15、视障人士智能辅助设备：技术与应用综述

视障人士智能辅助设备：技术与应用综述

1. 视障人士现状与需求

全球约有2.53亿视障人士，其中约3000万欧洲视障人士在室内外空间认知方面需要帮助。大部分视障人士收入较低，难以购买昂贵的辅助设备。许多视障人士在探索新路线时会感到迷失、恐惧和压力，行动能力对他们的成功至关重要。尽管过去三十年开发了一百多种辅助电子设备，但白色拐杖和导盲犬仍然是常见的辅助工具。

视障人士对辅助设备的功能需求包括：
1. 地理信息和全球定位系统（GIS和GPS）用于导航。
2. 超声波/光学检测障碍物及其距离。
3. 计算机视觉检测和识别前方及周围的人和其他物体。
4. 通过BLE技术（如RSSI、AoA和ToF）以及基于BLE的协议（如iBeacon、Eddystone）指示周围的物体和地点。
5. 通过无线技术（如蓝牙和WiFi）集成到现有的智慧城市基础设施中。
6. 解决最后10米问题的导航辅助，如物体的声音标记。

2. 物联网技术与辅助设备

物联网硬件由许多公司生产，如Raspberry Pi Foundation、Arduino等，软件则有不同的操作系统，如Raspbian、Android Things等。辅助设备通过MQTT和CoAP等物联网数据协议以及WiFi、蓝牙、以太网等网络技术在城域网中交换数据。

短距离（可达10米）内，大多数物联网硬件、智能手机和平板电脑使用蓝牙2类或3类进行直接连接。标准iBeacons的点对点蓝牙低功耗（BLE）连接范围约为70米。对于更大的距离，建议使用客户端 - 服务器和/或无线网状网络架构。

3. 相关研究工作