PHD THESIS: NETWORK DESING STRATEGIES FOR MULTISENSORY HUMAN-MACHINE INTERFACES OF NAVIGATION SYSTEMS FOR BLIND AND VISUALLY IMPAIRED PEOPLE

On July 13th, our colleague and lab member Santiago Real Valdés defended his PhD Thesis entitled “Network Design Strategies for Multisensory Human-Machine Interfaces of Navigation Systems for Blind and Visually Impaired People”. This work was carried out at B105 Electronic Systems Lab under the direction of Professor Alvaro Araujo.

The thesis defense took place at the ETSI Telecomunicación in Madrid. The work was evaluated positively earning the highest possible grade, along with the “cum laude” mention.

Overall, the research pursued design guidelines, tools, and methods for the development of networked navigation assistance systems for blind and visually impaired (BVI) individuals. Specifically, it resulted in the following contributions to the scientific community:

  • Study of the state-of-art at navigation assistance for BVI individuals. This was undertaken to re-evaluate the perspective of navigation systems for the blind and visually impaired (BVI) in a new technological-enabling context, attempting to integrate key elements of what is frequently a disaggregated multidisciplinary background.
  • Development of the Virtually Enhanced Senses (VES) System. VES is a wireless, mixed-reality platform developed to design, emulate, implement, and test complete navigation systems.
  • Development of novel Sensory Substitution Devices (SSD) and methodologies to assess navigation assistance in mixed reality environments. Novel and representative SSD were implemented building on previous solutions, design guidelines and recommendations. Thereafter, new methodologies and performance markers were developed to quantify the performance of the SSD under various network architectures and operation conditions.
  • Novel relations between Quality-of-Experience (QoE) and Quality-of-Service (QoS) in navigation assistance for BVI individuals were found.  Overall, a tradeoff was observed between the user’s spatial data acquisition and sensorimotor coupling degradation due to motion-to-photon delay.

Further information on the open-access VES system can be found at the following link. Also, the latest results were disseminated through the media:

El B105 participa en el Reto ONCE de Teleco Emprende

Este pasado miércoles tuvo lugar el concurso Reto ONCE de Teleco Emprende. Desde el B105 presentamos una propuesta en el ámbito de la realidad aumentada, vía tecnología SLAM (Simultaneous Localization and Mapping).

La propuesta es una aplicación móvil orientada a usuarios que aún mantienen un cierto grado de visión, p.e. en casos de miopía magna, pérdida de la visión periférica, etc. Esta aplicación ofrecería :

  • Mejora de la visión residual, adaptando la imagen del escenario a un formato más fácilmente perceptible, y filtrando cualquier elemento no deseado.
  • Guía a un punto destino en escenarios previamente modelados en 3D, sin necesidad de instalación previa.
  • Información de puntos de interés, ofreciendo una interfaz intuitiva y accesible a bases de datos de terceros (p.e. Google Places).

A continuación os mostramos un vídeo de ejemplo de la primera funcionalidad. En este caso mostramos únicamente los elementos marcados por el usuario y con un ángulo de visión más amplio:

Desde el B105 queremos agradecer al equipo gestor de este evento, y a la ONCE por su confianza en el potencial de los alumnos de la ETSIT. ¡Esperamos que vuelvan pronto!

Visita del CIDAT

Como podrán apreciar los lectores frecuentes de nuestro blog, las lineas de investigación de nuestro grupo abordan temáticas muy diversas. La que trataremos en este artículo está orientada mejorar la percepción espacial por medios no visuales. Para ello, utilizamos una red de dispositivos “wearables” que generan estímulos hápticos y acústicos de acuerdo a teorías recientes en materia de sustitución sensorial.

El objetivo principal es que una persona con discapacidad visual grave o ceguera tenga menos dificultades a la hora de desplazarse por la ciudad, en interiores, etc. Nuestro primer prototipo, Virtually Enhanced Senses (VES), virtualiza las características más importantes de un escenario real desde una perspectiva de orientación y movilidad, y proporciona la información al usuario de forma intuitiva.

Recientemente hemos tenido la suerte de contar con personal del CIDAT para la evaluación y posterior perfeccionamiento del prototipo. Durante las reuniones y demostraciones de la tecnología, los usuarios finales pudieron experimentar de primera mano el sistema tanto en escenarios virtuales como reales.

Desde aquí queríamos agradecer a nuestros invitados por su tiempo, esfuerzo e ilusión, esperando vernos de nuevo en un futuro próximo.

The Twelve Of B105 – WSN & Firefighting

Y aquí estamos de nuevo, tras unas buenas vacaciones y con las pilas cargadas. Eso sí, conscientes de que la vuelta puede ser algo dura, esperamos suavizarla con una nueva entrega de…

theTwelveOfB105

Todos habremos oído de los graves incendios forestales que se producen periódicamente en nuestro país. Acrecentados por el cambio climático, estos desastres naturales ya no solo se limitan a periodos estivales (enlace), extendiéndose a primavera y otoño.

Con el fin de atajar este problema, hace unos años se realizó una gran inversión en investigación e innovación para la prevención y lucha contra incendios con Prometeo. Este proyecto se enfoca desde un punto de vista integral, considerando todos los actores involucrados en las labores de monitorización y extinción.

Imagen post (2)

El papel de nuestro grupo fue el desarrollo de una red de sensores inalámbrica para detectar la presencia de fuego, y monitorizar variables ambientales relacionadas con el proceso de ignición. El sistema se diseñó con vistas al bajo coste y baja ocupación del espectro, además de no requerir de otras infraestructuras de telecomunicaciones (p.e. GSM, WiFi, etc.).

La red a desplegar consta de dos tipos de nodos:

Centrales: con un alcance de comunicación de hasta 15 Km, estos nodos agrupan y coordinan la información recopilada por los nodos sensores, además de incorporar otras funciones de gestión de red.

Sensores: encargados de la monitorización del entorno, incorporan sensores de temperatura, humedad, niveles de CO y CO2, y velocidad y dirección del viento. Su diseño de bajo consumo, basado en el procesador MSP430 de Texas Intrument, garantiza una vida útil de dos años con tan solo una batería de 600 mAh.

Nueva imagen de mapa de bits (2)

Este proyecto, probado y finalizado hace unos años, tuvo recientemente un impacto mediático considerable.

Y con esto acabamos por este mes. Esperamos que os haya resultado interesante, al igual que las pasadas entregas, y… ¡nos vemos el mes que viene!

 

The Twelve of B105 – Customized Foosball

Llegan las vacaciones, y qué mejor manera de empezar que disfrutando de un nuevo número de…

theTwelveOfB105

Y volvemos nada menos que con uno de los iconos del grupo: el futbolín. Tras una década con nosotros, este ya indispensable miembro del laboratorio ha sido objeto de múltiples mejoras y experimentos (véase su historia).

Mucho tiempo ha pasado desde el primer (y ahora arcaico) sistema para contabilizar los goles. Algunas de las últimas mejoras son:

Red inalámbrica de sensores/actuadores en el futbolín.  Las funcionalidades soportadas por esta red incluyen la gestión de la iluminación, detección de goles, lectura de huellas dactilares (ver TFG asociado), medición de la velocidad de la bola, etc.

Nuevas funcionalidades en la Raspberry Pi. Además del control de la pantalla táctil, esta plataforma actúa como nodo pasarela de la red de sensores/actuadores, registra las estadísticas de jugadores y equipos, e incluso envía notificaciones de los resultados a Slack y Twitter. Por otro lado, incorporamos una cámara para grabar las últimas jugadas, evitando así acaloradas discusiones.

Enlace con otros sistemas del AMIB105 (Ambient Intelligence). Periódicamente se transmite información de estadísticas de juego y replays.

Futbolín -Esquema (2)

Y aquí termina nuestro número de julio. Mientras esperáis al mes que viene, podéis echar un ojo a temáticas anteriores en el siguiente enlace.

¡Hasta el mes que viene!