III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual
EL GPS COMO SISTEMA DE AYUDA A LA ORIENTACIÓN DE PERSONAS CIEGAS MANUELA MORALES TORRES Licenciada en Filosofía y Letras Instructora de Tiflotecnología y Braille Profesional de la ONCE
[email protected]
MANUEL BERROCAL ARJONA Instructora de Tiflotecnología y Braille Profesional de la ONCE
[email protected]
ONCE – DIRECCIÓN ADMINISTRATIVA DE MÁLAGA Málaga ESPAÑA
OCTUBRE - 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
INTRODUCCIÓN El movimiento independiente es de suma importancia para todas las personas que padecen deficiencias visuales o ceguera. Sin una buena autonomía para desplazarse, la persona depende de otros para poder desarrollar sus actividades cotidianas.
Pero la movilidad o capacidad de desplazarse de forma independiente y segura tanto en el hogar, como en entornos cercanos, puede llegar a ser un gran reto para las personas con ceguera o deficiencia visual. Para desplazarse con autonomía, la persona ciega debe saber orientarse, es decir, debe conocer su posición con respecto a los objetos y lugares que le rodean y que se encuentran en el medio y la relación con los demás objetos significativos de su entorno. La descripción verbal del entorno por parte de personas cercanas, es quizás el método más elemental de ayuda a la orientación del ciego. Éste y otros métodos tradicionales como el bastón largo, el perro guía, la ecolocación, etc., se siguen utilizando en la actualidad. No obstante, cada avance de la tecnología, hace que surjan nuevas herramientas que intentan aportar soluciones con más o menos éxito en cuanto a su funcionamiento. Detectores de obstáculos, codificadores sonoros, dispositivos para la identificación y localización de lugares o referencias de interés, dispositivos dirigidos a facilitar el aprendizaje previo de los entornos por donde se va a trasladar la persona ciega, o sistemas de orientación por posicionamiento desde satélite, se cuentan entre las nuevas herramientas que la tecnología ha proporcionado para la orientación y movilidad de las personas ciegas y deficientes visuales. A lo largo de este trabajo, intentaremos explicar los fundamentos de los sistemas de posicionamiento por satélite y su aplicación al campo de la orientación de ciegos.
SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO POR SATÉLITE En la actualidad, existen diferentes sistemas que permiten obtener la posición de un receptor por medio de satélites: 8 8 8 8 8
GPS GLONASS Sistemas SBAS GALILEO Métodos basados en telefonía celular
2 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
GPS Origen del GPS El Global Positioning System (GPS) o Sistema de Posicionamiento Global originalmente llamado NAVSTAR, es un Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de una persona, un vehículo o una nave, con una desviación de muy pocos metros. El sistema fue desarrollado e instalado en la década de los 80 por la armada de Estados Unidos y actualmente es operado, por el Departamento de Defensa de este país. Su funcionamiento está basado en la recepción y procesamiento de las informaciones emitidas por una constelación de 24 satélites (NAVSTAR), ubicados en diferentes órbitas a unos 20.000 kilómetros por encima de la superficie terrestre. Cada satélite da dos vueltas diarias al planeta, una cada doce horas. Las trayectorias y la velocidad orbital han sido calculadas para que formen una especie de red alrededor de la tierra (debe de haber en todo momento cinco satélites a la vista en cualquier zona), de manera que un receptor GPS a cualquier hora del día o de la noche, en cualquier lugar, con independencia de las condiciones meteorológicas, pueda facilitar la posición que ocupa al captar y procesar las señales emitidas por un mínimo de tres satélites. Cada satélite de la constelación GPS emite continuamente dos códigos de datos diferentes en formato digital. Estos datos son transmitidos por medio de señales de radio. Uno de los códigos está reservado para uso exclusivamente militar (CÓDIGO P) y no puede ser captado por los receptores GPS civiles. El otro código (CÓDIGO SPS) de uso civil, transmite dos series de datos conocidas como ALMANAQUE y EFEMÉRIDES. Los datos ofrecidos por el almanaque y las efemérides informan sobre el estado operativo de funcionamiento del satélite, su situación orbital, la fecha y la hora. Todos los receptores GPS "civiles" están sintonizados con este código. Se emite en la frecuencia de 1.575,42 Mhz. Un receptor GPS debe disponer en su memoria del almanaque y las efemérides actualizadas (si no lo están se actualizarán automáticamente en poco tiempo, cuando el receptor sintonice las señales emitidas por un mínimo de tres satélites), de esta manera sabrá donde buscar los satélites en el firmamento. Cuando se desea determinar la posición, el aparato receptor localiza automáticamente como mínimo tres satélites de la red, de los que recibe unas señales indicando la posición y el reloj de cada uno de ellos. En base a estas 3 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
señales, el aparato sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las mismas, es decir, la distancia al satélite. Por "triangulación" calcula la posición en que éste se encuentra. La triangulación consiste en averiguar el ángulo de cada una de las tres señales respecto al punto de medición. Conocidos los tres ángulos se determina fácilmente la propia posición relativa respecto a los tres satélites. Conociendo además las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la señal que emiten, se obtiene la posición absoluta o coordenadas reales del punto de medición.
Fig. 1.- Órbitas de los satélites
Fig. 2.- Triangulación 4 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
Elementos que lo componen 1.
Segmento espacial o Sistema de satélites: Formado por 21 unidades operativas y 3 de repuesto en órbita sobre la tierra a 20.200 km con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie del globo y que se abastecen de energía solar.
2.
Segmento de control, estaciones terrestres: Son 5 estaciones terrestres que envían información de control a los satélites para verificar las órbitas y realizar el mantenimiento de toda la constelación.
3.
Segmento de usuario o terminales receptores: que nos indican la posición en la que estamos, conocidas también como Unidades GPS.
Fig. 3.- Estaciones terrestres
Fiabilidad de los datos 1.
Debido al carácter militar del sistema GPS, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos se reserva la posibilidad de incluir un cierto grado de
5 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
error aleatorio que puede variar de los 15 a los 100 metros. La llamada Disponibilidad selectiva (S/A) 1 fue eliminada el 2 de mayo de 2000. 2.
Aunque actualmente no se aplique tal error inducido, el GPS ofrece por sí solo una precisión aproximada de entre 0 y 15 metros.
Fuentes de error Al igual que cualquier observación de topografía clásica, una observación GPS o GLONASS está sometida a varias fuentes de error que se pueden minimizar o modelar según los equipos y metodología de observación que utilicemos. Estos errores pueden ser clasificados en tres grupos: los errores relativos al satélite, los errores relativos a la propagación de la señal en el medio, y los errores relativos al receptor.
Errores relativos al Satélite 1.
Errores orbitales. Los datos de la órbita del satélite no son completamente precisos.
2.
Número de satélites visibles insuficientes, etc.
Errores en la propagación de la señal 1.
Retraso de la señal en la ionosfera y troposfera. Refracción ionosférica. Refracción troposférica.
2.
S/A. Disponibilidad Selectiva.
1
La Disponibilidad Selectiva es una degradación intencionada de la señal GPS con el fin de evitar la excesiva precisión de los receptores GPS comerciales modernos. Este error fue introducido por el Departamento de Defensa estadounidense con objeto de impedir que el sistema fuese utilizado con fines no pacíficos.
Con ello se conseguía limitar la precisión horizontal a unos valores de entre 15-100 metros y 156 metros en la vertical en los modelos civiles, no viéndose afectado a los receptores militares de EUA y sus aliados al poder decodificar este error. El desarrollo de nuevas técnicas que corregían estos desfases (uso combinado del sistema NAVSTAR estadounidense y el GLONASS ruso, este último sin recortes en la precisión), la concepción de nuevos Sistemas Globales de Navegación por Satélite (EGNOS/WAAS/MSAS, el Galileo europeo, etc.) y la dependencia cada vez mayor del GPS por parte de la población civil hizo que la Disponibilidad Selectiva fuese eliminada el 2 de mayo de 2000 por el presidente Bill Clinton. 6 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
3.
Señal multirruta (multipath), producida por múltiples reflexiones de la señal emitida por el satélite en superficies cercanas al receptor como edificios, vehículos, árboles o montañas cercanos.
Errores relativos al receptor 1. 2. 3. 4.
Error en las coordenadas del punto de referencia. Error en la manipulación del equipo. Variación y desfase del centro de la antena. Errores locales en el reloj del GPS.
GPS diferencial DGPS (Differential GPS) o GPS diferencial es un sistema que proporciona a los receptores de GPS correcciones a los datos recibidos de los satélites GPS. Estas correcciones, una vez aplicadas, proporcionan una mayor precisión en la posición calculada. Existen varias formas de obtener las correcciones DGPS. Las más usadas son: 1. Recibidas por radio a través de algún canal preparado para ello, como el RDS en una emisora de FM. 2. Descargadas de Internet con una conexión inalámbrica. 3. Proporcionadas por algún sistema de satélites diseñado para tal efecto. Son los denominados Sistemas SBAS.
GLONASS La antigua Unión Soviética tenía un sistema similar al GPS llamado GLONASS, ahora gestionado por la Federación Rusa. GLONASS es el acrónimo de GLobal Orbiting NAvigation Satellite System. El sistema consta de 21 satélites, situados en tres planos orbitales, a 19.100 km de altura. Los satélites emiten señales en dos bandas, en frecuencias de 1.250 y 1.610 Mhz. La precisión que se obtiene es de unos 100 m para aplicaciones civiles.
GALILEO Galileo, es un Sistema Global de Navegación por Satélite desarrollado por la Unión Europea (UE), para evitar la dependencia de los sistemas GPS y 7 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
GLONASS. El sistema Galileo no entrará en funcionamiento hasta 2008. De momento en abril de 2004 ha entrado en funcionamiento el "sistema Egnos".
SISTEMAS SBAS Basados en los sistemas GPS y GLONASS, han aparecido los sistemas SBAS (Satellite Base Augmentation Systems) o Sistemas de Aumento Basados en Satélites. Parten de los sistemas de satélite, pero incorporan nuevos elementos que mejoran las prestaciones del sistema, como es la precisión, así como la garantía de la señal en todo momento. Existen diferentes sistemas SBAS, como son el EGNOS europeo, el WAAS en Estados Unidos, el MSAT de Japón o los sistemas GBAS de ámbito local. La filosofía de estos sistemas es que las correcciones diferenciales se envían a los satélites, que las distribuyen a todos los receptores.
EGNOS El sistema EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) es un sistema de navegación por satélite bajo el desarrollo de la Agencia Espacial Europea, la Comisión Europea y EUROCONTROL. Como se indicó con anterioridad está ideado como un complemento para las redes GPS y GLONASS para proporcionar una mayor precisión y seguridad en las señales, permitiendo una precisión en la posición menor de dos metros. Consiste en una red de tres satélites geoestacionarios y otra de estaciones terrestres encargadas de monitorizar los errores en las señales de GPS y actualizar los mensajes de corrección enviados por EGNOS.
INCONVENIENTES DE LOS LOCALIZACIÓN POR SATÉLITE
SISTEMAS
DE
Los inconvenientes más relevantes son: • El GPS no puede ser utilizado en obras subterráneas y a cielo cerrado. • Tiene dificultades de uso en zonas urbanas, cerradas, con altos edificios y zonas arboladas y boscosas, debido a las continuas pérdidas de la señal de los satélites. Este problema, no obstante, se está solucionando, y de forma 8 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
satisfactoria, con el uso combinado de las constelaciones GPS y GLONASS para mantener siempre cinco o más satélites sobre el horizonte. • El desconocimiento del sistema. El sistema de posicionamiento por satélite es una gran herramienta, y de fácil uso, pero ello no lleva consigo eximirse de su conocimiento y del tratamiento de sus observables correctamente, ya que de lo contrario, se pueden obtener resultados poco satisfactorios en precisión y rendimiento.
APLICACIONES Son muchas las aplicaciones actuales de los sistemas GPS, entre otras: 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
Estudio de fenómenos atmosféricos Localización y navegación en regiones inhóspitas Modelos geológicos y topográficos Ingeniería civil Sistemas de alarma automática Navegación y control de flotas de vehículos Sistemas de aviación civil Sistemas de información geográfica. Y, por supuesto para la defensa, por los servicios militares. …
MÉTODOS BASADOS EN TELEFONÍA MÓVIL La red de telefonía móvil o celular consiste en un sistema telefónico en el que mediante la combinación de una red de estaciones transmisoras-receptoras de radio (estaciones base) y una serie de centrales telefónicas de conmutación, se posibilita la comunicación entre terminales telefónicos celulares (teléfonos móviles) o entre terminales celulares y teléfonos de la red fija tradicional. El empleo de la palabra celular referido a la telefonía móvil, deriva del hecho de que las estaciones base, que enlazan vía radio los teléfonos móviles con los controladores de estaciones base, están dispuestas en forma de una malla, formando células o celdas (teóricamente como un panal de abejas). Así, cada estación base está situada en un nudo de estas células y tiene asignado un grupo de frecuencias de transmisión y recepción propio. La red de telefonía móvil actual es una red digital. En esta red la comunicación se realiza mediante señales digitales, lo que permite optimizar tanto el 9 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
aprovechamiento de las bandas de radiofrecuencia como la calidad de transmisión. Su exponente más significativo en el ámbito público es el estándar GSM y su tercera generación, UMTS.
Localización GSM La localización GSM es un servicio ofrecido por las empresas operadoras de telefonía móvil que permite determinar, con una cierta precisión, donde se encuentra físicamente un terminal móvil determinado. Se emplean varios métodos para la localización GSM. El más simple se basa en el Cell ID o identificador de celda. El sistema conoce la celda en la que se encuentra el teléfono móvil y por tanto puede estimar su posición. Otros métodos emplean el sistema GSM en combinación o asistido por GPS. Con este sistema se logra una mayor precisión en la localización. En cuanto a la tecnología UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), es el sistema de telecomunicaciones móviles de tercera generación, que evoluciona desde GSM. Se espera que tenga un papel primordial en las telecomunicaciones multimedia inalámbricas de alta calidad. Las características principales de este sistema en cuanto a localización son: 1. Integra transmisión terrestre y por satélite lo que da como resultado una movilidad sin solución de continuidad. 2. Acceso rápido global: La cobertura es total porque el enlace radio incluye también las prestaciones ofrecidas por las transmisiones vía satélite. 3. Un terminal puede estar conectado a varios Nodos B a la vez: lo que le permite trabajar con dos antenas a la vez. 4. Capacidad para determinar la posición: El hecho de que las antenas puedan hacer triangulaciones da como resultado la posibilidad de ubicar a cualquier terminal en un espacio de unos cincuenta metros de lado. Todos los sistemas basados en telefonía celular tienen la ventaja de que pueden funcionar en zonas cerradas, como el interior de edificios, túneles, etc., debido a que no necesitan tener a la vista a los satélites, como es el caso del GPS. Sin embargo, tienen zonas en las que no existe cobertura, como zonas rurales. Es por esto que la combinación de los dos sistemas puede ser el complemento perfecto para los sistemas de localización. El GPS funciona bien en zonas en las que no existe cobertura GSM, mientras que éste funciona correctamente en sitios 10 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
cubiertos o en zonas de sombra de los satélites. Si tenemos en cuenta que la tecnología UMTS integra los dos sistemas, es posible que pueda ser una buena solución de futuro para la localización y navegación asistida.
GIS Y LAS CARTOGRAFÍAS NAVEGABLES Precisamente una de las aplicaciones de los sistemas de navegación por satélite, consiste en su utilización para la obtención de los datos geográficos que se utilizan en la formación y actualización de las bases de datos georeferenciadas y la cartografía de un Sistema de Información Geográfica. En la actualidad, los sistemas de cartografía tradicionales, basados en mapas dibujados sobre papel, se han ido sustituyendo cada vez más por aplicaciones informáticas. Estas aplicaciones informáticas denominadas GIS (Geographical Information System o Sistemas de Información Geográfica) son capaces de manejar información territorial, tales como domicilios, parcelas, o bien coordenadas de longitud y latitud, representando o simulando una realidad. Un GIS en sentido completo gestiona una base de datos espacial. Permite la creación y estructuración de los datos partiendo de fuentes de información como los mapas, la teledetección, bases de datos existentes, etc. Además de posibilitar el análisis, visualización y edición en mapas de la base de datos, un GIS cuenta con herramientas que permiten crear nuevos datos derivados de los existentes. En este momento los mapas no solo pueden visualizarse, sino que se puede acceder a multitud de información sobre ellos, almacenados en una o varias tablas de una base de datos y tomar decisiones en consecuencia. Un caso particular de estas cartografías son las que se refieren a las redes de carreteras, y entre ellas destacamos las denominadas cartografías navegables. Estas bases de datos cartográficas son las que permiten la navegación a través de móviles, PDA’s y navegadores.
SISTEMA ORIENTA “GPS PARA CIEGOS” Desde que se comercializó el GPS de uso civil, son varios los proyectos que han perseguido el objetivo de utilizar esta tecnología para crear herramientas de apoyo a la orientación de personas ciegas. Entre otros BrailleNote GPS de Sendero Group U.C., Victor Trekker, De MoBic, y en España el sistema Orienta. Todos ellos presentan características similares de funcionamiento. 11 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
Analizaremos brevemente el sistema Orienta. El Sistema Orienta, es el resultado de un proyecto de investigación emprendido por la ONCE a través del CIDAT (Centro de Investigación y Desarrollo de Aplicaciones Tiflotécnicas), con la colaboración de distintas empresas especializadas en lo que se refiere a la navegación por satélite. Se trataba del “Proyecto Tormes” y el producto final (Orienta), se comercializó en Julio de 2003. Antes de describir el manejo del sistema veamos cuales son sus componentes: •
Sonobraille: anotador parlante, adaptado con teclado braille y síntesis de voz que dispone de un sistema operativo Ms-Dos, donde se ejecuta la aplicación Orienta. Dispone también de la posibilidad de incorporarle una tarjeta PCMCIA o COMPACT-FLASH.
•
Receptor GPS.
•
Tarjeta PCMCIA de 128 MB (para incorporar en una de las ranuras laterales del Sonobraille): contiene el programa Orienta y las bases de datos cartográficas.
p
y
Fig. 4.- Receptor GPS Rikaline
Fig. 5.- Sonobraille
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA TORMES El objetivo de este sistema es dotar de un sistema de localización y navegación para los invidentes utilizando para ello el equipo Sonobraille. Para conseguir esto, se ha dotado al Sonobraille de un receptor GPS de manera que, accediendo a una base de datos cartográfica de una determinada ciudad, permita al usuario conocer mediante una síntesis de voz su situación en la calle, así como otros datos de interés.
12 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
Cada vez que el receptor GPS recibe una posición, una aplicación software realiza una búsqueda en la base de datos cartográfica y asocia una localización en el mapa a la posición GPS. Además de la localización, esta aplicación ofrecerá también funciones de guiado, de tal manera que acepte un destino introducido por el usuario y calcule la ruta más adecuada para alcanzarlo, guiándole mediante instrucciones de viva voz a través del sintetizador. A pesar de que este sistema está destinado a peatones, se contempla como posibilidad dejar como opción el medio de locomoción a utilizar, por lo que a la hora del cálculo de rutas y de parámetros de guiado se tendrá en cuenta la posibilidad de que el usuario circule en un medio de transporte (transporte público, por ejemplo). Como añadido, la aplicación es capaz de almacenar rutas, informar al usuario de localizaciones de interés por las que pase, etc.
Receptor GPS El sistema TORMES es configurable para admitir varios tipos de receptores GPS. Solo es necesario que el receptor transmita los datos al Sonobraille por el puerto serie a una velocidad de transmisión de 4800 bps o 9600 bps. En concreto, para este proyecto se ha utilizado un receptor: Rikaline GPS-6010.
Base de datos La base de datos cartográfica en la que se encuentra la aplicación está contenida en una tarjeta PCMCIA que se aloja en cualquiera de las dos ranuras para PCMCIA que tiene el Sonobraille. Se han realizado bases de datos cartográficas para cada una de las provincias españolas. La información contenida en estas bases de datos permite localizar geográficamente cualquier coordenada de la provincia puesto que se almacenan los datos de latitud y longitud de todas las vías, además de otros datos de interés como pueden ser números pares e impares entre los que se encuentra, población a la que pertenece, sentido de circulación de la vía, etc.
Sistemas de navegación El sistema Orienta cuenta con varias formas de navegación, para utilizar en función de las necesidades del usuario en cada momento:
13 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
Navegación Asistida Mediante esta opción podemos desplazarnos mientras el sistema nos indica la posición en la que nos encontramos. El equipo obtiene nuestra posición GPS y localiza esa posición dentro de la cartografía para indicarnos la calle en la que estamos.
Navegación Virtual Esta opción nos permite recorrer las calles de una cartografía sin desplazarnos y sin tener que usar el receptor GPS. Partiendo de una calle dada podremos avanzar con pasos virtuales de longitud configurable, girar, volvernos, saltar al próximo cruce, etc. para conocer previamente cualquier recorrido que queramos hacer. Esto nos permite trazar rutas y preparar los recorridos previamente, antes de salir de casa.
Navegación de rutas asistida Mediante esta opción el sistema nos guía a través de rutas previamente guardadas, informando de las acciones a realizar en cada momento para alcanzar los distintos puntos de la ruta y el destino final. El proceso de guiado de este modo consiste en informar cada cierto tiempo, de la distancia hasta el próximo cruce y el ángulo en función del rumbo actual.
Navegación de rutas virtual Es similar en funcionamiento a la navegación virtual, sólo que en este caso en vez de permitir la navegación de forma libre por la cartografía, se limita a la navegación por las calles de una ruta calculada previamente.
Navegación asistida entre dos puntos La navegación asistida entre dos puntos consiste en la situación y seguimiento de puntos de referencia. El usuario puede definir varias posiciones y la aplicación le indicará cómo ir de una a otra. Se trata de un guiado sin cartografía por lo que se intentará seguir siempre una línea recta. Es un sistema apropiado cuando se navega por el campo y no se dispone de cartografía de calles para seguir.
14 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
Navegación virtual entre dos puntos Es una opción similar a la navegación virtual y a la navegación de rutas virtual. Permite la navegación por los puntos de referencia establecidos en una sesión previa. Partiendo de la posición actual recibida por el GPS y de manera virtual, es decir, sin necesidad de desplazarse el usuario. En este modo el sistema nos informa de la distancia al siguiente punto del camino, así como el ángulo que forma la ruta que lleva el usuario con la que debería llevar.
Edición de rutas Esta opción permite la creación y el almacenamiento de rutas para su posterior uso.
INCONVENIENTES DE ESTE SISTEMA Aun siendo un sistema de indudable utilidad como ayuda a la orientación de personas ciegas, no deja de presentar algunos inconvenientes que analizamos a continuación: •
Portabilidad. El primer inconveniente con el que nos encontramos es el de la dificultad para usarlo por la calle. Para utilizar la Navegación Asistida, hay que caminar con el Sonobraille conectado al receptor GPS y provisto de auriculares para poder escuchar las rutas. Además el usuario debe llevar su bastón de movilidad y en determinadas ocasiones debe teclear órdenes sobre el Sonobraille. Todo esto resulta verdaderamente complicado cuando se camina por la calle.
•
Pérdidas de señal durante la ruta. Es frecuente que el GPS pierda la señal de los satélites con relativa frecuencia cuando se utiliza en las ciudades. El GPS sólo funciona a cielo abierto, por tanto la señal se oculta al pasar por túneles o bajo la sombra de los edificios altos (efecto multipath). Esto ocasiona frecuentes paradas en la marcha para recuperar la señal y poder continuar los recorridos.
•
Precisión para la localización de los lugares. A pesar de que cuando todo funciona bien se puede llegar a un nivel de error de sólo unos 10 m., este error por mínimo que sea puede suponer un grave problema, sobre todo cuando el usuario se desplaza por sitios desconocidos o no habituales. No se puede garantizar una precisión del 100%.
15 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
A pesar de estos inconvenientes no es un sistema en absoluto desdeñable. Los mayores inconvenientes los presenta en la Navegación Asistida, por todo lo reseñado con anterioridad, pero en cuanto a la Navegación Virtual en cualquiera de sus modalidades, puede ser una buena herramienta a la hora de trazar rutas para aprender los recorridos. Este proyecto, además ha supuesto un importante reto en cuanto a la elaboración de los callejeros y la forma de traducir los datos proporcionados por el satélite a un lenguaje inteligible para un usuario ciego. Experiencia que puede tener su reflejo en proyectos de futuro sobre este mismo campo de aplicación. De hecho, utilizando en parte los estudios realizados para el proyecto Tormes, en http://www.discapnet.es, portal de la discapacidad en España, se puede encontrar un callejero en el que se describen con palabras los alrededores de un lugar concreto, y aporta información acerca de lugares próximos de interés, servicios, edificios públicos, orientación de las calles, etc.
POSIBILIDADES DE FUTURO Es difícil hacer una predicción de futuro sobre qué sistemas de orientación se utlizarán más adelante. Sin embargo, teniendo en cuenta los avances en tecnología celular y en general en los sistemas de localización por satélite, es muy probable que haya que seguir investigando y estudiando adaptaciones posibles en este campo para proporcionar nuevos sistemas de orientación a las personas ciegas o deficientes visuales. De hecho, en la actualidad ya existen varios servicios para teléfonos móviles que intentan indicar al usuario su posición y la ruta a seguir, mediante mensajes de voz, como por ejemplo Ruta Movistar de Telefónica Móviles. Los usuarios de Movistar que contraten el servicio pueden consultar rutas y mapas en su teléfono móvil, y ser guiados mediante instrucciones de voz, gracias a un dispositivo GPS bluetooth y el software de navegación Wayfinder. Ruta movistar, está disponible para terminales con sistema operativo Symbian (Nokia serie 70 y 60, Motorola A920 y A925, SonyEricsson P800 y P900, Siemens SX1 y Sendo X). Si tenemos en cuenta que ya existen programas de voz como Talks o Mobile Speak, que permiten utilizar algunos de éstos teléfonos móviles a personas ciegas, se podría deducir que estos sistemas son ideales para su utilización por este tipo de usuarios. Sin embargo, esto no es así de momento. Para que todo esto sea una realidad aún tienen que darse algunas circunstancias como por ejemplo: 16 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
•
Que los programas lectores de pantalla para teléfonos móviles sigan evolucionando para permitir el uso de todas estas nuevas opciones.
•
O que los programas de navegación empiecen a contemplar de algún modo cuestiones de accesibilidad. De momento todos se basan en cartas de navegación gráficas que no pueden ser interpretados por un lector de pantalla. Por tanto será necesario, como se ha mencionado anteriormente, seguir trabajando sobre la interpretación de los callejeros y su traducción a un lenguaje comprensible para una persona ciega.
17 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
El GPS como sistema de ayuda a la orientación de personas ciegas Manuela Morales Torres y Manuel Berrocal Arjona
REFERENCIAS ARREGUI MOGUER, B.; ALEGRÍA EZQUERRA, M. Á., Y BAIXAULI CAMILLERO, E. [ET AL.] (2004): “Tecnología y discapacidad”. Madrid. ARROYO GALÁN, L. (2003): “Tecnología móvil: aplicaciones GSM, GPRS, UMTS Y WI-FI”. Madrid. CIDAT: Manual de usuario del Sistema Tormes. CIDAT. ONCE. ESA: European Space Agency, http://www.esa.int. FERNÁNDEZ RUBIO, J. A., y SECO GRANADOS, G. (1997): “Sistemas de posicionamiento: de GPS a GNSS”. Mundo Electrónico. HERRING, T. A. (1996): “The Global Positioning System”, Scientific American. HOLANDA BLAS, M. A., y BERMEJO ORTEGA J. C. (1998): “GPS & GLONASS. Descripción y aplicaciones”. Madrid. POZO RUZ, A. [ET AL.] (2001): Sistema de posicionamiento global (GPS): descripción, análisis de errores, aplicaciones y futuro. Málaga: Universidad de Málaga.
18 III Congreso Virtual INTEREDVISUAL sobre La Autonomía Personal de Personas con Ceguera o Deficiencia Visual Octubre 2005
