Taustaa

Ari Virtanen, 2002 (yhä ajankohtainen)

Toisaalta matkapuhelimien yleistyttyä on alettu kehittää henkilökohtaisen navigoinnin palveluita ja paikannettuja palveluita Niiden toteuttamiseen edellyttää sähköisiä karttapalveluita, reitityspalveluita, palvelutietokantoja yms. Niiden toteutuminen palvelee suoraan apuvälinekehitystä, koska nyt voidaan erityisryhmien apuvälineet rakentaa näiden suurelle massalle tarkoitettujen palvelujen varaan. Myös mobiilipäätelaitteiden kehitys tekee mahdolliseksi omien sovellusten ajamisen niissä ja myös tiedonsiirto on kehittynyt siten, että opastuksen vaatima jatkuva langaton tiedonsiirto on mahdollista kohtuukustannuksin (GPRS ja mobiili internet).

Noppa-järjestelmän tavoite on toteuttaa katkeamaton matkaketju ja tarjota matkustajainformaatiota näkövammaisille käyttäen hyväksi reittiopas-palveluja ja valittuja henkilökohtaisen navigoinnin palveluita. Valitettavasti niitäkin vasta kehitellään, eikä vielä voi luvata kaikkialle ja aukottomasti toimivaa järjestelmää.

Elektronisten liikkumisen apuvälineiden (ELA) tehtävä on täydentää primaarisia apuvälineitä eikä korvata niitä. Noppa-järjestelmän tavoitteena ei ole korvata valkoista keppiä, eikä opaskoiraa, vaan tarjota muuta liikkumista tukevaa ja jokapäiväiseen arkeen apua antavaa informaatiota.

Konsepti

Noppa-järjestelmän arkkitehtuuri perustuu puhekäyttöliittymällä varustettuun Informaatiopalvelimeen ja sen käyttöön soveltuvaan paikantavaan päätelaitteeseen. Kun kaikki raskaampaa laskentaa tarvitseva toiminta, kuten esimerkiksi puheentunnistus, sijoitetaan palvelimelle, voidaan päätelaitteena käyttää kevyttä ja edullista laitetta. Palveluiden integrointi Noppa-järjestelmään tapahtuu Informaatiopalvelimella, joka toimii tulkkina käyttäjän ja palveluiden välillä. Palveluiden antamia tietoja voidaan myös yhdistellä ja jalostaa niistä näkövammaista paremmin palvelevaa informaatiota. Palvelutarjonnassa ei tarvitse pitäytyä vain kaupallisissa palveluissa, järjestelmässä voidaan hyödyntää sellaisia tietolähteitä, joiden antamalla informaatiolla ei ole kaupallista potentiaalia, mutta suuri merkitys näkövammaisille (esimerkiksi katutöiden sijainti). Hajautettu tietomalli takaa aineistolle parhaan mahdollisen tuoreuden, aineistojen päivitykset ovat heti käytettävissä

Järjestelmän arkkitehtuuria mietittäessä on otettu huomioon päivitettävyys, joka saavutetaan käyttämällä modulaarisia komponentteja. Näin annetaan tilaa järjestelmän evoluutiolle, komponentteja voidaan vaihtaa tarpeen mukaan, kun uudempia ja parempia komponentteja tulee markkinoille. Muussa tapauksessa järjestelmä rapautuu vähitellen käyttökelvottomaksi.

Informaatiopalvelin tunnistaa käyttäjän ja voi käyttää käyttöprofiilin mukaisia asetuksia, esimerkiksi käyttökieli, tallettaa henkilökohtaisia paikkoja (koti, työpaikka, kauppa, pankki) ja reititysparametreja

Käyttöliittymä

Järjestelmän käyttöliittymä on toteutettu puheella ja osin tekstisyötteillä. Se on näkövammaisten kohdalla luontevin vaihtoehto, mutta konseptia voisi soveltaa myös muille vammaisryhmille. Kuurojen käyttöliittymä olisi tekstipohjainen, kuurosokeiden vastaavasti tuntoon ja sormiaakkosiin pohjautuva. Myös muita kommunikointimenetelmiä voisi käyttää, esimerkiksi bliss-symboleita.

Tavoitteena on keskusteleva käyttöliittymä, mutta sitä ei Noppa-projektissa toteuteta. Sen kehittämien ei ole käytettäviin resursseihin nähden mahdollista. Käyttöliittymäkehitykseen olaan käynnistämässä Tekes-rahoitteista yhteisprojektia. Noppa-projektissa käytetään Lingsoftin puheentunnistimen pohjalta tehtyä yksinkertaista puhekäyttöliittymää. Päätelaitteessa on vastaavasti Timehousen Mikropuhe-puhesyntetisaattorin pda-versio.

Päätelaite

Päätelaite on normaali kaupasta ostettava laite, jonka pitää täyttää tietyt reunaehdot. Kaupasta ostettavat laitteet eivät tosin ole näkövammaisen käyttöön suunniteltuja, mutta ne ovat edullisia ja kehittyvät jatkuvasti. Jos päätelaite olisi Noppa-järjestelmää varten valmistettu, se olisi varmasti helppokäyttöisempi, mutta kallis. Lisäksi sitouduttaisiin yhteen valmistajaan, pitäisi järjestää huolto yms. tukipalvelut.

On parempi tukeutua normaalilaitteisiin, joiden ominaisuuksia parannellaan yleispätevillä keinoilla. Vaihtoehtoisia laitteita ovat kämmentietokoneet (puhelinominaisuuksilla) ja älypuhelimet. Ne jakautuvat kahteen leiriin Microsoftin Pocket PC käyttöjärjestelmää käyttävät ja Nokian (ja muiden) Symbian-käyttöjärjestelmään pohjautuvat laitteet. Päätelaitteelta vaadittavia ominaisuuksia ovat

GSM puhe- ja tekstiviestiominaisuudet 

GPRS (tai vastaava) pakettipohjainen tiedonsiirto, jossa maksetaan siirretystä datasta eikä yhteysajasta.
Satelliittipaikannus, GPS tai Galileo. Matkapuhelinpaikannus ei sovellu Noppaan. Tulevaisuudessa paikannuksen tarkkuus ja saatavuus paranee. Parhaimmillaan järkevillä laitteilla päästään kolmen metrin tarkkuuteen, huonoimmillaan sitä ei saada lainkaan. Normaalisti tarkkuus on noin 20-30 metriä.
• Wlan (langaton lähiverkko). Käyttökohde paikannus sisällä ja rakennusten lähellä sekä tiedonsiirtoyhteys sisätiloissa. Paikannustarkkuus sisällä 1-3 metriä hyvässä verkossa. 
  
• Bluetooth. Paikannus sisätiloissa (solupaikannus) sekä langattomaan tiedonsiirtoon järjestelmän laitteiden välillä (PAN, personal area network). Tarkkuus n. 10 metriä.
• Ohjelmoitavuus. Avoin käyttöjärjestelmä (Symbian, PocketPC), joka mahdollistaa Noppa-pääteohjelman ajamisen päätelaitteessa.
• Laajennettavuus. Mahdollisuus liittää ominaisuuksia esimerkiksi PCMCIA tai Compact Flash lisäkorteilla puuttuvien ominaisuuksien täydentämiseksi.

Päätelaiteessa on myös puhesyntetisaattori. Esimerkiksi puhuva kompassi ja kello on helppo toteuttaa. Projektin suunnittelun alkaessa sellaista päätelaitetta ei vielä ollut saatavilla, joka olisi kaikilta osin täyttänyt vaatimukset. Nyt markkinoilla on jo esimerkiksi HP iPaq (entinen Compaq), jossa on wlan- ja Bluetooth-yhteydet sisäänrakennettuina. Puhelinominaisuudet saadaan lisäkortilla.

Opastus

Pelkkä paikka- ja suuntatieto ei kuitenkaan yksinään opastamiseen. Lisäksi tarvitaan kartta, joka sitoo paikkatiedon ympäristöön. Kartan avulla paikalle voidaan antaa nimi, voidaan kertoa mikä seuraavan risteävän kadun nimi, mihin suuntaan katua ollaan kulkemassa, mitä on reitin varrella jne. Sellaiset sovellukset, jossa näytetään vain oma sijainti kartalla GPS-koordinaattien perusteella, eivät sovellu näkövammaisen opastamiseen.

Paikannusvirheen lisäksi on otettava huomioon kartta-aineiston virheet. Ne ovat itse asiassa pahempia, koska reittisuunnittelu käyttää karttaa. Jos reittipisteet ovat väärässä kohdassa, ei parhainkaan paikannus voi korjata virhettä. Vaadittavaa tarkkuutta voidaan arvioida jalkakäytävän leveydellä. Olisi toivottavaa, että reittisuunnittelusta saadut koordinaatit osuisivat jalkakäytävän alueelle, joten aineiston tarkkuuden pitäisi olla noin 2 metriä. Kartan tarkkuus on eri asia kuin sen mittakaava, joka kuvaa kartan yksityiskohtien määrää.

Hyvässä aineistossa pitäisi olla esitettynä jalankulkureitit, portaat, suojatiet, julkisen liikenteen pysäkit, mahdollisesti pintamateriaalit, kaiteet, merkittävät korkeuserot ja valoristeykset. Tällä hetkellä saatavilla oleva aineisto on tarkoitettu autonavigointiin kaupunkialueella ja siinä on esitetty katujen koordinaatit, osoitetiedot ja katuluokka. Esimerkiksi pyörätiet yms. puuttuvat täysin, joten aineisto ei sellaisenaan sovellu kovin hyvin jalankulkijoiden opastamiseen.

Noppa-järjestelmän kannalta on kaksi vaihtoehtoa; joko yritetään tulla toimeen sillä aineistolla mitä on saatavissa tai odotetaan kunnes aineisto on saatavilla.  Suomessa on käynnissä DigiRoad-hanke, jossa Suomen tiestöstä on tehty autonavigointiin soveltuvaa aineistoa. Myös DigiStop-niminen hanke on menossa, jossa on kerätty paikkatietokantaa Suomen linja-autopysäkeistä. Looginen jatke näille hankkeille olisi DigiWalk-hanke, jossa kerättäisiin myös jalankulkuaineisto. Työmäärä on valtava, eikä sellainen valmistuisi kovinkaan nopealla aikataululla. Toistaiseksi pitää siis tulla toimeen sillä aineistolla joka on saatavissa ja yrittää edistää "DigiWalk"-hanketta parhaansa mukaan.

Aineiston laatu asettaa reunaehdot käytettävälle opastusmenetelmälle. Toistaiseksi ei siis voida käyttää maastoon piirretyn viivan tarkkaa seurantaa, jota voitaisiin käyttää jos käytössä olisi erittäin tarkka kartta ja paikannus. Ennemminkin opastus pitää toteuttaa ihmismäisesti, aivan kuin ohjetta kysyttäisiin joltain ohikulkijalta. Noppa-järjestelmän suurin haaste onkin opastusmenetelmän kehittäminen.

Joukkoliikenne

Joukkoliikenteen käyttöä Noppa voi tukea monella tavalla. Yhteys reittiopas-palveluun ennen matkaa ja matkan aikana tarjoamalla mahdollisuuden saada yksilöityä matkustajainformaatiota ja poikkeustilannetiedotuksia.  Pysäkillä voidaan kertoa kun oikea ajoneuvo saapuu ja ajoneuvossa antaa tietoa matkan edistymisestä henkilökohtaisella pysäkkikuulutuksilla ja kertomalla koska ajoneuvosta pitää poistua.

Tieto ajoneuvon saapumisesta pysäkille saadaan reaaliaikajärjestelmän kautta. Toistaiseksi järjestelmä ei toimi kuin muutamilla linjoilla, joissa reaaliaikaseuranta on toteutettu. Tulevaisuudessa nämä järjestelmät tulevat laajenemaan koko kuljetusalalle. Uhkana toimivuudelle ovat lähinnä paikannustarkkuus, joka riippuu paikan päivitysvälistä ( tyypillisesti 30 sekuntia) sekä tiedonsiirtoviive Noppa-järjestelmään. Ajatuksena on kuitenkin se, että kun esimerkiksi oikea linja-auto pysähtyy pysäkille, siitä saadaan tieto Noppa-käyttäjälle. Kun samalla saadaan linja-auton paikka, voidaan tehdä opastus oikean linja-auton ovelle.

Matkalla saatava opastus onkin helpompi toteuttaa. Jos päätelaitteessa oleva paikannus toimii kulkuneuvon sisällä, voidaan matkanaikainen opastus toteuttaa missä kulkuneuvossa tahansa, kunhan reittikuvaus on saatavilla. Reittiliikenteessä olevan kulkuneuvon kohdalla ne ovat aina olemassa.

Muut palvelut

Informaatiopalvelimen avulla voidaan ottaa käyttöön periaatteessa mikä tahansa palvelu. Samoin voidaan toteuttaa yhteisöllisiä palveluita, esimerkiksi tiedon jakaminen muiden käyttäjien kanssa. Jaettavia asioita voisivat olla esimerkiksi hyvät kävelyreitit, erilaiset tiedotukset ja viestit muille. Muita palveluita voisivat esimerkiksi sää, uutiset ja puhelinnumerohaku. Noppa päätelaitteen kautta voi järjestelmään liittää uusia laitteita, jotka jakavat yhteisen käyttöliittymän.