Bengala IoT
Participantes:
Rodrigo Ferraz AzevedoResumo do projeto:
Segundo IBGE, 6,2% da população possui algum tipo de deficiência física e nosso projeto visa atender este público, especificamente deficientes visuais.Descrição do projeto:
Segundo IBGE, 6,2% da população possui algum tipo de deficiência física e nosso projeto visa atender este público, especificamente deficientes visuais.Tecnologias assistivas são pouco exploradas no mercado de IoT e tem um alto potencial de retorno financeiro e pessoal.O nosso projeto se propõe a criar uma bengala que utilize tecnologia embarcada para melhorar a vida de pessoas com deficiência visual, tornando-se literalmente os olhos do cliente usuário. O dispositivo utilizará sensores, como sensor GPS, microfone para tratamento de comandos de voz, headset para interação com o usuário, sensores ultrassônicos para detecção de obstáculos e objetos próximos, carregador magnético e se propõe a ser um dispositivo completo de comunicação, permitindo que o usuário efetue e receba ligações telefônicas através do headset bluetooth conectado ao seu corpo.O traçado de trajeto para guia do usuário utilizará integração com softwares de mapas e trajetos, como Google Maps ou Openstreetmap, fazendo integração através de APIs abertas.A bengala utilizará motor de vibra-call para avisar o usuário da proximidade de obstáculos e utilizará um motor no local de empunhadura para indicar ao deficiente a direção, direita ou esquerda, para a qual ele precisa se virar para desviar do obstáculo e continuar seu trajeto.O produto se propõe a armazenar dados e disponibilizá-los para tutores (parentes, médicos etc) em um serviço de nuvem que permitiria acesso à localização do usuário e dados de telemetria à distância. O protótipo utilizará serviços gratuitos de teste na nuvem para apresentar esta função. Estes dados de geolocalização permitirão também que o deficiente visual seja localizado em casos de emergência e, inclusive, acione um alarme para notificar os tutores que se encontra em alguma situação de perigo.Os dados históricos gerados pelo dispositivo IoT após armazenados no serviço de nuvem podem ser usados para técnicas de mineração de dados e identificar padrões do usuário para uso em análises diversas.A solução se diferencia de projetos similares por possibilitar comunicação, armazenar dados históricos de telemetria, além de cumprir sua função básica que é fornecer autonomia para o deficiente visual durante seu deslocamento através de atuadores após o tratamento de dados dos sensores do produto.O serviço em nuvem é grande diferencial na solução, já que as soluções pesquisadas no mercado nacional não acumulam dados ou interagem com tutores remotamente, o que, inclusive, pode justificar a aquisição do equipamento por instituições de cuidados para deficientes.Disponibilizar um produto que permita acionamento de alarme a distância para terceiros também é primordial para pessoas com deficiência visual elevada e que não são capazes de tomar decisões em caso de emergência ou situação de perigo.
Solução proposta:
Histórico do desenvolvimento:
15 e 16/05/2017:
Nesta data nós subimos os serviços e sistemas web que suportarão o projeto na nuvem da Microsoft, Azure, além de iniciarmos o aplicativo que executará localmente na Dragonboard.
17/05/2017:
Este dia foi de atividades externas e coleta de dados de prováveis usuários do dispositivo, quando visitamos o Centro Nacional de Referência em Tecnologia Assistiva (CRTA) em Campinas e, conversamos com pesquisadores da área de tecnologia assistiva e simulamos partes do nosso protótipo utilizando uma bengala comum junto a uma deficiente visual que aprovou ou fez ressalvas a respeito de funcionalidades propostas.
18/05/2017 a 20/05/2017:
Fizemos testes com os sistemas operacionais Android e Linux e transmitimos o software do protótipo para a placa. O José ficou responsável pelos testes dos sensores da bengala e placa.
Após pesquisas e leitura de documentação, habilitamos o acesso à GPIO e fizemos vários testes via ADB diretamente no notebook usado para desenvolvimento do projeto.
21/05/2017 a 27/05/2017:
Concluímos os testes com o GPS e aplicativo Android e conseguimos traçar rotas sem problemas. Os testes estão sendo feitos em uma lapdock antes de se plugar na bengala em definitivo.
28/05/2017 a 03/06/2017:
Esta semana foi de muito trabalho na fabricação da bengala e desenvolvimento do software que funcionará embarcado na DragonBoard. Nós tivemos alguns desafios no desenvolvimento para Android que levaram algum tempo para serem resolvidos, principalmente com relação ao uso do GPS em espaços fechados.
04/06/2017 a 10/06/2017:
Iniciamos a fabricação de novo protótipo da bengala, utilizando elementos leves (alumínio) conforme indicação de deficiente visual que está nos ajudando a validar o projeto.
Fizemos também diversos ajustes no software que funcionará na DragonBoard e no serviço online hospedado no Microsoft Azure.
Começamos a utilizar a Linker Mezzanine para resolver a questão do nível de tensão necessário para alguns sensores. Abaixo é exibido o esquemático da Mezzanine.
11/06/2017 a 17/06/2017:
18/06/2017 a 24/06/2017:
Nesta semana testamos o novo protótipo da bengala toda feita em alumínio e polímero e resolvemos alguns problemas após muita pesquisa, principalmente, o problema relacionamento ao funcionamento do GPS onboard da DragonBoard.
Entrevista com Deficiente Visual sobre o Protótipo Finalizado:
Instructable: https://www.instructables.com/id/Bengala-IoT/
Hardware:
O uso de GPS e GSM são primordiais para o sucesso do projeto porque através do GPS será possível traçar as rotas de direção para o deficiente e GSM para comunicação via rede celular e envio dos dados de telemetria para o serviço de nuvem. Como a Dragonboard possui wi-fi este será utilizado para atualização remota do software, além de trânsito de dados entre o dispositivo e a nuvem.
O headset utilizará bluetooth para comunicação com a Dragonboard.
Os sensores ultrassônicos são extremamente importantes para a detecção de objetos físicos no caminho do deficiente.
A fabricação mecânica da bengala será de nossa responsabilidade visando se adequar aos componentes embarcados.
Software/Firmware:
- Android (http://www.96boards.org/documentation/ConsumerEdition/DragonBoard-410c/Downloads/Android.md/)
- Android Studio (https://developer.android.com/studio)
- Qualcomm Developer Network (https://developer.qualcomm.com/hardware/dragonboard-410c/tutorial-videos)
- Dragonboard 410c Installation Guide for Linux and Android (https://github.com/96boards/documentation/wiki/Dragonboard-410c-Installation-Guide-for-Linux-and-Android)
- Microsoft Azure (https://azure.microsoft.com/pt-br/)
Referências:
- Internet of Things Specialization UC San Diego (https://www.coursera.org/specializations/internet-of-things)