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ABOUT US (English Version)

Project Annuit Walk (PAW)

As seen that mobility as a difficult issue to visually impaired people, we had an idea to help them walk in our cities more safely. When interviewing blind people, we discovered that this issue was very relevant to them, as they felt uncomfortable walking with canes, running the risk of accidentally hitting someone or even get hurt. They wished for something more unobtrusive, so you feel safe and more comfortable. So, we created the PAW Project: Smart glasses for the visually impaired with a focus on obstacle detection. The main idea is to promote the social inclusion of these people, giving more comfort and safety in their mobility. Our intention is to bring an experience of more accessible city to an improvement in their quality of life. We use the ultrasonic sensors, capturing an angle of 120°, to identify possible obstacles of everything that comes in front of the user. The user is then notified of possible obstacles by means of bracelets with vibracalls, indicating the best way forward. Also, we intend to collect data on the quality of the streets, calculating the level of accessibility of the areas and notifying user by sending it to a social network that can create roads recommendation. Our project is innovative because it brings something that does not exist in the market yet and is of utmost necessity for the visually impaired, according to the interviews. The market only developed utensils covering the lower body of the blind, leaving aside the top and exposing the person. The PAW with angle of 120 degrees expansion solves the problem by bringing more safety and description as they look like simple glasses. We hope to help the visually impaired with our product, improving their quality of life and contributing to a more accessible city to all.

Business Case

Ideal User

According to the WHO Institution there are 314 million visually impaired people worldwide and in Brazil there are about 6.5 million. Our ideal user is part of this group, being carrier of severe visual impairment (blindness). He might also have difficulties related to mobility and accessibility in his city.

Value Proposition

The biggest problem that we have identified in our study is related to the safety of the visually impaired. We have seen that what mostly makes mobility difficult today are obstacles coming in the upper part of their body that are not detected by the cane. Furthermore, we understand that he might feel more comfortable using an unobtrusive technology – embedded in glasses, which offers greater a bigger range of detection and recognition of what is in front of them.

Key Market Differentiator

We understand through our research that in general, the visually impaired do not feel comfortable with the existing products for mobility on the market today. The criteria that contribute to this vary from appearance, range, comfort to safety and price. By analyzing the existing competitors, we saw that the only product, which would stand out, is the electronic cane, but only in terms of security, leaving out the desired issues such as price, appearance and comfortable design. Additionally, these people demonstrated that they would have more confidence in using technology since it offers greater range of detection and recommend routes.

Business Hurdles and Constraints

The manufacturing quality is one of our top business challenges, as we want to build an excellent product in terms of design, but also containing great hardware components, such as ultrasonic sensors. Therefore we are going to need a good marketing strategy focusing on medias directed to our target user, as for instance campaigns for Blind Institutions.

Market Strategy and Plans

Since we started with the first interviews of the research we developed a BMC, which improved according to the problems we encountered, so that we were able to focus on our real problems and make this product a reality.

Calculating the average cost that we had with the development of our first four prototypes we arrived at a value of at most $ 100. Furthermore, we intend to charge an annual fee of $ 5 per person for the use of web service. As main partner to bring this idea into reality we imagine Blind Institutions.

 

Core Technology Requirements

Key Hardware and Software Requirements

For our MVP it is going to be necessary for development of the project the Edison board and ultrasonic sensors, which are key parts to identify the obstacles and to warn actuators components, which would be spea-ker and vibrate bracelet. Moreover the accelerometer and gyroscope will act capturing data such as soil irregularities, boulders, climbs and descents. These data will be send to a Java web service, where they will be processed and can later be consumed by the recommendation system of roads.

In addition, we include a webcam, because we think the next step can be the usage of image processing techniques such as OCR for automatic reading bus and sign boards, since this has been identified as another big problem in the interviews with the visual impaired people. To develop the software we are using C++ and a computer vision library called OpenCV. We also intend to use genetic algorithms such as NSGA 2 for processing the data for recommending routes and the creation of a system with voice control.

Initially and also with the intention of building a more affordable product in a financial perspective, we think of building a mobile application that will serve as the intermediate between the device and the web service. It would simply receive the data from the device via Bluetooth connection and associate it with GPS coordinates, synchronizing the data with the web service.

 

Initial Hardware and Software Platforms

For the development of Embedded Systems it will be essential to use the Intel Edison board since it is small, has a low cost and already includes hardware components such as Wi-Fi and Bluetooth. The ATOM chip is also very important because we need enough performance in processing the captured data, preventing failure derived from slowness. Furthermore, we use an Android mobile application and a Java web server.

Biggest Tech Hurdle

Our challenge is the efficient construction of the algorithm of image processing with low consume for the hardware, since we have limited hardware. We also need to pay close attention to the design, making it be-autiful and unobtrusive. In addition we shall remain at a low cost so that it can be really affordable for those who do need it.

SOBRE (versão português)

Projeto Annuit Walk

O Projeto PAW trata-se de um óculos inteligente para deficientes visuais com foco na detecção de obstáculos. A ideia principal é promover a inclusão social dessas pessoas, dar mais conforto e segurança na sua mobilidade, trazendo uma experiência de cidade mais acessível e melhorando assim sua qualidade de vida. Além disso, para usuários portadores de smartphones, pretendemos também coletar dados referentes a qualidade das ruas por onde passam, calcular o nível de acessibilidade dessas áreas e notificar os órgãos responsáveis com o objetivo de melhorar a acessibilidade da sua região.

A detecção de obstáculos é apenas o foco inicial do nosso projeto, pois descobrimos ao logo do primeiro trimestre de pesquisa que o maior problema enfrentado hoje por pessoas portadoras de deficiência visual severa (cegos) são eventuais obstáculos que atinjam a parte superior do corpo, como placas e orelhões. Então, porque não começar resolvendo o problema chave dessas pessoas? Foi o que decidimos e o foco de nossos 3 primeiros protótipos. Porém ainda temos muito trabalho pela frente. Um deles é o uso de técnicas de processamento digital de imagens, como OCR, para leitura dinâmica de letreiro de ônibus e placas.

Objetivos & Funcionamento

Este projeto tem como principal objetivo melhorar a acessibilidade de deficientes visuais nas vias públicas do país. Para tanto, contamos com o desenvolvimento de uma tecnologia vestível com base nos fundamentos de pesquisas em Wearable Computers. A tecnologia conta com sensores ultrassom direcionais dos quais vão captar obstáculos a um angulo de 120° a sua frente e lhe emitirá uma vibração de alerta para que este desvie o caminho e assim evite acidentes. Também possui acelerômetros para calculo de irregularidades das vias. Além disso possui conexão bluetooth com smartphones Android, onde vai armazenar esses dados (obstáculos e irregularidades de terreno) associar a pontos geográficos em mapas fazendo uso do GPS do aparelho e enviar para um serviço web. O serviço web irá consolidar esses dados de diversos usuários e disponibilizar consultas de rotas com os pontos mais críticos do país, dos quais podem ser encaminhados como notificação para os órgãos responsáveis.

O escopo do projeto esta dividido em três módulos. Um módulo de Hardware do qual esta sendo utilizado a plataforma Arduino para criação e desenvolvimento dos protótipos. Módulo de serviço mobile, do qual utilizamos a plataforma Android para os primeiros protótipos. O app Android esta responsável por empacotar as informações captadas pelos sensores e enviar para o Módulo de Serviço Web onde as informações ficaram consolidadas podendo-se consultar e gerar relatórios com percentuais de acessibilidade para envio aos órgãos públicos.

O principal critério de sucesso para este projeto não se dá somente pelo desenvolvimento das tecnologias, mas pela atuação da pesquisa de campo com voluntários, colhimento de feedbacks e pontos de melhoria e principalmente pelos testes de qualidade devido a se tratar de um sistema crítico e não poder ser passível de falhas no módulo de Hardware. Por conta disso, investimos massivamente no primeiro trimestre de projeto em pesquisas com voluntários da APEC, através de iterações semanais das quais geraram 3 protótipos funcionais.

 

Justificativa

Os potenciais objetivos do projeto foram obtidos a partir de análise do estado da arte atua em tecnologias assistivas a acessibilidade de deficientes visuais. Foi observado que o equipamento mais comum utilizado é a bengala guia. A partir de pesquisa de campo pode-se concluir que esta não lhe dá total segurança em sua movimentação, podendo por em risco a ocorrência de acidentes e constrangimentos. Por exemplo acidentasse em uma placa ou algo que venha em sua direção acima do seu campo de “descoberta” da bengala guia, já que esta só cobrirá o espaço do chão por onde caminha. Também foi observado que o uso da bengala guia muitas vezes pode lhe trazer um certo desconforto e constrangimento ao se deparar com um local muito populoso e inevitavelmente tocar a perna das outras pessoas.

Além disto, em pesquisas e analises como por exemplo o censo demográfico feito pelo IBGE em 2010 sobre o grau de acessibilidade no pais, constatamos que mais de 95% das cidades no Brasil são inacessíveis e que nenhum município dispõe da totalidade das vias publicas adequadas. Também ainda segundo dados do IBGE temos a deficiência visual como a primeira colocada dentre todas, com um numero de 35,7 milhões de pessoas no país e destes, somente 18,8% afirmaram conseguir enxergar alguma coisa com dificuldade, mesmo com óculos ou lentes de contato. Avaliamos também alguns índices internacionais, como os dados da Organização Mundial de Saúde (OMS). Segundo a OMS existem mais de 314 milhões de cegos e deficientes visuais no mundo, sendo que 90% vivem em países em desenvolvimento. Apesar destes dados tão críticos, existe uma falta de atenção no setor. A Organização das Nações Unidas (ONU) em sua última conferência em Marrakesh no Marrocos demonstrou interesse em mudar este quadro e melhorar a qualidade de vida dessas pessoas. Sua ultima ação foi o investimento pesado na tradução de livros em braile e a busca por tecnologias assistivas.

Todos esses dados nos trazem a tona um numero absurdamente grande de cidades inacessíveis e um numero extremamente grande de cegos no Brasil e no mundo. Ter cidades inacessíveis é considerado uma total falta de respeito e responsabilidade social para com esses cidadãos que precisam de boas vias publicas para poderem trafegar com segurança. Sendo assim, observa-se com clareza uma oportunidade de melhorar a qualidade de vida dessas pessoas por meio da tecnologia e apresentar uma ferramenta de acompanhamento e que dispõe de consulta dos níveis de acessibilidade no pais para possíveis ações do governo ou entidades interessadas.

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