi e integrarli tra loro: solo così infatti si può affermare di passare da un semplice impianto “automatico” a un impianto “domotico”.
Tutte le attuali realizzazione in ambito domotico erano già possibili da tempo attraverso l'utilizzo di diverse tecnologie. Il motivo per cui nessuno proponeva tali automatismi in casa era legato al problema fondamentale dell'effettiva mancanza di una tecnologia sufficientemente valida tecnologicamente ed al tempo stesso economica che potesse realizzare tali automatismi. Infatti, le logiche cablate installate negli stabilimenti industriali, seppur validissime tecnologicamente ed economicamente, risultavano ancora costose laddove non c'era un effettivo beneficio economico in termini di costi\benefici. Le moderne tecnologie consentono oggi di rendere vantaggioso questo rapporto anche in un'applicazione domestica.
I vantaggi che la domotica è in grado di apportare si rendono particolarmente evidenti nel caso di persone con disabilità e anziane, per le quali la risoluzione di alcune fondamentali problematiche del loro vivere quotidiano si traduce in un drastico miglioramento dello stile di vita in termini di autonomia, qualità e sicurezza. Il mantenimento dell’autonomia individuale è un bisogno da soddisfare e un criterio da rispettare in ogni intervento edilizio anche attraverso l’impiego di diversi supporti che facilitano l’uso delle capacità residue (motorie, sensoriali, intellettive, etc.) e
tendenti a garantire la realizzazione delle operazioni domestiche e l’autonomia delle scelte pratiche quotidiane.
1.2 Gli standard
Il successo di una qualsiasi nuova tecnologia sul mercato passa attraverso l'unificazione intorno ad uno standard. Si pensi ai lunghi dibattiti tra i sistemi PAL e SECAM per la TV a colori e alle lunghe diatribe intorno allo standard VHS o DVD. Naturalmente chi progetta, installa o utilizza deve essere certo di poter integrare componenti (o interi impianti) di diverse case costruttrici in un sistema unico gestibile in maniera semplice e tecnologicamente perfetta.
La necessità di offrire al mercato uno standard unificato che permetta di realizzare nello stesso impianto anche diversi prodotti e quindi eventualmente gestirli in maniera unitaria, ha portato i costruttori ad associarsi per ottenere al più presto una unificazione generale, a livello quantomeno europeo. Per questo motivo ormai già da anni le maggiori case costruttrici si sono raggruppate in associazioni che corrispondono a standard produttivi unici.
Le associazioni oggi presenti sono molteplici e quindi ciò lascia intendere che siamo ancora ben lontani da un'unificazione totale intorno ad uno standard; tuttavia si può dire che le principali case costruttrici si ritrovano tutte in tre associazioni. Le tre associazioni sono EIBA International (European Installation Bus Assotiation),
EHSA (European Home System Assotiation) e BatiBus.
Per esempio uno degli standard più validi e consolidati è lo standard EIB, adottato dalle principali case costruttrici europee e in particolare italiane; da qualche anno tutte le aziende facenti parte dell'EIBA, del BATIBUS e dell'EHSA si sono riunite in un'unica associazione, dando inizio all'unificazione del loro standard che
oggi si chiama Konnex.
Dal punti di vista degli obblighi di progetto un impianto domotico non presenta differenze da un impianto tradizionale. Occorre farsi guidare dagli stessi limiti dimensionali previsti dalla legge 46/901[2] per le installazioni tradizionali.
1.2.1 EIBA International
L'EIBA International è l'associazione europea per lo sviluppo della tecnologia EIB[1]. Si è costituita a Bruxelles nel maggio del 1990 ed è rappresentata in quindici paesi europei; copre circa l'80% del mercato del settore impiantistico elettrico con oltre 130 aziende associate. Gli obiettivi principali dell'Associazione EIBA sono:
● Lo sviluppo di un concetto unico di impianto elettrico e di gestione per
edifici.
● L'informazione e il supporto verso le associazione aderenti a EWIB
1 Legge n. 46 del 05/03/1990, Norme per la sicurezza degli impianti.
International.
● La promozione e la diffusione delle licenze.
● Il coordinamento delle attività dei singoli associati.
● La diffusione dello standard attraverso la presenza sul mercato con
progetti di promozione dell'immagine a livello istituzionale.
● La diffusione della tecnologia tramite i corsi di addestramento.
● La definizione dei criteri e delle specifiche tecniche adeguate inerenti la compatibilità e la qualità dello standard tramite il supporto degli istituti di controllo.
Al suo interno l'EIBA prevede gruppi tecnici che sviluppano lo standard per le differenti tecnologie di impianti e approfondiscono problemi legati al software, alla certificazione, ai manuali di applicazione, alle connessioni, alle frequenze radio, alle telecomunicazioni, ai sistemi di allarme e di sicurezza.
Inoltre al suo interno sono stati costituiti anche gruppi tecnico-normativi che si occupano di produzione, di assistenza e di installazioni del prodotto.
Esiste quindi un gruppo marketing e relazioni pubbliche che si occupa di sviluppare a livello istituzionale i contatti con autorità e referenti internazionali, promuovere l'immagine dell'associazione con incontri, partecipazione a fiere e produzione di materiale e newsletter informative.
L'EIBA è presente nei seguenti paesi: Argentina, Austria, Belgio, Brasile, Cina, Danimarca, Francia, Germania, Grecia, Israele, Italia, Inghilterra, Olanda, Norvegia, Polonia, Portogallo, Russia, Singapore, Spagna, Svezia, Svizzera, Ungheria.
1.2.2 EIBA Italia
L'EIBA Italia è stata costituita nel 1994 ed è l'espressione nazionale di EIBA International, l'associazione europea dei costruttori di materiale e componenti per l'installazione elettrica [1].
Lo scopo dell'associazione è diffondere l'installazione del sistema EIB, lo standard che consente la gestione automatizzata e decentralizzata degli impianti tecnologici di un edificio.
Obiettivi primari dell'associazione sono:
● Controllare e partecipare attivamente alla standardizzazione del sistema
EIB secondo le norme esistenti.
● Diffondere la conoscenza e l'applicazione del sistema in sede nazionale.
● Organizzare e promuovere corsi per installatori e progettisti che intendono avvicinarsi alla tecnologia bus.
● Partecipare alle fiere di settore e organizzare eventi.
● Fornire un supporto tecnico-normativo ai professionisti del mondo
elettrico per l'armonizzazione dello standard e l'elaborazione di documenti tecnici di comune interesse per il comparto.
La struttura operativa prevede le funzioni di marketing, tecnica e formativa. Le singole funzioni trattano tematiche di interesse comune che consentono di rafforzare l'azione di informazione e di sviluppo dello standard stesso.
Lo standard EIB è totalmente conforme alle norme EN 50090 relative ai sistemi HBES (Home & Building Electronic Systems). La certificazione EIB garantisce che la marchiatura di un prodotto venga rilasciata al costruttore solo dopo una severa procedura di test e conformità del dispositivo alla normativa
internazionale vigente relativamente a tutti gli aspetti di affidabilità e resistenza elettrica e meccanica (EMC, AQL, FIT ecc.). Inoltre la certificazione di un prodotto garantisce che il dispositivo sviluppato da un costruttore utilizzi oggetti di comunicazione EIB standardizzati (denominati EIS, EIB Interworking Standard), ovvero che sia in grado di comunicare e interoperare con tutti gli altri dispositivi già certificati e presenti sul mercato.
1.2.3 EHSA
L'associazione EHSA è nata in seguito al progetto europeo Esprit e, grazie a una collaborazione governativa e industriale, il protocollo su cui convergono i prodotti EHS sono in grado di utilizzare un ampio numero di mezzi trasmissivi, dalla linea elettrica ai sistemi a radiofrequenza [1].
Oggi tale protocollo è supportato da un gran numero di società di primaria importanza che costituiscono la European Home System Association. Si tratta di uno standard aperto e molto flessibile, applicabile a tutti i principali mezzi di comunicazione, con funzionalità Plug & Play. Partecipa insieme a BatiBus ed EIB al progetto “Convergenza”, per la creazione di una piattaforma europea per l'Home Automation.
L'obiettivo primario di EHSA è incoraggiare l'utilizzo di questa tecnologia in Europa e sostenerne l'introduzione nelle applicazioni domestiche interattive. EHSA assicurerà inoltre l'utilizzo di specifiche degli EHS e provvederà direttamente a certificarli.
Inoltre garantisce l'istruzione attraverso centri specializzati e la tenuta di corsi che portino i partecipanti a conoscere sempre meglio la tecnologia impiegata. EHSA infine partecipa alla costituzione di Konnex Association, cioè l'associazione Europea che riunisce sotto la stessa comune bandiera i tre principali sistemi oggi esistenti.
1.2.4 BatiBus
Il sistema BatiBus è stato il primo ad apparire sul mercato, nel 1989, su iniziativa di MERLIN GERIN, AIRELEC, EDF e LANDIS & GYR e consta attualmente di circa cento membri a livello internazionale, di cui tredici italiani: ANCISS, APRIMATIC, AVE, BERTOLDO & C., BPT, CORES, ELECTE, MINGARDI MAGNETIC, GROUPE SCHNEIDER, POLITECNICO DI TORINO, SOMFY ITALIA, URMET DOMUS, VEMER.
L'associazione e costituita oggi da varie delegazioni internazionali, e precisamente di Spagna, Francia, Gran Bretagna, Italia, Olanda e altri paesi, con un totale di circa cento società affiliate.
BatiBus si pone come obiettivo la realizzazione e la diffusione di prodotti basati sui protocolli BatiBus e ha al sui attivo più di 5.000 installazioni nei paesi membri. Ha aderito insieme alle associazioni EIB ed EHS all'iniziativa denominata “Convergenza” con lo scopo di sviluppare e diffondere uno standard unico a livello europeo.
BatiBus è il supporto unico della comunicazione tra tutti gli elementi di controllo dell'edificio; tutte le funzioni dell'edificio sono trattate da questi elementi che dialogano tra loro attraverso la linea BatiBus.
BatiBus è già da tempo uno standard europeo: infatti, il protocollo BatiBus è trattato nelle norme francesi NFC 46620 e successive varianti e nelle norme europee (CENELEC) e mondiali (ISO/CEI JTC 1 SC25); soprattutto grazie a questo il sistema garantisce durata nel tempo.
Completamento indispensabile alla rispondenza normative è la certificazione, che permette di garantire la conformità alle norme di riferimento del protocollo BatiBus nonché la possibilità di interazione dei differenti prodotti che fanno parte dell'associazione. Per rilasciare questa certificazione l'associazione BatiBus ha scelto
un organismo neutrale, competente e indipendente: l'LPCIE (Laboratorio Centrale delle Industrie Elettriche).
1.2.5 Konnex
Largamente previsto e reso ormai indispensabile dalla “convergenza” delle tre associazioni sopra citate, finalmente è nato Konnex, lo standard tecnologico europeo che integra tutti i sistemi bus per l'Home and Building Automation”.
Finora, pur facendo riferimento a tre grandi associazioni internazionali. I progettisti, i costruttori e gli installatori europei che hanno utilizzato i sistemi bus non potevano essere certi che, al di fuori dell'associazione e della tecnologia di riferimento, potesse integrarsi ad altri sistemi non facenti parte di quella tecnologia. Si tenga infatti presente che i tre sistemi europei si basano su diversi supporti fisici.
Lo scopo primario che si prefigge Konnex è appunto quello di unificare i tre sistemi in mondo che l'installatore e l'utente finale possano usufruire dei tre sistemi senza preoccuparsi delle tecnologie di base.
Konnex, riconosciuto dalla normativa europea di riferimento (CENELEC), si propone uno standard unico per l'edificio intelligente.
L'associazione Konnex è la conseguenza logica della fusione delle tre associazioni BCI, EIBA ed EHSA in un'associazione sola.
L'associazione Konnex è nata nel maggio 1999 dall'iniziativa di nove società produttrici facenti parte delle tre associazioni menzionate.
Come sopra accennato, se lo scopo prioritario è quello di unificare la scelta del mezzo di comunicazione, Konnex si prefigge anche di concordare regole e norme comuni con il Cenelec, di realizzare un “protocollo” di comunicazione condiviso da tutti, di garantire la totale interazione dei prodotti dei diversi costruttori e di
realizzare database di prodotti certificati.
A oggi l'associazione Konnex rappresenta più di duecento case produttrici operanti nel settore di sistemi elettroniche per la casa e l'edificio. Queste provengono dai più diversi settori applicativi.
1.3 Le nuove tecnologie per disabili
Da quando si iniziarono anche in Italia le sperimentazioni delle “nuove tecnologie” come ausilio per l’handicap motorio sono passati ormai più di quindici anni. Anche per merito della disponibilità delle nuove soluzioni tecnologiche, da una cultura riabilitativa chirurgica prevalentemente ortopedico-sanitario si è passati oggi ad una maggiore attenzione alle potenzialità e ai bisogni di autonomia del disabile motorio nella comunicazione e nell’interazione con l’ambiente, all’interno di processi di apprendimento, di vita quotidiana, di lavoro, di integrazione sociale.
Lo sviluppo dell’informatica e della microelettronica ha reso infatti disponibili apparecchiature che facilitano lo svolgimento di funzioni complesse, semplificando anche drasticamente l'esecuzione dell’atto motorio.
Luogo privilegiato di utilizzo di ausili ad elevata tecnologia è la scuola, specialmente quella dell’obbligo, primo banco di prova in cui si evidenzia e si oggettiva lo scarto fra le performance motorio-cognitive del soggetto disabile rispetto a quelle dei compagni. In molti casi gli ausili tecnologici possono essere proposti come mediatori funzionali anche in età molto precoce (fin dalla scuola materna le tecnologie possono aiutare il bambino disabile a condurre esperienze dirette di gioco e di interazione con l’ambiente più gratificanti, compensando, almeno in parte e dove è possibile, le difficoltà motorie).
osservatore inesperto può generare l’ingannevole impressione che il potente ausilio sia la soluzione che compensa la disabilità, pareggiando in qualche modo la disparità esistente con gli altri bambini. Se in ambito educativo e riabilitativo non mancano certo i successi legati all’uso degli ausili tecnologici, l’esperienza condotta su campo dagli operatori della scuola e della riabilitazione ci induce ad un realistico ridimensionamento, o meglio ad un ricollocamento delle aspettative legate al potere “risolutivo” dell’ausilio.
E’ ormai culturalmente acquisito il fatto che i risultati positivi sono resi possibili da un approccio alla situazione di handicap non improvvisato, ma concertato da parte di insegnanti, riabilitatori e famiglia: un approccio che parte dalla conoscenza approfondita della situazione e delle risorse esistenti (servizi, strumentazioni, esperienze) e si concretizza nell’attuazione di percorsi precisi con metodologie concordate. Infatti l’affrontare situazioni di svantaggio esistenziale su piani sfumati e complessi quali quelli della comunicazione o degli apprendimenti, ipotizzare l’utilizzo di strumentazioni “intelligenti” in grado di modificare profondamente equilibri e dinamiche sia personali che situazionali, richiede anzitutto un superamento degli approcci disciplinari settoriali, per confluire in approccio globale alla situazione e quindi in un progetto globale di intervento, realizzabile attraverso una forte interconnessione fra la persona disabile e le diverse figure professionali e parentali coinvolte.
Nell’attuale situazione di evoluzione tecnologica e culturale, si registra un fortissimo incremento di interesse verso gli ausili tecnologici. L’adozione di un ausilio segna la fine di un processo e l’inizio di un percorso. Alla normale evoluzione dei bisogni (e quindi degli ausili) legata al normale dipanarsi del percorso di vita, si somma, nel campo degli ausili tecnologici, il fatto che abbiamo a che fare con applicazioni soggette ad evoluzione estremamente rapida, che impongono una capacità di aggiornamento costante sia a livello hardware che software (nonché informativo per tutte le persone coinvolte e impegnate a seguire il disabile).
flessibilità e configurabilità, il che ne consente l’uso per molteplici applicazioni e favorisce una maggiore personalizzazione. Dal punto di vista dell’operatore che lavora affrontando situazioni di handicap, la complessità degli ausili risiede non solo nell'aspetto tecnologico, ma sempre più nello studio della sua migliore applicabilità nella reale situazione di vita.
1.4 L’ausilio come “sistema”
L’ausilio è in realtà un sistema formato da diversi apparati. Prendiamo in prestito la schematizzazione di un PC: esso è grossolanamente costituito da una o più periferiche di input, una unità di elaborazione (Hardware e Software) e una o più periferiche di output. Partendo da questa nota schematizzazione per applicarla all’ausilio tecnologico è evidente come, nel caso delle disabilità motorie, si pongano in particolare risalto gli aspetti degli accessi alla macchina (cioè dei sistemi di input alternativi facilitati) e dell’output.
La persona disabile si rapporta con l'ambiente mediante una serie di azioni svolte con “modalità” non sempre comprensibili od efficaci: il compito dell'ausilio è aumentare l'efficacia di tali azioni, se necessario compiendo una elaborazione o una vera e propria opera di “traduzione” di codici espressivi e funzionali. Per questo motivo, più che di ausilio, é opportuno parlare di un “sistema ausilio”, ossia un insieme più o meno complesso di apparati hardware e/o software che riceve segnali particolari dalla persona disabile e li ritrasmette in modo più comprensibile od efficace all'ambiente circostante. L’esperienza comune ci insegna che come “ausilio” viene spesso sbrigativamente identificato solo l’elemento più “potente” dell’intero sistema. L’ausilio può essere in realtà un sistema composito in cui i componenti hanno diversi ruoli ma non minore importanza: l’accesso personalizzato (ad es. un particolare sensore) é tanto importante quanto l’attuatore (costituito ad es. dal
computer), e quest’ultimo non risolve alcun problema se non é corredato di software di elaborazione opportuno e se non fornisce un output nelle forme adeguate. Nel seguito si chiarirà meglio il significato dei diversi “blocchi” illustrati, facendo riferimento ai gruppi di ausili.
Qualche esempio relativo a casi concreti può aiutare a capire meglio. Il caso più semplice é quello in cui l'ausilio si può ridurre ad un solo accesso personalizzato: ad es. l'accensione della luce può essere possibile se l'interruttore è personalizzato, l'uso del computer può diventare possibile grazie ad adattamenti della normale tastiera, ecc.. In casi di maggiori difficoltà motorie la particolare disabilità rende necessaria una mediazione più importante dell'ausilio: ad es. nel caso di chi è in grado di controllare una sola funzione elementare (ad esempio un solo movimento di una sola parte del corpo) e desidera effettuare funzioni complesse (es. scrivere, controllare l’ambiente, e simili ), l'ausilio deve essere uno strumento intelligente, con una interfaccia in grado di elaborare un codice elementare (es. azionamento di un sensore) in un segnale in grado di governare l’attuatore (es. computer) per produrre un output quale la scrittura, il controllo dell’ambiente, ecc. L'interazione, illustrata nella figura precedente, evidenzia il ruolo dell’ausilio come mediatore nel percorso che va dalla persona disabile verso l'ambiente; nella parte inferiore (tratteggiato) sono indicate le interazioni in senso opposto, cioè gli effetti che la presenza
dell’ausilio produce verso la persona disabile.
Queste interazioni, da non sottovalutare, possono essere:
1. l'informazione di ritorno fornita dall’ausilio stesso alla persona durante l’uso, detta “Retroazione” o “Feedback”: ne sono un esempio il contenuto dello schermo del computer che varia a seconda dei comandi impartiti, o nel caso di un sensore il semplice “click” che segnala l’avvenuto azionamento;
2. l'azione dell'ambiente verso la persona, aspetto nel quale l'ausilio più difficilmente gioca un ruolo di mediatore (come nel caso della protesi acustica) ma la cui presenza può risultare comunque significativa: si pensi ad esempio alle diverse modalità di rapporto comunicativo che istintivamente si stabiliscono trovandosi di fronte ad una persona con disabilità di comunicazione, se quest’ultima é dotata o meno di un ausilio tecnologico. Va infine ricordato che l’ausilio ad elevata tecnologia può non limitarsi alla strumentazione Hardware e Software: vi sono anche fattori aggiuntivi (interventi, soluzioni, servizi) che possono essere indispensabili a renderne possibile l’uso e che quindi sono considerabili di fatto come parte integrante dell’ausilio. Alcuni esempi risultano:
● Accessori non in dotazione standard (inclusa eventuale manualistica).
● Postazione di lavoro adattata (ad esempio posizionamenti adattati in
altezza, inclinazione, centratura rispetto al soggetto, ergonomie dalle forme inconsuete pensate per migliorare la produttività e diminuire l'affaticamento).
● Supporto per l’installazione, la personalizzazione, l’addestramento e
l’assistenza;
● Servizi legati all’uso dell’ausilio (es. teleassistenza/telesoccorso:
Centrale operativa);
● Canoni generati dall’uso dell’ausilio (es. applicazioni telefoniche e
telematiche).
Figura 4: Appoggio per polsi, consente di spaziare sul piano di lavoro senza
1.5 Categorie di ausili
Gli ausili tecnologici potrebbero essere raggruppati secondo diversi criteri: ad es. in base alla tecnologia utilizzata, o in base alla funzione per cui sono stati concepiti, o ancora secondo le categorie di menomazioni cui si rivolgono, ecc.
Classificare secondo le tecnologie significa creare raggruppamenti che nulla hanno a che vedere con il reale utilizzo dell’ausilio. Un ausilio tecnologicamente “semplice” può la svolgere la stessa funzione con efficienza anche maggiore di uno più “sofisticato”, così come un accessorio meccanico può condizionare in modo determinante l’efficacia di un sistema informatico (ad es. lo scudo per tastiera, in sostanza una lastra metallica forata, non è certamente di per sé un dispositivo informatico ma costituisce un ausilio spesso indispensabile per l’uso del PC. Vedi Figura).
Nei raggruppamenti devono perciò coesistere apparati basati su tecnologie diverse.
Figura 5: Scudo per tastiera, con la griglia i tasti risultano incassati
all'interno dei fori in modo da evitare la pressione accidentale di uno o più tasti contemporaneamente.
Classificare secondo le funzioni significa assegnare una funzione precisa ad ogni singolo ausilio: es. scrivere, comunicare, ecc. La difficoltà balza agli occhi quando andiamo a considerare gli strumenti informatici, per definizione destinati ad usi del tutto generali.
Classificare gli ausili intendendoli come soluzioni a precise categorie di menomazioni significa identificare un legame stretto fra problema e soluzione: questo appare in aperto contrasto con l’esperienza che, pur non negando l’esistenza di questo legame, ci induce a considerarlo come certamente non deterministico.
L’unica classificazione standardizzata a livello nazionale ed europeo è la classificazione ISO9999, una classificazione di tipo gerarchico che distingue gli ausili sulla base delle funzioni/ambiti di vita cui sono destinati. All’interno di questa classificazione, gli ausili tecnologici informatici, elettronici e telematici sono perlopiù ritrovabili nelle classi:
● Ausili per terapia e rieducazione
● Mobilia e adattamenti per la casa o altri edifici
● Ausili per comunicazione, informazione, segnalazione
● Ausili per manovrare oggetti e dispositivi
● Adattamenti dell’ambiente, utensili e macchine
● Ausili per attività di tempo libero
Nel seguito gli ausili informatici sono raggruppati secondo un modo comune e condiviso di identificare gli oggetti in questione, un criterio “empirico” che dà la priorità all'immediata comprensione dell’argomento trattato.
La classificazione che segue si rifà a quella del Catalogo “Idee da Ausilioteca” che illustra gli ausili presenti presso l’Ausilioteca/Centro Ausili Tecnologici di Bologna:
● Sensori
● Comunicatori
● Input e Output speciali al PC
1.5.1 I sensori
I sensori costituiscono l’elemento di comando elementare, il primo anello della catena di dispositivi che possono permettere alla persona con gravi disabilità motorie (cioè con pochi movimenti controllabili volontariamente) di controllare gli strumenti elettrici/elettronici, dai giocattoli agli elettrodomestici, dagli strumenti per la comunicazione al computer. I sensori trasformano una grandezza di tipo meccanico (es. pressione, deformazione, sfioramento, ), pneumatico (es. soffio, emissione vocale), elettrico (es. potenziale mioelettrico: l’aggrottare di un sopracciglio, la chiusura di una palpebra, la contrazione di un muscolo o ad es. fotocellule) nella chiusura/apertura di un contatto elettrico che va a comandare un dispositivo con un segnale del tipo acceso/spento (on/off).
Altre grandezze che contraddistinguono i sensori oltre alla tecnologia utilizzata sono:
● Dimensione, forma e colore.
● Superficie sensibile.
● Materiale della fattura (tipicamente materiali plastico ma anche legno e metallo).
● Forza d'azionamento (minimo sforzo per garantire l'azionamento
sicuro).
● Corsa operativa (scatto nelle vicinanze della posizione di riposo oppure movimenti accentuati).
● Feedback (Tattile, cinestetico2, uditivo, visivo). ● Ancoraggio.
L’individuazione del sensore avviene attraverso una valutazione specialistica tesa a sondare le capacità motorie residue della persona: si tratta in sostanza di identificare uno o più movimenti od azioni di una qualsiasi parte del corpo, cui poter attribuire con certezza l'intenzione di una azione. Fra i movimenti possibili viene individuato quello (o quelli) che comportano il minor sforzo possibile in termini di movimento e di coordinamento. Il compito del sensore è quello di cogliere il movimento nel miglior modo possibile (minimo sforzo e massimo rendimento) e di permettere il comando del dispositivo cui è collegato.
E’ necessario provare diversi sensori, sperimentando tutte le modalità di azionamento e di posizionamento possibili, prima di decidere, ove possibile insieme alla persona disabile, quale sia la soluzione ottimale. Questo processo viene svolto tramite il coinvolgimento del riabilitatore e del Centro specializzato sugli ausili. A tale proposito, possono influire in modo determinante gli aspetti posturali. Per il disabile grave, infatti, occorre anzitutto garantire una corretta postura per liberare il gesto utile all’azionamento del sensore, in modo che questo risulti efficace, ripetibile, non affaticante. Si tratta cioè di fare in modo che tutta l’attenzione sia concentrata sull’effetto prodotto dall’azionamento del sensore, non sul movimento necessario per
compierlo.
1.5.2 I comunicatori
I comunicatori sono ausili normalmente portatili che costituiscono un supporto facilitante nell’esecuzione di alcune funzioni del processo comunicativo interpersonale. La comunicazione consentita da questi strumenti richiede nella grande maggioranza dei casi la presenza dell’interlocutore (in quanto essa normalmente non resta fissata su un supporto permanente, es. stampa) ed è basata su concetti e contenuti espressi in forma sintetica perlopiù attraverso simboli. Le stesse funzioni che si realizzano sui comunicatori portatili possono essere svolte anche su PC, a mezzo di opportuni software: cambiano, ovviamente, l’interfaccia utente e la fruibilità dell’ausilio.
Il tema della comunicazione richiederebbe in realtà un approccio che prendesse in esame, prima degli ausili, i contenuti, i linguaggi e i metodi per comunicare. Ci limiteremo qui a descrivere le categorie di ausili che la possono supportare nel caso di gravi disabilità motorie e del linguaggio.
Un generico comunicatore portatile è costituito da un dispositivo elettronico che si presenta al bambino come un pannello su cui sono raffigurate sovrapposte figure, simboli e/o parole. L’ausilio ha la funzione di rendere possibile al bambino disabile la scelta di una di queste, cui viene attribuito un significato comunicativo convenzionale.
Si possono realizzare diverse raccolte di simboli o di figure, che supportino una comunicazione semplificata in diversi contesti e momenti della giornata; tipicamente le prime applicazioni vengono realizzate a partire da poche scelte riguardanti i bisogni primari. In più, i comunicatori normalmente consentono di associare alla scelta delle singola figura o simbolo, l’emissione di un parola o di una frase pre-registrata. L’uso di linguaggi simbolici strutturati (es. Bliss, PCS, PIC, …) può essere
supportato da comunicatori più evoluti, in grado di rendere possibile questo modo alternativo di comunicare, in cui un concetto elementare è individuato da un simbolo e un concetto complesso da una combinazione di simboli.
Mentre in Italia l’utilizzo di questi strumenti e di queste tecniche è ancora minimo, nei paesi del nord Europa e nell’America del Nord, dove la cultura della comunicazione alternativa e aumentativa è più consolidata, è frequente incontrare persone disabili che comunicano autonomamente, con rapidità ed efficienza, mediante linguaggi simbolici e comunicatori portatili.
I comunicatori si contraddistinguo in base a:
● Dimensione e portatilità
● Tipo di input ( vi sono comunicatori che accettano diversi tipi di input da interfacce personalizzate altri che prevedono sono un un tipo di input)
● Tipo di selezione ( la selezione dei simboli o delle figure può avvenire
in maniera diretta, cioè premendo il simbolo; a scansione discreta ossia i simboli vengono scanditi da una luce/suono e il disabile aziona il sensore in corrispondenza di quello desiderato; a scansione continua ad es. indicatori a lancetta.)
Figura 7: Comunicatore con Touch Screen
● Numero di caselle
● Configurabilità (la configurabilità è un requisito fondamentale per potersi meglio adattare alla situazione motorie e cognitiva del bambino)
1.5.3 Input\output speciali al PC
Una visione di sintesi delle possibilità offerte dalla tecnologia per rendere disponibile l’uso del PC a persone con disabilità motorie, può essere resa dalla figura seguente in cui si distingue fra il PC in configurazione standard (hardware più software applicativo) le periferiche di accesso, l'elaborazione dell’input e le modalità di output.
1.5.4 Input speciali
A questa categoria appartengono sia prodotti progettati appositamente per
disabili sia prodotti di normale diffusione commerciale, le cui caratteristiche li rendono indicati in casi di particolari inabilità funzionali.
Oltre ai sensori, già trattati in precedenza e il cui ruolo ha senso solo in collegamento a sistemi di elaborazione del segnale, le periferiche speciali per una accesso al PC sono così raggruppate:
● Tastiera normale adattata (utilizzate in presenza di disabilita lievi o
medie; queste tastiere presentano diversi adattamenti e agevolazioni quali griglie, appoggio per i polsi, rimappature dei tasti, facilitazioni software, accorgimenti costruttivi atti a rendere i tasti più distinguibili)
● Tastiere speciali (progettate per adattarsi a casi specifici di grave
disabilità, possono essere molto diverse dalle normali tastiere nella forma, dimensioni, area e numero dei tasti, presentare feedback di tipo tattile, movimento, uditivo ed essere più o meno sensibili). Esse si dividono in:
○ Espanse con layout predeterminato, in genere con tasti 4/5 volte più
grandi del normale
○ Ridotte con layout predeterminato, indicate ad esempio per soggetti
miodistrofici che pur avendo una buona precisione nel movimento non hanno la capacità o la forza per controllare lo spazio utile di una tastiera normale
○ Programmabili con layout configurabile; la programmabilità risiede
nel fatto di poter associare ad ogni area elementare un particolare significato con la possibilità di controllare la temporizzazione la pressione dei tasti
● Sistemi di puntamento: mouse, trackball, joystick, head-stick3,
3 Puntamento con il capo, dispositivi in grado di utilizzare i movimenti della testa per dirigere il puntatore sullo schermo. I modelli esistenti si basano su tecnologie a raggi infrarossi o ultrasonici:
Touchpad4, Touchscreen5, a puntamento ottico6. Tali sistemi si basano sul controllo di un puntatore su di uno schermo. Possono essere di tipo analogico, cioè è possibile dirigere il puntatore in maniera continua, oppure digitale, ossia la leva individua solo un numero discreto di posizioni. Da notare che il puntatore si muove con velocità costante e non in maniera proporzionale allo spostamento.
● Emulatori di mouse e tastiera: dispositivi in grado di trasformare i
segnali, provenienti da un numero limitato di sensori, in comandi per il puntatore
● Input vocale: sono in grado di inviare comandi o dettare testi attraverso
il riconoscimento vocale
Da segnalare che alcune periferiche speciali si sostituiscono o affiancano direttamente alle periferiche standard, altre necessitano viceversa di una opportuna interfaccia hardware o software (driver): tale elemento può influenzare la compatibilità di questi dispositivi rispetto ai programmi applicativi.
1.5.5 Output speciali
Il problema visivo è frequentemente sovrapposto a quello motorio, quindi risulta interessante dare una breve descrizione delle metodologie atte alla fruizione degli output visivi a persone che presentano lievi deficit visivi.
Un primo miglioramento per aumentare la visibilità dell'output consiste nella scelta dei dispositivi video, quali monitor o LCD e nell'impostazione dell'ambiente virtuale di lavoro.
sul capo della persona disabile.
4 Tavolette con superficie sensibili su cui si può agire con le dita o con un penna.
5 “Schermi tattili” si tratta di una superficie sensibile che si antepone al monitor. Il puntamento di ottiene toccando lo schermo.
Vale la pena puntare su prodotti medio-grandi con buone caratteristiche di
nitidezza, brillantezza e stabilità dell'immagine visiva, cercando di evitare di
risolvere i problemi di grandezza dei caratteri ricorrendo all'uso di particolari programmi di ingrandimento a video. Un'ultima nota riguarda il colore e il
contrasto: grandezze importanti nei casi di ipovisione.
In ultima analisi, tra i dispositivi di output occorre anche citare quei sistemi
audio che, al contrario, possono risultare problematici in tutti quei casi di ipoacusia o
sordità. Tali sistemi permettono di ricevere segnali sonori o beep a diversa frequenza, spesso associandoli a effetti visivi come il lampeggiamento o didascalie. In questa gamma di dispositivi rientrano gli strumenti di sintesi vocale che consistono nella generazione automatica, a partire da testo scritto, di un parlato ottenuto concatenando i fonemi secondo determinate regole.
In sostanza il PC può “leggere” in forma intellegibile quanto compare sullo schermo o viene inviato da tastiera (ovviamente anche da un emulatore di tastiera). La sintesi vocale risulta particolarmente utile nei casi di anartria7o disartria8grave, in quanto permette alla persona disabile di esprimersi al di là della comunicazione scritta o mimica, seppure mediante una voce sintetica. La differenza fra voce digitalizzata e sintesi vocale risiede nel fatto che nel primo caso vengono trasmessi messaggi pre-registrati (quindi fissi), mentre nel secondo caso i messaggi sono totalmente liberi e possono essere composti e pronunciati in tempo reale. Occorre ricordare che la sintesi vocale è anche uno degli output più utilizzati da ipovedenti e non vedenti, in associazione a particolari programmi denominati “lettori di schermo” o “filtri vocali”.
7 Incapacità di articolare le parole pur essendo conservata la comprensione del loro significato. La lesione responsabile sarebbe localizzata nel piede della III circonvoluzione frontale (centro di Broca). Va distinta dalla disartria, che è secondaria a paralisi dei muscoli della fonazione. 8 Difficoltà nell'effettuare i movimenti necessari all'articolazione della parola, provocata da
1.6 Perché un LPS?
Dall'analisi delle possibilità che offre la progettazione Domotica, attraverso impianti realizzati ad-hoc, di centralizzare il sistema di controllo degli ambienti domestici e della tecnologia ormai divenuta “casalinga”9, con la necessità di creare una casa semplificata per il disabile, risulta evidente il processo di integrazione che occorre attuare affinché tali tecnologie non siano esclusivamente a beneficio dell'utenza standard.
Ultimamente è di moda l'utilizzo (soprattutto nella progettazione di contenuti per il WEB) dei termini:
● “Accessibilità” per indicare l'insieme di accorgimenti pratici e
tecnologici atti a rimuovere le barriere architettoniche10 garantendo l'accesso a contenuti e servizi.
● “Usabilità” ossia la capacità dell'interfaccia di rispondere alle reali
necessità dell'utente e la semplicità con cui questa permette di conseguire gli obiettivi prefissati. Per capire il significato di tale termine potremmo citare la seguente frase:
«Normalmente non dovrebbe succedere di avere problemi nell’utilizzo delle porte, degli interruttori, dei rubinetti dell’acqua. “Le porte?” dirà il lettore. “Hai difficoltà ad aprire le porte?” Ebbene, sì. Spingo quando si dovrebbe tirare, tiro quando si dovrebbe spingere e vado a sbattere contro le porte che invece di ruotare dovrebbero essere fatte scorrere di lato [...] Eppure, non sono molte le cose che si possono fare con una porta: o la si apre o la si chiude. Supponete di essere in un corridoio di un palazzo di uffici. Arrivate a una porta. In che direzione si apre? Si deve spingere o tirare, a destra o a
9 Per citare alcuni esempi: risparmio energetico, sistemi di antifurto, gestione automatica dell'impianto elettrico e riscaldamento, automatizzazione di semplici gesti quotidiani, monitoraggio della casa, sistemi di comunicazione.
10 Qui non inteso in senso fisico ma intendendo tutti quegli impedimenti invisibili che si parano di fronte alla capacità percettiva del disabile.
sinistra? Magari è una porta che scorre? Ho visto porte che scivolano in alto dentro il soffitto. Una porta pone due soli problemi essenziali: in che direzione si muove? Su quali dei due lati bisogna agire? Le risposte dovrebbero risultare dal disegno dell’oggetto, senza bisogno di cartelli o simboli, certamente senza bisogno di procedere per tentativi ed errori.» [3] Abbiamo visto la vastità di ausili tecnologici tra cui il disabile può districarsi per sopperire alle proprie carenze motorie e cognitive. Ma quello che realmente manca in questo ampio scenario è la possibilità, attraverso un'unica interfaccia di controllo, altamente modellata e particolareggiata atta a risolvere caso per caso le disfunzioni motorie del soggetto, di poter controllare la vastità dei dispositivi elettronici presenti normalmente nell'ambiente domestico.
Presso l'Università di Pisa, nel dipartimento di Ingegneria Elettronica, è stato intrapreso un progetto di studio, progettazione e realizzazione di un insieme di vari ausili tecnologici, atti a migliorare la qualità della vita di persone disabili e di anziani. Il fine ultimo è quello di proporre oggetti validi ad un basso costo per l'utente in modo da rendere disponibile il prodotto per il maggior numero possibile di persone. Il mercato propone molti prodotti in questo settore, ma il costo spesso proibitivo ne limita l'effettiva fruibilità. C'è da segnalare il fatto che spesso esistono molteplici strumenti diversificati rispetto all'applicazione per cui essi sono intesi; questo moltiplica i costi e rende comunque il beneficio tecnologico strettamente correlato e circoscritto al singolo uso.
Il progetto a cui partecipa anche questo lavoro di tesi, è mirato all'analisi del progetto di massima di una rete domotica in grado di rendere disponibile ad una unità centrale la posizione spaziale di un disabile all'interno della propria abitazione e fornire ad una interfaccia grafica montata sulla sua carrozzina una serie di comandi che possono essere eseguiti da quella posizione verso utilizzatori dislocati nelle immediate vicinanze. L'obiettivo principale è di studiare un sistema piuttosto semplice da utilizzare per il disabile e ad un basso costo, sia di acquisto, che di gestione.
Un lavoro precedente con tali obiettivi è la tesi di Bitossi: “Studio progettazione e realizzazione di un gateway wireless per applicazioni domotiche”. Si tratta di un sistema di controllo con interfaccia utente in comunicazione attraverso un Gateway con diversi dispositivi elettronici. Il gateway è in grado di ricevere i segnali radio provenienti dall'interfaccia utente, interpretarli e mandarli all'apparato interessato.
Il passo sostanziale che si vuole fare con l'uso di un LPS non è solo integrare gli automatismi attraverso una singola UI (user interface), ma semplificare il sistema di gestione riferendolo alla singola applicazione, di solito legata ad una ben precisa posizione all'interno di un edificio. In tale maniera ne risulta semplificata la stessa UI diminuendo consequenzialmente le possibilità di errori e rendendo di fatto il sistema più usabile ed accessibile. Per il conseguimento di tale obiettivo occorre pertanto un sistema di localizzazione in grado di rilevare la presenza dell'utilizzatore nelle immediate vicinanze ed un utilizzatore in grado di rendere accessibili all'interfaccia le proprie capacità di interazione.
In tal senso, più che parlare semplicemente di Local Positionig System, sarebbe più appropriato definire una altro termine: LPSD (Local Positioning System for Disabled), in quanto rispecchia meglio l'applicazione e l'intenzione a cui esso è riferito.
