為盲人出行配上一雙『眼睛』

文/林萍姍

我國(guó)有1700多萬盲人，僅福建省就有逾35萬盲人。近七成盲人有出行需求，但社會(huì)上無障礙措施并不完善，現(xiàn)有導(dǎo)盲產(chǎn)品無法真正滿足盲人的需求，多數(shù)盲人放棄購(gòu)買與使用導(dǎo)盲產(chǎn)品，盲人出行事故時(shí)有發(fā)生。陽光學(xué)院人工智能學(xué)院院長(zhǎng)助理、軟件技術(shù)研發(fā)中心主任羅成立帶領(lǐng)一支技能涵蓋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能及軟件設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，組建“咔咔工作室”，直面盲人的安全問題，研發(fā)出三代方便盲人安全出行、價(jià)格合理且靈活性與功能性較為理想的導(dǎo)盲產(chǎn)品。

盲人有拼搏的心，卻走不出家門

“我和幾位盲人朋友有過近距離接觸，能深刻體會(huì)到他們想要拼搏的心。他們期待著改變命運(yùn)，卻走不出家門。我們調(diào)研過很多產(chǎn)品，也發(fā)現(xiàn)許多人致力于做盲人出行的項(xiàng)目，一位盲人朋友稱這些產(chǎn)品為‘明眼人的導(dǎo)盲產(chǎn)品’，完全是看得見的人想象出來的盲人需求。許多導(dǎo)盲產(chǎn)品的設(shè)計(jì)邏輯是幫助盲人避開障礙物，可是盲人完全避開障礙物后反而會(huì)失去參照物，產(chǎn)生極端的不安全感。在了解盲人的真實(shí)需求后，我才知道他們希望貼近或者扶著障礙物走路，但要知道前方有什么障礙物?！?/p>

羅成立的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行過市場(chǎng)調(diào)研，了解到當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和銷售的殘疾人用品用具大約有300種，普遍存在檔次低、缺乏創(chuàng)新、產(chǎn)品老化等問題，且科技含量非常低、功能單一、價(jià)格昂貴。國(guó)內(nèi)導(dǎo)盲器具中手持類的聲波電子盲杖雖然價(jià)格便宜、探測(cè)范圍廣、便于收納，但是不能識(shí)別障礙、涵蓋功能也較少；穿戴類的天使眼智能眼鏡能智能識(shí)別障礙物等、便于攜帶，卻因價(jià)格昂貴使普通盲人消費(fèi)不起；移動(dòng)類的智能導(dǎo)盲推車實(shí)現(xiàn)了夜間照明功能、語音識(shí)別功能及GPS定位功能，但是體積過于龐大，不便攜帶。市場(chǎng)上售賣的各式各樣的導(dǎo)盲引導(dǎo)系統(tǒng)和導(dǎo)盲引導(dǎo)裝置從性能方面來看，多數(shù)不盡人意。這些導(dǎo)盲系統(tǒng)或?qū)ぱb置在設(shè)計(jì)上或多或少地解決了單一片面的問題，解決方法無法覆蓋所有出行障礙情況，無法完美地為盲人的出行提供舒適的體驗(yàn)，更不能完全有效地提高盲人的外出活動(dòng)質(zhì)量。

為了客觀地了解到盲人的職業(yè)分布與出行遇到的相關(guān)問題，在福建省盲協(xié)主席王永澄的幫助下，羅成立的團(tuán)隊(duì)對(duì)福建省盲協(xié)內(nèi)的87名盲人進(jìn)行抽樣調(diào)查。職業(yè)分布結(jié)果顯示：87名盲人中，有41名學(xué)生、17名按摩師、15名鋼琴調(diào)音師、3名教師、11名其他職業(yè)者。由此可見，盲人的身份多集中在學(xué)生與按摩師之間，在日常生活和學(xué)習(xí)中，不可避免且頻繁地需要出行。在出行相關(guān)問題方面，調(diào)查結(jié)果顯示：針對(duì)盲人的定向行走訓(xùn)練有效率和普及率均處于較低水平，不能很好地保障盲人獨(dú)立外出，相較于接受他人的幫助，多數(shù)盲人更愿意自己獨(dú)立解決問題，且外出時(shí)受限較多，生理、心理均面臨挑戰(zhàn)。在盲道尚未整改、地鐵與公交無障礙設(shè)施尚未完善的環(huán)境下，盲人的出行變得十分困難。盲人的出行問題直接影響到他們的收入和生活質(zhì)量，也導(dǎo)致職業(yè)選擇的狹窄，即使他們有心奮斗，在現(xiàn)實(shí)羈絆下只能止步不前。

三代導(dǎo)盲產(chǎn)品更新迭代，帶給盲人人文關(guān)懷

理想的導(dǎo)盲產(chǎn)品不僅對(duì)于解決目前為數(shù)眾多的盲人的出行困難問題具有非常實(shí)際的產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)社會(huì)意義，而且能夠幫助盲人獲得就業(yè)崗位，改善生活質(zhì)量，同時(shí)體現(xiàn)社會(huì)對(duì)盲人的人文關(guān)懷，為社會(huì)各階層和諧發(fā)展賦予深遠(yuǎn)的意義。

羅成立站在盲人角度，將幫助盲人改善出行問題、為盲人提供人文關(guān)懷作為創(chuàng)業(yè)的初衷。咔咔工作室之名的“咔咔”，靈感來源于西班牙語“Candela”，意為“光明”。羅成立的團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了通信領(lǐng)域?qū)＜议}江學(xué)者余志民教授作為指導(dǎo)教師，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)一起開發(fā)云端服務(wù)及精準(zhǔn)導(dǎo)航的功能；為提高深度學(xué)習(xí)及視覺處理上的技術(shù)壁壘，邀請(qǐng)了福建省臺(tái)灣高層次百人計(jì)劃謝朝和教授作為技術(shù)顧問，打造基于深度視覺傳感器的實(shí)時(shí)圖像識(shí)別系統(tǒng)，讓盲人能更加直觀地感受周遭環(huán)境；同時(shí)，為了保證產(chǎn)品讓客戶具備足夠的同理心，聘請(qǐng)了福建省盲協(xié)主席王永澄作為團(tuán)隊(duì)顧問。

經(jīng)過三年的不懈努力，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出三代智能導(dǎo)盲產(chǎn)品，攻克了實(shí)時(shí)通信技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)及電池能量效率三個(gè)核心技術(shù)難點(diǎn)。

2017年，團(tuán)隊(duì)推出的第一代產(chǎn)品“智能導(dǎo)盲犬”創(chuàng)新地提出了“觸覺為主、聽覺輔助”的全新導(dǎo)航思路，第一次使用“個(gè)性化小數(shù)據(jù)”出行服務(wù),解決了盲人出行過程中的避障、防摔、牽引、導(dǎo)航、危險(xiǎn)呼救等問題。智能導(dǎo)盲犬具有六大功能：配套APP功能指配合導(dǎo)盲犬實(shí)現(xiàn)出行、播報(bào)服務(wù)；監(jiān)護(hù)人可通過專屬導(dǎo)航功能為盲人規(guī)劃專屬出行路徑；智能學(xué)習(xí)功能是基于深度學(xué)習(xí)規(guī)劃出盲人的最優(yōu)路徑；防摔防撞功能基于機(jī)器視覺提供播報(bào)前方障礙物；太陽能板可提供長(zhǎng)達(dá)12小時(shí)的續(xù)航能力；導(dǎo)盲手柄則配合微信小程序?qū)崿F(xiàn)引路人的功能，提供語音播報(bào)服務(wù)。其衍生產(chǎn)品導(dǎo)盲手柄與智能導(dǎo)盲犬互聯(lián)，通過導(dǎo)盲手柄還可以與監(jiān)護(hù)人進(jìn)行簡(jiǎn)易的語音溝通。

2018年，第二代產(chǎn)品“智能引路手環(huán)”是專門為解決出行者因視力問題導(dǎo)致的出行困境而設(shè)計(jì)的，首次采用輕便式設(shè)計(jì)，服務(wù)人群擴(kuò)展至所有易迷路人群。智能引路手環(huán)與其他導(dǎo)航系統(tǒng)最大的區(qū)別在于：整個(gè)導(dǎo)航的方式以觸覺為主，解決了聽覺導(dǎo)航中因?yàn)榉较蚋胁患褜?dǎo)致的“無路可走”的問題，同時(shí)解決了無數(shù)據(jù)路段的導(dǎo)航問題，又具備路線記錄功能。此外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，不但具有耐潮濕及高溫環(huán)境的特點(diǎn)，而且通過震動(dòng)的方式提醒，能排除嘈雜環(huán)境的干擾。

在第一、第二代產(chǎn)品推出后，羅成立最關(guān)心的是盲人的實(shí)際使用感受。他邀請(qǐng)了80余名不同職業(yè)、不同年齡段的盲人參與體驗(yàn)產(chǎn)品，從獲知產(chǎn)品在實(shí)際使用時(shí)存在以下幾個(gè)問題：第一，無法識(shí)別所有障礙物。智能導(dǎo)盲杖雖然可以通過傳感器檢測(cè)周圍環(huán)境而達(dá)到避障，但導(dǎo)盲杖的檢測(cè)范圍局限于地面上的障礙物，對(duì)于半空倒垂的障礙物則無能為力。作為一款輔助行走設(shè)備，一個(gè)障礙未識(shí)別到就是致命的缺陷；第二，躲避障礙物并不是盲人想要的功能。大多數(shù)盲人在感受到前方有障礙物需要躲避時(shí)會(huì)感到恐慌和焦慮，盲人多使用導(dǎo)盲杖是因?yàn)樗麄兛梢酝ㄟ^這個(gè)介質(zhì)來發(fā)現(xiàn)前方是什么，而現(xiàn)有產(chǎn)品還沒有徹底滿足盲人的實(shí)際需求；第三，應(yīng)用場(chǎng)景過于狹窄。智能導(dǎo)盲犬的環(huán)境適應(yīng)力較差，實(shí)現(xiàn)定位需要依賴外界設(shè)施，一旦脫離限定范圍就會(huì)罷工失效，且無法在夜晚、陰雨天及高溫天氣出行；第四，低續(xù)航與易丟失。智能引路手環(huán)因?yàn)轶w積小且未搭載語音模塊，一旦卸下或者意外脫落，對(duì)于盲人來說，尋找難度高。在產(chǎn)品中，電池體積小及所搭載功能耗電量高，也導(dǎo)致手環(huán)續(xù)航能力偏低，可能會(huì)在高強(qiáng)度使用過程中存在電池提前耗盡的危險(xiǎn)。

基于盲人的行為習(xí)慣、使用方式，同時(shí)考慮到產(chǎn)品安全性、便捷性、技術(shù)等一些存在的需求問題，咔咔工作室結(jié)合前兩代產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，更新迭代出第三代產(chǎn)品“咔咔”智能助盲背包，應(yīng)用于具有外出需求的視障人士在日常獨(dú)立安全地出行。

圖為“咔咔”智能助盲背包

根據(jù)盲人使用數(shù)據(jù)、監(jiān)護(hù)人使用數(shù)據(jù)、盲人位置信息分布、盲人行為習(xí)慣大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等，羅成立的團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“咔咔”智能助盲背包云端數(shù)據(jù)平臺(tái)。通過大數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)更能把握盲人動(dòng)態(tài)及被忽略的隱藏需求，同時(shí)及時(shí)地了解產(chǎn)品存在的不足。

“咔咔”智能助盲背包繼承了基于深度學(xué)習(xí)的導(dǎo)航規(guī)劃與基于觸覺的高效引導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)，增加了機(jī)器視覺功能，為盲人辨認(rèn)周圍環(huán)境，并根據(jù)盲人實(shí)際需求添加功能及優(yōu)化程序，解決了前兩代產(chǎn)品中應(yīng)用場(chǎng)景少、續(xù)航能力低與易丟失的缺點(diǎn)。

與市面上同類產(chǎn)品相比，“咔咔”智能助盲背包具有五大創(chuàng)新點(diǎn)：第一，視覺輔助。除了繼承前代機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)分析的功能外，助盲背包增加了目標(biāo)識(shí)別及深度信息測(cè)距功能，能將前方場(chǎng)景“講”給盲人聽，讓他們能“看見”并自行選擇靠近或遠(yuǎn)離；第二，專屬導(dǎo)航（機(jī)器學(xué)習(xí)）。盲人只需行走一次確定路徑信息，后續(xù)出行同一地點(diǎn)時(shí)，可按照自主路徑進(jìn)行導(dǎo)航，規(guī)避因環(huán)境陌生帶來的潛在危險(xiǎn)；第三，震動(dòng)提醒與反饋機(jī)制。設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)的震動(dòng)反饋及動(dòng)態(tài)的蜂鳴器報(bào)警，靈活地反饋提示信息；第四，可續(xù)航式鋰電池。獨(dú)創(chuàng)采用主動(dòng)平衡技術(shù)，通過自動(dòng)配組，延長(zhǎng)電池壽命，提高電池的續(xù)航能力。同時(shí)，外置太陽能電池板實(shí)時(shí)充電，解決出行中的能源問題。行進(jìn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池電量，防止因沒電導(dǎo)致視障人士陷入困境的危險(xiǎn)情況；第五，配套APP和小程序。產(chǎn)品配備APP與微信小程序，實(shí)現(xiàn)了位置實(shí)時(shí)顯示、跌倒提醒、互助平臺(tái)等功能。87名盲人進(jìn)行背包測(cè)試，設(shè)立專屬路徑超過20條，出行結(jié)果安全可靠；實(shí)地測(cè)試超過40種常見物品，測(cè)距成功率達(dá)98%。

“盡管第三代產(chǎn)品在第一、第二代的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)突破，盲人體驗(yàn)后的反饋意見仍是我們努力創(chuàng)新的方向：存在封閉環(huán)境下信號(hào)接收的問題，導(dǎo)致路線偏移；語音播報(bào)在室外環(huán)境下可能存在噪音干擾；背包攜帶的重量應(yīng)該適當(dāng)再減輕；如果背包失靈，要確保第二套應(yīng)急方案；背包續(xù)航的時(shí)間應(yīng)該能以播報(bào)的形式來告知……針對(duì)他們寶貴的建議，我們也及時(shí)采取了解決方案：例如，關(guān)于減重問題，我們采取更輕量的電池及更新迭代的硬件，盡量減輕負(fù)擔(dān)；又如，語音播報(bào)的噪音干擾問題，可連接藍(lán)牙耳機(jī)進(jìn)行聽?。辉偃?，續(xù)航時(shí)間播報(bào)問題，當(dāng)續(xù)航電量低于10%時(shí)將語音播報(bào)反饋給盲人。我們的技術(shù)革新，只為帶給盲人更好的人文關(guān)懷。我們獲得了五項(xiàng)專利，扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和能力為工作室的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)?！?/p>

呼吁更多有情懷的人加入到公益創(chuàng)業(yè)中來

羅成立的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目在惠及盲人群體的同時(shí)，也獲得了眾多賽事的獎(jiǎng)項(xiàng)：2020年6月，在第十一屆“挑戰(zhàn)杯”福建省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽中獲得金獎(jiǎng)；7月，在第六屆福建省“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽職教賽道中獲得金獎(jiǎng)；12月，在第七屆“創(chuàng)青春”中國(guó)青年創(chuàng)業(yè)大賽中取得全國(guó)銅獎(jiǎng)、福建省金獎(jiǎng)的佳績(jī)……

羅成立坦言，這個(gè)項(xiàng)目使他收獲頗豐，相較于獲得許多獎(jiǎng)項(xiàng)，更值得一提的是，創(chuàng)業(yè)的過程為他打開了一個(gè)“世界”，認(rèn)識(shí)了一群在逆境中自強(qiáng)的朋友，他們雖然經(jīng)常被生活打擊，有時(shí)失望無助，但一直堅(jiān)定拼搏。他們的夢(mèng)想與頑強(qiáng)，激勵(lì)著團(tuán)隊(duì)為他們做一些事情的意愿。在做公益創(chuàng)業(yè)的過程中，羅成立也認(rèn)識(shí)了一些做公益的“先驅(qū)”，慢慢了解如何正確地做公益、如何拓寬思路，改變了原來在實(shí)驗(yàn)室里太過理想化的不切實(shí)際的想法，學(xué)會(huì)用最小的成本構(gòu)建最有意義的產(chǎn)品。“我們團(tuán)隊(duì)內(nèi)部堅(jiān)定著一個(gè)想法：每年無論再忙，都要推出一個(gè)公益產(chǎn)品，服務(wù)這些需要幫助的人。”

“做了這個(gè)項(xiàng)目后，我們整個(gè)團(tuán)隊(duì)在公益層面有了更多的體會(huì)，事實(shí)上也成全了我們有一個(gè)完整的創(chuàng)業(yè)體驗(yàn)，人們以更加包容的態(tài)度幫助和接納我們這個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，使得我們更了解用戶思維、更懂得做創(chuàng)業(yè)規(guī)劃，也接觸到更多的創(chuàng)業(yè)資源。公益創(chuàng)業(yè)的意義不僅體現(xiàn)在對(duì)他人的幫助，到頭來收獲最多的一定是創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)本身。我由衷呼吁有更多有情懷的人們加入公益創(chuàng)業(yè)中來，這樣我們極有可能創(chuàng)造出更多更有意義的項(xiàng)目來，幫助那些在逆境中依然拼搏的人！”