Smarte Lösungen für blinde Busfahrgäste
IoT nutzen, um sehbehinderten Menschen im Stadtverkehr zu helfen.
Nádia Aparecida de Oliveira Silva, Rodrigo Moreira, Larissa Ferreira Rodrigues, Rafael Marinho e Silva
― 4 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
Städtische Mobilität kann echt eine Herausforderung sein, vor allem für Menschen mit Sehbehinderungen. Stell dir vor, du versuchst, einen Bus zu nehmen, aber kannst weder die Bushaltestelle noch das kommende Fahrzeug sehen. Das ist für viele sehbehinderte Menschen ein täglicher Kampf. Mit den Fortschritten in der Technologie gibt es jedoch Möglichkeiten, ihre Reisen einfacher und sicherer zu machen. Ein solcher technologischer Ansatz nutzt das Internet der Dinge (IoT), um die städtische Mobilität für diese Personen zu verbessern.
Was ist IoT?
Das Internet der Dinge (IoT) bezieht sich auf die Vernetzung alltäglicher Objekte mit dem Internet. Das kann alles von smarten Geräten für zu Hause bis hin zu Autos, die miteinander kommunizieren, umfassen. Im Fall der städtischen Mobilität kann IoT helfen, Systeme zu schaffen, die Echtzeitinformationen über den öffentlichen Verkehr bereitstellen und es den Menschen erleichtern, sich in ihrer Umgebung zurechtzufinden.
Das Problem
Etwa 2,2 Milliarden Menschen weltweit haben irgendeine Form von Sehbehinderung. Davon könnten rund 1 Milliarde durch frühzeitige Behandlung oder Vorbeugung geholfen werden. In Brasilien sind viele Menschen auf Busse für den Transport angewiesen, wobei ein grosser Teil der Bevölkerung öffentliche Verkehrsmittel für ihre täglichen Aktivitäten nutzt. Allerdings kann das Navigieren in diesem Transportsystem für sehbehinderte Menschen schwierig sein, was zu Isolation und eingeschränktem Zugang zu Möglichkeiten führen kann.
Der vorgeschlagene Lösungsansatz
Um dieses Problem anzugehen, wurde eine kostengünstige IoT-Architektur vorgeschlagen. Dieses System nutzt kleine Computer, die als Einplatinencomputer (SBCs) bekannt sind, um Daten über die Standorte der Busse zu sammeln und zu übertragen. Der Einsatz erschwinglicher Technologie macht diese Lösung zugänglicher und für verschiedene Regionen, insbesondere in Entwicklungsländern, geeignet.
Wie funktioniert es?
Die Architektur besteht aus mehreren wichtigen Komponenten:
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GPS-Sensoren: Diese Sensoren werden in Bussen platziert, um regelmässig Standortinformationen (wie Breiten- und Längengrad) alle fünf Sekunden zu senden.
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IoT-Gateway: Das ist ein Raspberry Pi, der die Standortdaten von den Bussen sammelt und an eine cloudbasierte Anwendung sendet.
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Mobile Anwendung: Nutzer können eine App herunterladen, die akustische und mechanische Benachrichtigungen über die Nähe von Bussen bereitstellt. Das bedeutet, dass die Nutzer Warnungen erhalten, wenn ein Bus sich nähert, was es ihnen erleichtert, ihre Fahrt zu bekommen.
Besondere Funktionen
Was diese Architektur von anderen Lösungen unterscheidet, ist, dass sie es sowohl sehbehinderten als auch sichtenden Nutzern ermöglicht, Buslinien auf einer Karte zu verfolgen. Das bedeutet, dass jeder von der Technologie profitieren kann, was den öffentlichen Verkehr inklusiver macht.
Während andere Lösungen sich auf einzelne Standorte und Technologien mit begrenzter Reichweite konzentriert haben, nutzt dieses System eine langfristige Kommunikationsmethode, bekannt als LoRa, die es ermöglicht, dass Daten über längere Strecken reisen. Das ist besonders wertvoll in städtischen Umgebungen, wo die Entfernungen stark variieren können.
Experimentelle Bewertung
Um sicherzustellen, dass die vorgeschlagene Architektur effektiv ist, wurden eine Reihe von Tests durchgeführt. Ziel war es, zu messen, wie gut das System die Daten von öffentlichen Verkehrsmitteln verarbeiten konnte.
Testaufbau
Die Tests bestanden darin, verschiedene Nachrichtengrössen an das IoT-Gateway zu senden und die Antwortzeiten zu messen. Die Forscher beobachteten, wie das System unter verschiedenen Bedingungen abschneidet, wie der Anzahl der Busse, die Daten senden, und der Nachrichtenqualität.
Ergebnisse
Die Ergebnisse waren vielversprechend. Mit zunehmender Nachrichtengrösse wurde eine starke Verbindung zwischen der Nachrichtenweite und der Antwortzeit festgestellt. Einfach gesagt, grössere Nachrichten benötigten länger zur Verarbeitung. Das System konnte jedoch dennoch mehrere Nachrichten ohne Verlust an Zuverlässigkeit verarbeiten.
Darüber hinaus zeigten die Einstellungen zur Dienstgüte (QoS), die sicherstellen, dass Nachrichten zuverlässig zugestellt werden, unterschiedliche Ergebnisse je nach Anzahl der aktiven Busse. Zum Beispiel hatte es kaum Auswirkungen auf die Leistung, wenn nur wenige Busse Daten sendeten. Bei vielen aktiven Bussen waren die Ressourcen jedoch mehr gefordert, was zu einem höheren CPU-Verbrauch führte.
Fazit
Diese IoT-Architektur zeigt vielversprechende Ansätze zur Verbesserung der städtischen Mobilität für sehbehinderte Menschen. Durch die Nutzung kostengünstiger Technologie und Echtzeitdaten ermöglicht das System den Nutzern, den öffentlichen Verkehr effektiver zu navigieren.
Wie bei jeder neuen Erfindung gibt es Raum für Verbesserungen. Zukünftige Arbeiten könnten sich darauf konzentrieren, verschiedene Methoden der Datenübertragung, wie die Nutzung mobiler Netzwerke, zu erforschen und bestehende IoT-Gateways für noch bessere Leistung weiter zu optimieren.
Im Grossen und Ganzen sollte es ein Ziel sein, die Welt ein bisschen zugänglicher für alle zu machen. Und wenn das bedeutet, ein paar smarte Gadgets zu nutzen, um Menschen zu helfen, ihren Bus zu bekommen, dann sind wir voll dabei!
Titel: A Low-cost IoT Architecture to support Urban Mobility for Visually Impaired People
Zusammenfassung: People with visual impairments struggle with urban mobility and independent travel, opening up opportunities for technological advances to improve their quality of life. The Internet of Things (IoT) plays an essential role in bringing improvements and accessibility for visually impaired people. Although alternatives aimed to use IoT in urban mobility, those solutions are still in the initial stages and do not supports urban mobility for people with visual impairment. This paper proposed and evaluated a low-cost IoT architecture that uses Single-Border Computers (SBCs) to support urban mobility. A performance evaluation showcased that our low-cost architecture handles bus trace workload and is suitable for supporting impaired people to get information concerning bus location on Smart Cities scenarios.
Autoren: Nádia Aparecida de Oliveira Silva, Rodrigo Moreira, Larissa Ferreira Rodrigues, Rafael Marinho e Silva
Letzte Aktualisierung: 2024-12-15 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2412.11363
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.11363
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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