Pubblicazione finale EasyMob

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EasyMob - Sistemi domotici per la guida di persone con difficoltà in ambienti confinati

Relazione di fine progetto

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Pubblicazione finale EasyMob

  1. 1. relazione di fine progetto SISTEMI DOMOTICI PER LA GUIDA DI PERSONE CON DIFFICOLTÀ IN AMBIENTI CONFINATI
  2. 2. Con il Programma Operativo 2007-2013 cofinanziato dal Fondo europeo di sviluppo regionale, l’Amministrazione del Friuli Venezia Giulia ha inteso promuovere, nel proprio territorio, la realizzazione di progetti di ricerca a elevato impatto sistemico, con l’obiettivo di rafforzare le reti dell’innovazione e di accrescere la competitività delle imprese. In tale ambito ha individuato la domotica come settore strategico per lo sviluppo del sistema regionale, indicando al mondo scientifico e al sistema imprenditoriale la necessità di lavorare con logica inclusiva, condividendo competenze e capacità tra loro complementari. In questo contesto è nato EasyMob, il progetto di ricerca industriale frutto della collaborazione tra università, industria, piccole e medie imprese e parchi scientifici, che si è proposto di realizzare servizi innovativi, a costi accessibili, come risposta a crescenti bisogni sociali e sanitari. Il progetto ha così portato allo sviluppo e alla produzione di apparati domotici in grado di rispondere ad esigenze attuali e future della società, migliorando le condizioni per l’accesso e la fruibilità dei servizi erogati in strutture sanitarie - ma anche in scuole e uffici pubblici - da parte di persone con difficoltà a muoversi autonomamente in ambienti chiusi e strutturalmente complessi. I risultati raggiunti confermano la validità del progetto e delle scelte operate a monte di esso ed indicano che, aggregando la filiera dell’innovazione e puntandosullaspecializzazioneintelligente,ilFriuliVeneziaGiuliapotràessere un interlocutore privilegiato nell’accesso ai futuri finanziamenti europei. Roberto Molinaro Assessore Regionale all’Istruzione, Università e Ricerca dal 2008 ad aprile 2013 Prefazione 01.prefazione
  3. 3. Partner Capofila Unione Europea FESR Ministero dello Sviluppo Economico È un progetto finanziato da:
  4. 4. 06. il progetto easymob 4 tecnologie per un sistema di orientamento 08. orientamento tramite IR 10. orientamento tramite smartphone 12. orientamento tramite guide di luce 14. orientamento tramite qr code 16. il software centrale la sperimentazione 18. metodologia 20. risultati 22. conclusioni indice
  5. 5. EasyMob è una delle iniziative di ricerca industriale nel settore della domotica finanziate dalla Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia grazie al Programma Operativo Regionale del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale. La domotica è uno dei focus scelti dalla nostra Regione per l’Obiettivo Competitività e Occupazione per il suo carattere trasversale, in grado di coinvolgere e far crescere i più importanti cluster regionali. EasyMob nasce dalla collaborazione di sette partner, tra cui imprese, enti di ricerca, università e parchi scientifici e tecnologici: Solari Spa (capofila, che realizza sistemi di visualizzazionedelleinformazionialpubblico, orologeria industriale e sistemi di raccolta dati), L.U.C.I. Srl (che si occupa di sviluppo, produzione e installazione di sistemi di illuminazione e segnalazione innovativi) e MoBeSrl (spin off dell’Università di Udine, che opera nel campo della ricerca di tecnologie e metodologie innovative per dispositivi mobili e sistemi web e multimediali), l’Università degli Studi di Udine, il Centro di Riferimento Oncologico di Aviano e i parchi scientifici e tecnologici Friuli Innovazione di Udine e Polo Tecnologico di Pordenone. 06. IL progetto Il progetto EasyMob
  6. 6. Il progetto si rivolge a persone con difficoltà di orientamento, offrendo loro assistenza in ambienti confinati complessi, ovvero luoghi sia al chiuso che in esterni, che presentano percorsi articolati ed eventuali ostacoli da superare. EasyMob ha studiato e sperimentato un innovativo sistema di orientamento che coniuga quattro diverse tecnologie, esistenti e di basso costo, per aiutare le persone a trovare con facilità la propria destinazione in ambienti complessi. Nello specifico l’idea di EasyMob prende le mosse dagli ambienti ospedalieri ma è applicabile alle università, ai centri di diagnosi e agli altri luoghi che vedono per loro natura un’alta affluenza di utenti di questo tipo. Il sistema si basa sull’uso, esclusivo o integrato, delle seguenti tecnologie: • trasmettitori e ricevitori ad infrarosso (IR) associati alla meta da raggiungere e in grado di produrre dei messaggi audio che forniscono indicazioni sulla direzione da seguire; • soluzioni per l’uso del telefono cellulare (smartphone) come mezzo di orientamento, localizzazione e distribuzione dei contenuti; • percorsi luminosi intelligenti, in grado di segnalare attraverso un codice colore di immediatacomprensionelevieperraggiungere determinati punti all’interno di comprensori con una configurazione complessa; • lettori di codici a barre bidimensionali (QR Code) per migliorare le funzionalità di indirizzamento. Dopo una fase iniziale di ricerca industriale, finalizzata a studiare il metodo migliore per progettare le tecnologie prescelte per l’ausilio all’orientamento, è seguita una fase di sviluppo sperimentale, nella quale sono stati realizzati i prototipi degli apparati di trasmissione e ricezione a infrarosso, i dispositivi dei percorsi luminosi, i prototipi di totem touch screen e il software embedded per dispositivi mobili. La fase finale dell’azione di sviluppo si è conclusa con la definizione e l’attivazione di un progetto pilota presso il Centro di Riferimento Oncologico di Aviano (CRO), al fine di dimostrare la fattibilità tecnica e l’utilità del sistema implementato. 07.IL progetto Il progetto EasyMob ha preso avvio il primo ottobre 2010 e si è concluso il 31 luglio 2013.
  7. 7. La tecnologia scelta e gli scenari di impiego La caratteristica più importante del sistema di trasmissione e ricezione a raggi infrarossi (IR) sta nella capacità di individuare in modo preciso la direzione da cui proviene l’informazione e la possibilità di veicolare messaggi audio sullo stesso canale. Queste caratteristiche, con l’integrazione di un sistema di comunicazione bidirezionale, rappresentano un valido supporto all’orientamento in ambienti confinati. Il sistema consente anche la raccolta di informazioni statistiche sul flusso delle persone e sui tempi di percorrenza. Uno speciale ricevitore programmato per raggiungere una determinata destinazione consente all’utilizzatore di essere guidato con indicazioni vocali, rispetto alla direzione puntata dal dispositivo. In questo modo laguidaversoladestinazioneèsempliceediretta. Tutte le informazioni relative alla mappa del sito e alla destinazione assegnata al ricevitore sono contenute in un sistema centrale che ottimizza il percorso tenendo conto delle caratteristiche dell’utente (carrozzine, impedimenti nella deambulazione, ecc.) Il sistema IR, inizialmente pensato come aiuto a persone ipovedenti o con evidenti difficoltà di lettura di indicazioni grafiche o letterali, può essere utilizzato da chiunque abbia necessità, per vari motivi, di orientarsi in un ambiente confinato. La soluzioneconsenteunelevatogradodiflessibilità nel riconfigurare i percorsi e le indicazioni, semplicemente modificando i tracciati nella mappa del sito contenuta nel sistema centrale. La fase di ricerca La fase di ricerca sulla tecnologia IR, condotta dal Wireless and Power Line Communications Laboratory del Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Gestionale e Meccanica (DIEGM) dell’Università di Udine e da Solari di Udine Spa, si è concentrata soprattutto sulla verifica delle caratteristichedelsistemaIRinambienticonfinati per valutarne l’applicabilità. La principale criticità riguarda le riflessioni del segnale IR dovute alle pareti. Tali riflessioni comportano la possibilità di un’errata interpretazione della direzione di puntamento che può indurre l’utente a procedere nella direzione sbagliata. Sono state condotte simulazioni e studi sulla possibilità di sopprimere buona parte dei segnali riflessi utilizzando tecniche di elaborazione digitale dei segnali. 08. 4 tecnologie per un sistema di orientamento ORIENTAMENTO TRAMITE IR gira a destra
  8. 8. Lanecessitàdiavereuncanaledicomunicazione bidirezionale e indipendente (uno per ciascun ricevitore)tratrasmettitoreericevitorehaaperto una fase di ricerca per valutare la possibilità di implementare sul canale IR più sub-canali di comunicazione, indipendenti, tra il trasmettitore ed il ricevitore, per consentire la gestione di più ricevitori contemporaneamente. In parallelo si è attivata la ricerca di un metodo alternativo all’IR per la comunicazione bi- direzionale che ha portato alla valutazione della tecnologia wireless Bluetooth. La fase di sviluppo Nella fase di sviluppo si è scelto di utilizzare tecnologie miste per la realizzazione della comunicazione tra il trasmettitore ed il ricevitore IR. Il canale IR veicola l’informazione di “direzione” e di “identificazione” del punto di trasmissione, mentre il canale wireless Bluetooth consente il passaggio bidirezionale delle informazioni tra il trasmettitore (provenienti dal sistema centrale) e il ricevitore. La regolazione della potenza di emissione del segnale IR e il lavoro di soppressione delle riflessioni del ricevitore consentono di ridurre al minimo le false indicazioni di direzione. Le riflessioni dipendono in particolar modo dalla distanza delle pareti e dal loro posizionamento, ma anche dalla tipologia del rivestimento (un muro bianco e liscio è paragonabile ad uno specchio). I percorsi vengono attrezzati con punti di trasmissione IR, in corrispondenza di incroci o bivi, sull’imbocco di ogni via. A ciascun trasmettitore viene assegnato un codice diverso che consente la sua localizzazione da parte del sistema centrale. I percorsi sono coperti dalle aree di azione (circolari e con raggio limitato) del segnale Bluetooth, in modo che la posizione dei ricevitori all’interno della struttura venga continuamente tracciata. Nei punti di sovrapposizione dei segnali di due sorgenti Bluetooth il sistema determina, in base all’intensità del segnale, a quale sorgente associare la posizione del ricevitore. Da un punto di vista pratico, all’utente viene consegnato un ricevitore al quale è già associata la destinazione prescelta, impostata dall’operatore al momento. Ogni volta che l’utente preme il pulsante di attivazione del ricevitore, puntando uno dei trasmettitori IR lungo il percorso, il sistema centrale individua la posizione dell’utente sulla mappa dell’edificio e invia un segnale di conferma se la direzione in cui si sta procedendo è corretta per la destinazione scelta oppure no. La versione finale usata nel prototipo Nella fase sperimentale sono state testate due soluzioni. Una prima soluzione, temporanea, prevedeva l’utilizzo di ricevitori IR che convertono il segnale audio veicolato dal canale IR. Ogni trasmettitorelungoipercorsi,quandointerpellato, elenca la lista di destinazioni associate alla direzione puntata. Con questa modalità viene richiesto all’utente di interpretare il messaggio e decidere se la propria destinazione è presente tra quelle elencate, decidendo di conseguenza se proseguire o cambiare direzione. Nella seconda parte della sperimentazione è stato testato un ricevitore IR che consente di interagire in modo automatico ed indipendente con i trasmettitori lungo il percorso, ottenendo indicazioniaudiopersonalizzatesullacorrettezza della direzione puntata, rispetto alla destinazione prescelta in fase di acquisizione del ricevitore (all’ingresso nella struttura). 09.IR
  9. 9. La tecnologia scelta e gli scenari di impiego Negli ultimi anni gli smartphone, e in generale i dispositivi mobili, hanno acquisito un ruolo predominante nella vita quotidiana delle persone. Se prima i telefoni cellulari erano utilizzati esclusivamente per compiti base, come telefonate e SMS, oggi, grazie alle elevate capacità computazionali e la ricca sensoristica (GPS, accelerometri, Bluetooth, etc.) permettono di svolgere qualsiasi attività. Questo fa sì che in molti scenari dove prima era necessario utilizzare dispositivi sviluppati ad-hoc, ci si possa invece appoggiare agli smartphone, ormai largamente diffusi. E’ il caso, per esempio, della localizzazione all’interno degli edifici, argomento complesso ma molto importante. Utilizzando semplicemente il proprio smartphone, chiunque potrebbe orientarsi in scenari complessicomegliospedaliogliedificipubblici, minimizzando l’attività di ricerca di indicazioni e conseguentemente lo stress. Conoscere la localizzazione dell’utente permette inoltre al sistema di poter fornire informazioni personalizzate in base alla sua posizione, aumentando la probabilità di incontro con le sue necessità. La fase di ricerca La fase di ricerca si è basata principalmente sull’analisidellostatodell’artenell’ambitodella localizzazione indoor e sull’implementazione di semplici prototipi al fine di testare l’efficacia delle diverse tecnologie. In particolare MoBe Srl, il partner progettuale che ha seguito le attività relative alla tecnologia che riguarda gli smartphone, ha studiato due tipologie di localizzazione, attiva e passiva, concentrandosi sugli strumenti già presenti nei telefonini e nei tablet di ultima generazione che potrebbero essere sfruttati per gli scopi di EasyMob. Nella localizzazione attiva, basata su tecnologie quali RFID e codici QR, è l’utente che deve eseguire delle azioni per determinare la sua posizione . Sebbene la tecnologia RFID nel lungo periodo sia quella più promettente, essa non è ancora largamente diffusa sugli smartphone. I codici QR, invece, si sono rilevati semplici da usare e già conosciuti dal pubblico. Lo svantaggio è che si tratta di una tecnologia 10. 4 tecnologie per un sistema di orientamento ORIENTAMENTO TRAMITE smartphone Easymob Gira a destra per prendere l’ascensore 1 Tappe Mappa
  10. 10. in cui all’utente è richiesto un comportamento proattivo, ovvero deve fotografare con il proprio dispositivo il codice QR, al fine di far riconoscere al sistema in quale punto dell’edificio si trova per poter ottenere le indicazioni di percorso. Nella localizzazione passiva invece, lo smartphone dell’utente esegue automaticamente i calcoli per determinare la posizione dell’utente nell’edificio. Sono state provate tecniche di triangolazione e trilaterazione su Bluetooth e Wi-fi, tecniche di analisi dell’ambiente basate su fingerprint e sistemi probabilistici; tutti i casi prevedono l’installazione di un’infrastruttura ad-hoc nell’ambiente. Sulla base dell’analisi delle tecnologie provate, dell’ambiente finale in cui il sistema avrebbe dovuto essere installato per la fase di test (ovvero il CRO di Aviano), delle operazioni effettuabili sugli smartphone attuali, si è optato per una localizzazione su Bluetooth. Lafasedisviluppoelaversione finale usata nel prototipo A partire dalla ricerca svolta e dalle tecnologie scelte (Bluetooth e codici QR) è stata sviluppata una applicazione-tipo per consentire agli utenti che la installano sui propri telefonini e tablet di orientarsi in un luogo confinato complesso. Affinché l’applicazione possa funzionare, l’ambiente della sperimentazione è stato dotato di una serie di dispositivi Bluetooth fissi che emettono costantemente segnali utilizzati dall’applicazione per calcolare il posizionamento dell’utente. L’applicazione si integra con un server remoto da cui riceve tutte le informazioni relative alla struttura ambientale: ogni variazione apportata all’ambiente (deviazioni, nuove sale, etc.), viene automaticamente replicata sullo smartphone. L’applicazione integra le mappe dell’ambiente, su cui viene evidenziata la posizione dell’utente e le destinazioni. L’utente può quindi effettuare ricerche sui percorsi per raggiungere una data destinazione, che saranno evidenziati direttamente sulla mappa visualizzata a display. Si è previsto che l’interazione e la ricerca possano avvenire manualmente o tramite comandi vocali. Le indicazioni relative ad un percorso sono fornite in maniera testuale, vocale e tramite immagini. I percorsi sono distinti in base alla tipologia di utente: percorsi per utenti con disabilità, per esempio, evitano le scale e conducono agli ascensori. L’applicazione sperimentale sviluppata, per piattaforma Android, si presenta multilingua per venire incontro anche a persone non italiane e si integra con il sistema di patient education del CRO che mette a disposizione una serie di guide e consigli per i pazienti. Naturalmente il tipo di tecnologia consente una scalabilità e una flessibilità tali da poter adattare in base alle specifiche esigenze la app a ogni piattaforma e versione grazie ad upgrade successivi del prototipo. 11.smartphone
  11. 11. La tecnologia scelta e gli scenari di impiego Il partner di progetto L.U.C.I. Srl si è occupato della progettazione di guide di luce per la realizzazionedipercorsiluminosiintelligenti, integrabili a muro o a soffitto. Sono così state definite le specifiche per guide di luce, illuminateconcodicicoloregestitidaunserver centrale, che guidassero visivamente l’utente all’interno dell’edificio in modo efficace e intuitivo. Un sistema d’indirizzamento è tanto più efficace quanto più è chiaro e coerente: l’impiego del colore è funzionale poiché è comprensibile istantaneamente e da chiunque. Le colorazioni dei percorsi luminosi vengono ottenute illuminando le guide di luce con LED RGB, per mezzo dei quali si possono ottenere, per sintesi additiva, diverse gradazioni cromatiche. L’utilizzo della tecnologia LED conferisce a questa soluzione anche l’importante caratteristica del basso consumo energetico. Da un server centrale, è possibile riconfigurare dinamicamente i percorsi luminosi intelligenti variando il colore delle guide di luce. La fase di ricerca L’inizio dell’attività di ricerca industriale è stata dedicata a indagini, in cui sono state considerate diverse tipologie di guide di luce per individuare quella più idonea per lo sviluppo dei percorsi luminosi, anche in base al suo impatto sull’utilizzatore finale. La differenza sostanziale tra le varie tipologie di guida luminosa è il materiale di cui è costituita e la tecnica di estrazione della luce, che spesso è legata alla lavorazione del materiale stesso. Sono state fatte ricerche sui materiali plastici policarbonato e polimetimetacrilato, e test sul loro abbinamento a sorgenti LED RGB in base alle loro caratteristiche meccaniche, elettriche e ottiche in relazione alla resa finale del segnale luminoso. Sono stati realizzati diversi prototipi sperimentali di guide luminose in materiale plastico adottando diverse tecniche di illuminazione e di estrazione della luce. In 12. 4 tecnologie per un sistema di orientamento ORIENTAMENTO TRAMITEguidediluce
  12. 12. particolare sono state considerate sia ottiche retroilluminate che illuminate dai bordi, ottiche in plastica trasparente e lucida, puntinata a laser, oppure opalescente. La progettazione dell’ottica nella versione finale prevede la retroilluminazione di un sandwich di policarbonato, plexiglas e opalini. Il policarbonato, che è il pannello verso l’utente, è retroserigrafato in bianco secondo una grafica a frecce. Dopo la definizione del tipo di LED RGB da impiegare per l’illuminazione dell’ottica, sono stati progettati, per la retroilluminazione delle guide di luce, lo schema elettrico della scheda frecce EasyMob a cluster di LED RGB e la scheda controller. Questa fase si è conclusa con la definizione della meccanica di un case metallico per contenere tutti i componenti in una profondità minima, isolandoli dall’esterno senza impedire la loro facile manutenzione. La fase di sviluppo L’attività di sviluppo si è concretizzata nella realizzazione dei vari componenti per la guida di luce. Dopo la verifica dell’integrità delle ottiche sono stati testati gli aspetti della loro illuminazione, nonché l’apparenza dei colori, al variare della retroilluminazione, delle miscele di colore, dell’intensità luminosa dei LED e delle condizioni di luce esterne. Ogni guida luminosa assemblata è stata collaudata e in seguito predisposta per poter essere installata al CRO di Aviano. Sono state scelte le gradazioni cromatiche da visualizzare nei percorsi luminosi intelligenti in base alla migliore percezione degli stessi da parte dell’utente. Ogni guida è stata configurata dal software centrale, sviluppato nel corso del progetto EasyMob; l’intensità luminosa dei LED si regola automaticamente in base alla quantità di luce circostante. La versione finale usata nel prototipo La versione finale delle guide luminose installate presso il CRO di Aviano è composta da un sandwich di policarbonato, plexiglas e opalini. Il policarbonato è retroserigrafato in bianco secondo una grafica a frecce retroilluminato a LED. 13.guide di luce
  13. 13. La tecnologia scelta e gli scenari di impiego La Solari di Udine si è posta l’obiettivo di individuare una soluzione semplice, nonché fruibile da qualunque utente, per un facile orientamento all’interno di un ambiente confinato e complesso. L’idea di partenza è stata quella di consegnare all’utente un ticket, o similare, contenente un codice leggibile da un dispositivo, da posizionare lungoilpercorso,tramitecuifornireinformazioni utili all’orientamento. Un altro aspetto fondamentale preso in considerazione, è stato quello di realizzare una soluzione a basso costo, che risultasse di facile utilizzo da parte di tutti gli utenti, compresi i target primari del progetto, ovvero persone con difficoltà di orientamento, dovute a problemi di mobilità, a lievi handicap cognitivi, all’età avanzata o anche soltanto a stati emotivi particolari. Valutando tutti questi diversi elementi è stato ipotizzato l’uso dei codici QR, codici a barre bidimensionali, che hanno avuto una rapida diffusione sul mercato e rappresentano uno strumento conosciuto da un vasto pubblico, anche a seguito della loro adozione in diversi settori, sia industriali che commerciali e di intrattenimento. La fase di ricerca La fase di ricerca è servita ad individuare una tecnologia per la codifica di informazioni che risultasse facilmente utilizzabile: a tale scopo sono state analizzate diverse tecniche per la gestione dei dati relativi alla destinazione da raggiungere. Una prima ipotesi ha riguardato le tecnologie contactless, tramite tessere Mifare. Tale approccio, seppur tecnologicamente valido, risultava di non semplice applicazione pratica, per l’esigenza di definire un protocollo d’uso che richiedeva un onere dal punto di vista degli utenti: una volta codificate, le tessere dovevano essere consegnate agli utenti all’ingresso della struttura per poi essere restituite al termine della visita. Si evidenziavano quindi problemi di mancata riconsegna, smarrimenti e conseguenti necessità di produrre tessere sostitutive, con un aggravio economico. Una seconda tecnologia sottoposta a valutazione durante la fase di ricerca è stata l’NFC, che ha 14. 4 tecnologie per un sistema di orientamento ORIENTAMENTO TRAMITE QR CODE
  14. 14. avuto una rapida diffusione ed è disponibile sui cellulari. Si è deciso di non adottare questa soluzione in quanto non è ancora presente su tutti i cellulari e la sua diffusione di massa è di fatto prevista solo nei prossimi anni. A questo punto è stata esaminata una soluzione a più basso costo e di più semplice utilizzo: la stampa dei ticket su carta termica, grazie all’uso di codici a barre, che rappresentano una tecnica ampiamente diffusa e di fruizione molto semplice. Una ulteriore scelta è stata poi quella di preferire, rispetto ai classici codici ad una dimensione, i codici QR, bidimensionali, per la capacità di questi ultimi di mantenere un numero molto elevato di informazioni, potendo in tal modo memorizzare non semplicemente la destinazione desiderata ma anche altre informazioni, di carattere generale, piuttosto che strettamente correlate alla destinazione vera e propria. A corredo di tale scelta tecnologica è stata ipotizzata l’adozione di totem, equipaggiati con stampante termica, da utilizzarsi per l’emissione dei ticket, e di un insieme di terminali per la lettura dei QR code e la diffusione delle informazioni sui percorsi. La fase di sviluppo Durante la fase di sviluppo ci si è orientati sull’utilizzo di un terminale lettore di codice QR, equipaggiato con display touch screen a colori, di dimensioni ridotte, in modo da essere facilmente integrabile anche in spazi limitati e che possa essere collegato alla rete aziendale. Il risultato è rappresentato dalla scelta di un minichiosco da cui si possono autonomamente ottenere le informazioni sul percorso da seguire senza l’acquisizione del ticket ma mediante la selezione diretta sul display touch screen della destinazione prescelta, o implicitamente, grazie alla lettura del codice QR presente sul ticket stampato in precedenza dal totem. La fase iniziale del progetto prevedeva di fornire all’utente le indicazioni sul percorso mediante la visualizzazione a display di una mappa del tragitto da compiere. A seguito della prima installazione è emersa una scarsa fruibilità di tale soluzione per due aspetti: da un lato, le ridotte dimensioni del display rendevano la mappa, le indicazioni ed i punti di riferimento in essa contenuti difficilmente leggibili, mentre, dall’altro, ci sono state difficoltà di utilizzo della mappa, in relazione al suo orientamento e all’effettiva posizione in cui veniva installato il terminale lettore di QR. Ciò ha determinato una revisione di questo specifico aspetto del progetto iniziale, con una conseguente valutazione di soluzioni alternative che potessero offrire una maggior usabilità: la scelta adottata è stata quella di una rappresentazione del percorso con modalità simile a Street View, in cui il tragitto viene descritto mediante una sequenza di foto, completate da una breve descrizione. La versione finale usata nel prototipo Il progetto, nella sua realizzazione finale, prevede l’utilizzo di totem informativi equipaggiati con una stampante termica, per l’emissione di ticket contenenti codici QR con la destinazione prescelta. Tali dispositivi sono collocabili, tipicamente, all’ingresso e nei vari reparti delle strutture gestite. L’altro dispositivo in uso è rappresentato da terminali lettori di tali codici QR, dislocabili lungo i corridoi e, in particolare, negli svincoli, per la divulgazione delle informazioni sui percorsi. 15.QR CODE
  15. 15. 16. il software centrale IL SOFTWARE CENTRALE Il cuore di tutto il sistema è rappresentato dal software centrale, tramite cui è possibile un semplice ma completo controllo di tutto l’impianto. Il punto di partenza è costituito dalla definizione dei diversi percorsi previsti nell’ambito della struttura gestita; la configurazione dei percorsi, descritti in termini di nodi e archi che li collegano, permette poi di programmare tutti i diversi dispositivi che costituiscono il sistema: trasmettitori IR, smartphone, guide di luce e lettori di QR con relativi totem informativi. Il software centrale permette inoltre il monitoraggio dell’impianto con l’evidenza immediata di eventuali malfunzionamenti dei dispositivi. In questo modo gli addetti alla manutenzionepossonoagevolmenteconoscere in ogni momento lo stato dell’impianto e provvedere ad eventuali operazioni correttive che si rendessero necessarie. Particolare attenzione è stata posta all’attività di configurazione e ai successivi adeguamenti e variazioni dei percorsi, operazione che si può rendere necessaria nel tempo, sia a seguito di ristrutturazioni e riorganizzazioni dell’ospedale o ente gestito, sia a seguito di attività di manutenzione degli impianti che precludono, anche solo temporaneamente, l’utilizzo di determinati percorsi. La variazione delle configurazioni, infatti, si ripercuote automaticamente su tutti i diversi dispositivi, senza la necessità di interventi manuali da parte degli addetti.
  16. 16. Lo scopo del sistema di orientamento EasyMob, oltre a quello di proporre soluzioni interessanti a costi ridotti e consumi energetici contenuti, è di agevolare gli utenti nell’ambientamento in edifici complessi, come ad esempio gli ospedali. L’intervento al Centro di Riferimento Oncologico di Aviano, che si è svolto nei mesi di aprile, maggio e giugno 2013 ha consentito di dimostrare, in un ambiente pubblico, la fattibilità tecnica e l’utilità del sistema domotico di aiuto alla mobilità. All’interno della struttura si è sperimentata l’integrazione di diverse tipologie di invio di informazioni utili all’utente, in particolare all’utente svantaggiato con difficoltà visive e/o motorie, alle persone anziane o con difficoltà nell’orientamento. Il CRO è un esempio ideale di edificio pubblico, ambiente confinato, caratterizzato da complessità evidente, a maggior ragione in riferimento alla tipologia di utente che lo frequenta. metodologia La sperimentazione del progetto EasyMob ha previsto il solo coinvolgimento del piano terra (l’edificio è composto da cinque piani), con cinque destinazioni per le quali è stata approntata l’infrastruttura del sistema di orientamento. Le cinque destinazioni scelte per la sperimentazione sono state: gli ambulatori del quarto dente, il centro prelievi, medicina nucleare, l’area pre-ricoveri, e cardiologia. Il sistema di guida per queste destinazioni è composto da: • 2 Totem Touch-screen • 2 minichioschi lettori di QR code • 15 guide luminose • 7 box trasmettitori e 17 illuminatori IR La fase di installazione dei prototipi industriali è stata suddivisa in due parti: • la prima ha interessato l’installazione dei due totem (uno all’ingresso dell’edificio, l’altro 18. la sperimentazione la sperimentazione metodologia
  17. 17. nella sala d’attesa degli ambulatori del quarto dente) e dei due minichioschi; inoltre, è stato installato su una macchina server predisposta dall’ufficio informatico del CRO il software centrale indispensabile per la configurazione e il monitoraggio dei dispositivi periferici; • la seconda parte ha riguardato l’installazione delle guide luminose, dei box trasmettitori e degli illuminatori. Prima di avviare “ufficialmente” la fase di sperimentazione del sistema è stato necessario svolgere dei test di funzionamento di tutti i dispositivi, per individuare e correggere eventuali errori e dimenticanze e, in un secondo momento, apportare eventuali migliorie. Ultimati i test, è iniziata la sperimentazione con gli utenti, durata due mesi. Per promuovere l’utilizzo del sistema di guida EasyMob è stata chiesta disponibilità ad una delle associazioni di volontariato presente da sempre al CRO. Una delle loro mansioni, infatti, è quella di aiutare le persone che hanno bisogno di ricevere qualsiasi tipo di informazione, tra cui anche le indicazioni per raggiungere un determinato reparto. Uno o due volontari presidiano il desk di ingresso dalle ore 7 alle ore 12 dal lunedì al venerdì e durante la sperimentazione hanno illustrato ai pazienti le possibilità offerte dal sistema EasyMob per l’orientamento all’interno della struttura. Essendo difficile individuare una procedura di indirizzamento verso una delle tecnologie coinvolte, è spettato alla sensibilità dei volontari identificare quella più idonea a ciascun utente. Prima di procedere con la fase di sperimentazione, sono state organizzate due sessioni formative per i volontari (una teorica ed una pratica) per facilitare la comprensione del progetto e delle tecnologie. Un altro compito dei volontari è stato quello della consegna di un questionario per la valutazione del sistema. I dati aggregati raccolti attraverso i questionari di gradimento sono serviti a valutare l’efficacia e l’usabilità del prototipo. Nel momento in cui un utente accede alla struttura e si rivolge al desk informazioni per ottenere le indicazioni utili per raggiungere la propria destinazione può ricevere una serie di informazioni e dispositivi che gli permettono di orientarsi con maggior facilità. Il banco informazioni può: • consegnare un ricevitore a raggi infrarossi; • indicare un colore da seguire per raggiungere la propria destinazione; • consegnare uno stampato illustrativo con mappa del percorso, indicazioni da percorrere e codice QR tramite cui orientarsi nell’edificio. Un ulteriore supporto è costituito da un totem, con display touch screen, posto all’ingresso dell’edificio, da cui: • ottenere informazioni di dettaglio sul percorso da seguire per raggiungere la destinazione desiderata; • ottenere la stampa del QR Code; • scaricare l’app per lo smartphone. 19.metodologia
  18. 18. Peravereunprimofeedbacksulfunzionamento del sistema e poter effettuare le migliorie ritenute utili, è stata predisposta una scheda di valutazione da far compilare agli utilizzatori delle diverse tecnologie. Dal 29 Aprile al 21 Giugno, gli utenti che hanno compilato la scheda di valutazione sono stati 101 (53 maschi e 48 femmine), appartenenti principalmente alle fasce dai 25 ai 50 anni e dai 50 ai 70 anni. Utilizzatori del sistema suddivisi per fasce di età Nella scheda di valutazione sono state individuate, oltre alle 4 tecnologie (Guide di luce, Codice QR, Ricevitore a infrarosso e Smartphone), altre 2 modalità di orientamento, tramite utilizzo esclusivamente consultivo del Totem touch screen e tramite foglio A4 consegnato direttamente dai volontari del desk all’ingresso del CRO contenente la Mappa del percorso e il codice QR. La tecnologia più utilizzata in assoluto è stata quella delle guide di luce, di cui si è avvalso il 44% di coloro che hanno compilato il questionario, seguita dalla consultazione del totem (21%) e dall’utilizzo del foglio A4 riportante la mappa del percorso e il relativo codice QR (19%). Le tecnologie più utilizzate sono state quindi quelle più immediate da comprendere e dove non è previsto un dispositivo da tenere in mano. L’utilizzo del ricevitore IR e dell’applicazione per Smartphone è stato infatti meno significativo, probabilmente anche a causa della tipologia di ambiente nel quale è stata condotta la sperimentazione. Gli utenti a cui è stato sottoposto EasyMob sono infatti per buona parte persone anziane, con poca familiarità con i device tecnologici proposti. A questo si aggiunga che molto spesso i pazienti del CRO vivono uno stato emotivo ansioso che non li rende particolarmente ricettivi e disponibili a dedicare attenzione all’uso di uno strumento nuovo, per quanto di semplice utilizzo. 20. la sperimentazione la sperimentazione risultatI ‹25 6% 25-50 41% 50-70 38% ›71 15%
  19. 19. Le tecnologie utilizzate dagli utenti Relativamente all’efficacia e alla facilità di utilizzo delle tecnologie del sistema di guida EasyMob, le guide di luce risultano essere le più apprezzate, mentre sono state valutate meno efficaci quelle tecnologie che prevedono l’utilizzo di un dispositivo da gestire, come ad esempio il ricevitore IR e lo smartphone. 21.risultati Igraficisonoproporzionatiinbasealnumerodidatiraccolti. 20% Mappa +codiceQR RicevitoreIR GuidediLuce Smartphone CodiciQR Totem 40% 40% 73% 23% 5% 82% 17% 50% 33% 40% 60% 40% 60% 18% n Molto n Abbastanza n Poco n Insufficiente Facilità di utilizzo delle tecnologieMappa +codiceQR RicevitoreIR GuidediLuce Smartphone CodiciQR Totem 60% 40% 77% 23% 17% 83% 65% 30% 5% 40% 60% 87% 13% EFficacia delle tecnologie sperimentate n Molto n Abbastanza n Poco n Insufficiente Mappa + Codice QR 19% Totem 19% Smartphone 6% Codici QR 5% Ricevitore IR 5% Guide di Luce 44%
  20. 20. 22. conclusioni conclusioni Con il progetto EasyMob sono state poste le basi per la produzione di un sistema che, utilizzando diverse tecnologie, già disponibili, permetta di migliorare la qualità della vita di persone che hanno difficoltà nella fruizione autonoma dei servizi in strutture pubbliche e private. Il progetto approfondisce uno degli aspetti del concetto di inclusione sociale, quello della fruibilità degli spazi per tutti gli utenti, coadiuvata dalla domotica. Uno dei tratti caratterizzanti di questo progetto è quello di aver lavorato su tecnologie di largo uso e a basso costo. L’interoperabilità tra le tecnologie e la loro declinazione in base alle reali esigenze e capacità di utilizzo degli utenti è la vera smartness di EasyMob. Inoltre, il sistema EasyMob può essere installato ex post senza interventi costosi e invasivi sulle strutture; è affidabile e modulare, ovvero facilmente adattabile alle esigenze di ciascuna singola struttura nella quale potrà essere installato. I feedback dei pazienti e dei visitatori del CRO che hanno potuto testare EasyMob nella sua versione prototipale e dare il loro giudizio sulla sua utilità e facilità d’uso sono stati raccolti ed elaborati per una successiva messa a punto del sistema e una sua auspicata immissione sul mercato nel breve periodo. Alla conclusione del progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale EasyMob, durato due anni, si aprono alcune importanti sfide. Il sistema domotico sviluppato in una versione prototipale è infatti impiegabile negli ambienti per i quali in origine è stato pensato, quali ad esempio università, ospedali e centri di diagnosi, migliorandone l’accesso e la fruibilità. Si tratta altresì di un sistema facilmente applicabile anche in altri contesti della vita sociale, grazie al suo potenziale industriale in campo logistico (si pensi a tutto il sistema di trasporto pubblico) e in altri ambiti come il turismo e la cultura (musei, cinema, teatri solo per fare alcuni esempi), il contesto navale e l’edilizia pubblica in genere. Tra gli impatti positivi del progetto EasyMob vi è , infine, il fatto che sia stata anche un’ottima occasione per le imprese e i centri di ricerca coinvolti per conoscersi e lavorare insieme in vista di ulteriori future collaborazioni, favorendo e facilitando il trasferimento tecnologico.
  21. 21. www.easymob.eu • info@easymob.eu

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