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Architettura hardware/software coordinata da smartphone e destinata alla domotica per utenti con disabilità

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Presentazione della tesi di laurea inInformatica di Stefano Emanuele Viscomi svolta presso l'Università degli Studi di Napoli "Federico II".
In questo lavoro si è voluto estendere lo sviluppo del progetto «Spoken House» di Informatici Senza Frontiere, basato sul framework Freedomotic, conferendo al sistema una nuova e precisa direzione al fine di favorire l’interazione con l’ambiente domestico da parte di utenti con disabilità. Il caso d'uso proposto punta a semplificare la vita agli utenti con disabilità uditiva (parziale o totale) a cui risulta problematico interagire con persone che suonano al citofono della propria abitazione.

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Architettura hardware/software coordinata da smartphone e destinata alla domotica per utenti con disabilità

  1. 1. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II” Architettura hardware/software coordinata da smartphone e destinata alla domotica per utenti con disabilità Relatore Ch.mo Prof. Luigi Sauro Correlatore Dott.ssa Grazia Fattoruso Candidato Stefano Emanuele Viscomi Matr. N86000796 Corso di Laurea in Informatica Anno Accademico 2016/2017
  2. 2. Stefano Emanuele Viscomi 2/14 MOTIVAZIONI E FINALITÀ: SOGGETTI COINVOLTI: • ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo eco-sostenibile); • ISF (Informatici senza frontiere). INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House • Estendere e rinnovare lo sviluppo del progetto «Spoken House» di ISF che mira ad agevolare l’interazione con l’ambiente domestico da parte di utenti con disabilità; • Realizzare un caso d’uso concreto. IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  3. 3. Stefano Emanuele Viscomi 3/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware SPOKEN HOUSE: • Applicazione cross-platform che fornisce un’interfaccia facilitata per il controllo (virtuale) dei dispositivi elettronici all’interno di un’ambiente antropizzato. SISTEMA: • Spoken House; • Freedomotic, middleware che agisce da collante tra l’utente (GUI) e l’ambiente circostante; • Edificio antropizzato.CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  4. 4. Stefano Emanuele Viscomi 4/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CASO D’USO: MODULI PRODOTTI: • Utente con disabilità uditiva (parziale o totale) e/o motoria a cui può risultare problematico interagire con interlocutori esterni attraverso il citofono dell’abitazione. • Oggetto «Citofono»; • Plugin Freedomotic ▪ WebSocket; ▪ Conversazione citofonica; • Integrazioni su Spoken H.; • Hardware prototipale. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  5. 5. Stefano Emanuele Viscomi 5/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware OGGETTO «CITOFONO»: WEBSOCKET: • File XML; • Classi Java. • Modulo per l’inizializzazione e la gestione del funzionamento del WebSocket; • Handler che si occupa dello scambio di messaggi tra Freedomotic e Spoken House. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  6. 6. Stefano Emanuele Viscomi 6/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CONVERSAZIONE: • Modulo per il riconoscimento vocale del parlato proveniente dall’esterno; • Modulo che effettua la sintesi vocale di quanto digitato dall’utente audioleso; • Estensione del WebSocket. INTEGRAZIONI GUI (SPOKEN HOUSE): • HTML; • CSS; • JavaScript. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  7. 7. Stefano Emanuele Viscomi 7/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware RICONOSCIMENTO VOCALE: • Procedura mediante la quale il linguaggio orale umano viene riconosciuto ed elaborato attraverso un computer o più specificatamente mediante un apposito sistema. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  8. 8. Stefano Emanuele Viscomi 8/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware SPEECH-TO-TEXT: • Per implementare il processo di conversione dal parlato al testo si è ricorso alle Google Cloud Speech API. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  9. 9. Stefano Emanuele Viscomi 9/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware SINTESI VOCALE: • Tecnica adoperata per riprodurre artificialmente la voce umana. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  10. 10. Stefano Emanuele Viscomi 10/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware TEXT-TO-SPEECH: • Per la conversione da testo a voce artificiale, invece, è stato adottato e configurato un componente di Freedomotic: MaryTTS. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  11. 11. Stefano Emanuele Viscomi 11/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware SPOKEN HOUSE GUI: • div element; • css properties; • DOM. ▪ Per l’utente audioleso la conversazione si risolve in una chat testuale; ▪ Per l’interlocutore esterno, invece, le modalità di comunicazione rimangono invariate. CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine
  12. 12. Stefano Emanuele Viscomi 12/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine SCHEMA HARDWARE:
  13. 13. Stefano Emanuele Viscomi 13/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine CONSIDERAZIONI FINALI: SVILUPPI FUTURI: • Sistema ▪ Passaggio da uno stato prototipale ad una messa in opera definitiva; ▪ Rendere (semi)automatico il processo di rilevamento dei dispositivi domestici da parte di Spoken House (ZigBee/Z-Wave). • Conversazione citofonica ▪ Estensione del caso d’uso anche ad utenti non vedenti; ▪ Perfezionamento del caso d’uso per i non udenti (pre-linguistici). • Maggior livello di concretezza raggiunto per il progetto «Spoken House» con realizzazione di uno scenario reale di utilizzo; • Presentazione al festival di Informatici senza Frontiere (Rovereto 13-15 ottobre).
  14. 14. GRAZIE PER L’ATTENZIONE! Stefano Emanuele Viscomi 14/14 INTRODUZIONE - Motivazioni - Spoken House CASO D’USO - Panoramica - Prima fase - Seconda fase IMPLEMENTAZIONE - Riconoscimento vocale - Google Speech API - Sintesi vocale - MaryTTS - Spoken House GUI - Schema Hardware CONCLUSIONI - Considerazioni - Fine

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