Konzeption und Implementierung eines Orientierungssystems für Menschen mit Sehbehinderung auf Java ME

Bachelorarbeit von Daniel Hänßgen

Einleitung:

Am 02.05.2000 wurde die ‘Selective Availability’ (SA) des amerikanischen satellitengestützen Positionierungssystems GPS abgeschaltet. Unter SA versteht man die künstliche Verschlechterung der Satellitenbahndaten, sodass die Positonierungsgenauigkeit bei zivilen GPS-Empfängern nur bei etwa 100 Metern liegt. Durch das Abschalten wurde die Positionierung auf etwa zehn Meter genau. Spätestens seitdem erfährt die Verbreitung von GPS-Navigations-Geräten einen bedeutenden Anstieg.

Von der Routenführung bis hin zum Finden von so genannten Orten von Interesse ist für die Navigation mit dem Auto nahezu jeder erdenkliche Bereich abgedeckt. Allerdings vernachlässigen die meisten Hersteller die besonderen Bedürfnisse von Menschen mit Sehbehinderung, unter anderem, da diese in der Regel zu Fuß unterwegs sind. So sind zum Beispiel Orte von Interesse, die für Menschen mit Sehbehinderung von Bedeutung wären, wie etwa Bushaltestellen oder Straßenüberquerungen, häufig nicht in handelsüblichem Kartenmaterial enthalten. Auch die Routenführung für das Auto bezieht nicht sämtliche Informationen mit ein, die für FußgängerInnen - insbesondere für solche mit Sehbehinderung - relevant wären. So existiert zum Beispiel bei den wenigsten Navigationsgeräten eine Ausgabe der Namen der Straßen, in die man geführt wird, und Straßenüberwege werden gar nicht berücksichtigt.

Es gibt also einen Bedarf an Kartenmaterial und einer Routenführung, die den Bedürfnissen von Menschen mit Sehbehinderung gerecht werden. Erst das Abschalten der SA machte eine solche Routenführung möglich, doch bisher fehlt es an kostengünstigen Umsetzungen. Das OpenStreetMap-Projekt jedoch, welches sein Kartenmaterial unter einer freien Lizenz veröffentlicht, beinhaltet schon heute Orte von Interesse für Menschen mit Sehbehinderung und erweitert diese fortlaufend.

Diese Bachelorarbeit befasst sich - unter Einbeziehung des erwähnten Kartenmaterials - mit der Konzeption und Implementierung einer freien Software, die speziell auf die Bedürfnisse von Menschen mit Sehbehinderung zugeschnitten ist.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 2.2.2, Funktionale Anforderungen:

Beim Starten der Anwendung muss ein Hinweis auf die verwendete Lizenz der Kartendaten angezeigt werden. Diese Funktion darf nicht abschaltbar sein.

Das System soll speziell für die Bedürfnisse von Menschen mit Sehbehinderung entwickelt werden. Daher ist es erforderlich, dass keine Grafiken verwendet werden. Die Ausgabe darf nur aus Text bestehen, der von einem Screenreader gelesen werden kann.

Ein Screenreader ist eine Anwendung, die im Hintergrund läuft und vorliest, was auf dem Display eines Gerätes als Text dargestellt wird. Für eine solche Software ist die Erkennung von Text in Bildern nicht möglich. Zum einen ist der rechnerische Aufwand zu groß, als dass ein mobiles Endgerät eine Texterkennung durchführen könnte. Zum anderen ist die Auflösung der Grafiken aufgrund des kleinen Displays zu gering, um eine hohe Erkennungsrate der Buchstaben zu erzielen. Konkret wird vorausgesetzt, dass mindestens der Screenreader ‘Talks’ der Firma Nuance unterstützt wird.

Es soll die Möglichkeit bestehen, sich ausgeben zu lassen, wo man sich gerade befindet. Dies soll mittels Angabe von Straße und Hausnummer sowie Ort bzw. Stadtteil geschehen. Falls keine Hausnummer vorhanden ist, soll die nächste Kreuzung oder Einmündung angegeben werden.

Mindestens für Testzwecke soll es möglich sein, sich die Koordinaten ansagen zu lassen, die gerade vom GPS Empfänger kommen.

Es soll möglich sein, persönliche Favoriten sowohl über die direkte Eingabe von Name und geografischen Koordinaten als auch durch einen vorhanden Punkt aus den Kartendaten abzulegen.

Es soll möglich sein, sowohl die Distanz zu einem Punkt aus den Kartendaten als auch die Richtung, in der er sich befindet, berechnen zu lassen. Dies gilt auch für persönliche Favoriten. Die Richtung soll dabei in Himmelsrichtungen oder auf der Uhr, also relativ zur Bewegungsrichtung, ansagbar sein.

Bei Verlust eines gültigen GPS Signals soll dies mit einstellbarer Verzögerung ausgegeben werden. Auch das Wiedererlangen eines gültigen GPS Signals soll ausgegeben werden.

Die OpenStreetMap Karte liefert weltweite Daten. Daher ist es erforderlich, dass auch die Anwendung weltweit agieren kann. Das bedeutet, dass eine Schrift und Sprachenunabhänigkeit zu den Kernanforderungen gehört.

Obschon das System speziell für Menschen mit Sehbehinderung entwickelt wird, soll eine Bedienung durch sehende Menschen ebenso möglich sein. So sollen beispielsweise TrainerInnen, Familienmitglieder oder FreundInnen in der Lage sein, den Nutzer beziehungsweise die Nutzerin beim Erlernen der Bedienung des Systems zu unterstützen.

2.2.3, Informationsquellen:

Als Informationsquellen standen mir folgende Personen und Dokumente zur Verfügung:

Die Initiatorin des LoroDux Projektes, Annette Thurow. Die deutsche Mailingliste BlindNaviOSM, die sich speziell mit Navigation für Menschen mit Sehbehinderung befasst beziehungsweise deren angemeldete und fleißig Anforderungen aufnehmende NutzerInnen. Durch diese Mailingliste konnte ich viel über die besonderen Bedürfnisse von Menschen mit Sehbehinderung in Erfahrung bringen. Ein Dokument des Deutschen Blinden und Sehbehindertenverbandes e.V. (DBSV). In diesem Dokument hat der DBSV im Jahr 2008 umfassende Informationen über die Anforderungen, die an ein Orientierungssystem für Menschen mit Sehbehinderung gestellt werden, und die Bedürfnisse, die diese Menschen haben, sehr detailliert zusammengetragen. Da das Dokument aber von Menschen verfasst wurde, die über keine umfassenden Kenntnisse der technischen Möglichkeiten verfügen, finden sich in diesem auch sehr unrealistische Anforderungen. Beispielsweise soll die Positionierungsbestimmung auf einen Meter genau sein, was mit handelsüblichem GPS nicht realisierbar ist.

Zu diesen Quellen kommt noch das Wiki von LoroDux hinzu. Es war zu großen Teilen bereits zu Beginn der Bachelorarbeit sehr umfangreich und wurde während der Entwicklung des Systems sogar noch erweitert. Allerdings ist eine weitreichende Fehlerfreiheit bislang noch nicht vorhanden, sodass die dort gemachten Angaben nur unter Vorbehalt verwendet werden sollten.

2.2.4, Technische Anforderungen:

An das zu entwickelnde mobile System werden folgende technischen Anforderungen gestellt: Die Programmiersprache muss Java ME sein. Die Begründung hierfür ist, dass Java ME plattformunabhängig ist. Das bedeutet, dass theoretisch das gleiche Programm auf verschiedenen mobilen Plattformen ohne Anpassung an das verwendete Betriebssystem lauffähig ist auch auf älteren Geräten. Somit bietet sich Java ME auch für die Verwendung in so genannten Dritte Welt Ländern an. Außerdem existiert für Java ME eine Entwicklungsumgebung (IDE), die für Menschen mit Sehbehinderung gut bedienbar ist. Damit eröffnet sich auch für die Zielgruppe des Systems die Möglichkeit der Weiterentwicklung.

Das zur Verwendung kommende mobile Endgerät muss über eine Bluetooth Schnittstelle verfügen, um sich mit Bluetooth GPS Empfängern verbinden zu können. Die logische Konsequenz aus dieser Anforderungen ist, dass ein GPS Empfänger ebenfalls über eine Bluetooth Schnittstelle verfügen muss.

Wie bereits erwähnt, stammen die Begründungen und Entscheidungen in diesem Kapitel nicht von mir, sondern sind aus den oben genannten Informationsquellen entnommen.