智慧盲道系统的设计与开发研究

智慧盲道系统的设计与开发研究

徐涛吴佶翔陈金权孙露舰金清枫

浙江同济科技职业学院

摘要：中国约有盲人600-700万，占世界盲人总数的18%，另有双眼低视力患者1200万。社会在进步，盲人群体受到了极大的关注，他们也有渴望有现代化智能装备给他们带去的生活上的便利，出行上的便捷。眼睛是心灵的窗户，眼疾把心灵的窗户关闭，乐观的盲人不甘于平淡的人生，极力追寻外面的世界。盲人日常生活避免不了出行，虽然政府在人行道上铺设了盲道，但是中国的道路状况令人堪忧。研究得出，智慧盲道的设计开发与研究应用对盲人有很大的帮助，对出行的安全有了很大的提高。

关键词：盲人；智慧盲道；安全；设计开发

1.项目概述

项目团队设计了一款RFID智慧盲道芯片装置可以辅助盲人出行，提高他们出行的安全性与便捷性。GPS定位功能，SOS求救功能，通讯功能，集于一体。本系统利用嵌入式与RFID技术结合，开发出一个智慧盲道系统。该系统在服务器端建立相关导览场景的语音数据库，提供专门面向移动设备的访问服务。

该系统的特色点在于：（1）系统采用RFID设备，可以自动识别，操作方便；（2）系统使用智能移动设备和无线网络，可以用户自由移动，为用户提供最新的信息以及多元的服务。该系统研究的技术关键点在于RFID标签的读取，以及嵌入式数据库的访问。

2.产品与服务

2.1产品描述：互联网智慧盲道通过基于RFID芯片在芯片中置入道路地图信息，于我们开发的智能盲杖相匹配，盲杖端部有RFID辨识器当识别器靠近智惠盲道芯片时，会将芯片中的道路信息通过盲人佩戴的耳机告知提示盲人。在芯片中有智能开关功能，当智慧盲道芯片被车辆压覆，那么在被覆盖的芯片附近芯片会通过自动匹配，为盲人开辟出新的智慧盲道。此时覆盖掉的芯片将关断，防止芯片互相干扰。芯片将所安装道路的信息储存在里面，提升安全性。为了盲人行路智能盲杖手柄端部有LED照明灯，在夜间出行不仅可为行人照明，同时也可以提醒过路车辆、行人防止对盲人构成安全威胁。在盲杖加入GPS功能，并且绑定家属手机，让家属实时了解使用者的位置，也可以通过盲杖摄像头将图像与家属手机共享，使其更加安全可控。由于这些设备都需要电，同时用户使用时长的问题，我们在智能盲杖内加入了快速充电技术，同时快速充电头可在现今所有的家用插座上充电，不需要专用的电源适配器。

2.2目标市场：互联网智能盲杖服务于患有眼疾无法自主行动的盲人及行动不方便需要护工或家属实时陪护的老年人

2.3产品/服务的竞争优势：智慧盲道与时下的智慧城市如出一辙。智慧盲道芯片，可以让城市更加人性化，智能化，让盲人出行更加有安全感。为了让智慧盲道可以被读取RFID芯片信息，我们研发了一款智能盲杖可以将RFID射频识别信息通过语音信号告知盲人，智能盲杖一系列的安全与智惠功能提供了广阔的市场空间。

3.研究与开发技术指标：

3.1RFID语音系统结构：提供了一种语音机，包括壳体，RFID电子标签，RFID阅读器和音频输出装置，采用传统语音导览系统结合RFID技术开发出一套运行在移动终端的移动地图系统。该系统先在服务器端建立和实施道路相关的导览场景的语音以及附近道路信息数据库，再识别到手持终端设备，最大限度地满足了盲人出行需求。使用者携带移动终端设备，通过其RFID感应功能，在进入每个道路全线前获取到附带标签的EPC编码信息后，即可在移动手持终端设备上自动播放该路段的音频与道路信息，为盲人进行导航。

3.2RFID智能盲道芯片实施方式说明：

3.7功能特色与创新

软硬件结合，通用性好，语音识别率高，无需改造现有的RFID卡的容量与类型；

无需大范围改造现有的道路，无论什么铺装路面都可以安装采用HMM语音识别算法，它具有极低的误识率，语音训练速度快；

友好的界面控制（QT界面），利于用户操作；

采用AES对HMM模型的编号与卡相关信息进行加密，一同存入RFID卡中；

根据RFID卡内编号在存储空间中找到用户之前存入的HMM模型，然后进行语音识别操作，存取速度快，并且安全性得以增强。

3.8技术难点

读卡器系统的串口通信需要解决对读卡器已经封装的串口通信的适应和匹配。

录放音问题。由于是基于HMM算法的语音识别，所以对语音的录入要求较高，开发板录音和回播功能被封装为命令，应用程序的开发难度较大。

语音识别程序的移植。HMM算法程序一直都是在PC机上调试，由于环境的不同，移植到不同操作系统中有较大难度。

结束语

总之，智慧盲道想在未来使用，必须要经过一段严苛的过程。既要给用户负责，又要以良好的形象发展。最后，不断的发现项目中的不足，改善发展战略，学习和引进相关的科技技术才是智慧盲道未来的方向。

参考文献：

[1]饶瑞佶.RFID资讯系统开发与应用[M].台湾：碁峰出版社，2008.

[2]李苏剑.无线射频识别技术（RFID）理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.

[3]颜友宁.NETcompactFrameWork移动开发指南[M].北京：清华大学出版社，2006.