5 種移動技術幫助殘疾人獲得公平競爭的機會 [影片]

移動裝置因其將網際網路接入和社交網路等現代便利融入日常生活的強大能力而變得非常流行。然而，對於殘疾人士來說，這些裝置有可能開啟前所未有的新的溝通、導航和獨立的可能性。移動“輔助”技術的興起，在很大程度上受到 25 年前透過的《美國殘疾人法案》（ADA）的影響，標誌著殘疾人士向前邁出了一大步。

美國國會於 1990 年 7 月通過了 ADA，作為一項民權法，以保護殘疾人免受歧視。該法案要求企業、學校和政府機構必須遵守某些要求，以確保人們平等地獲得其服務和設施。過去四分之一世紀以來，ADA 促使研究人員和工程師在開發新產品和服務時考慮殘疾人的需求，哈里·霍奇海澤說。

，他是匹茲堡大學生物醫學資訊學助理教授。

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根據美國疾病控制與預防中心上週釋出的報告，如今超過五分之一的成年人患有某種形式的殘疾。幸運的是，近年來幾乎所有的計算機和移動裝置都集成了便利使用的輔助功能，其中包括語音識別；語音轉文字或文字轉語音；以及字幕。

不難找到此類功能的例子。蘋果的 VoiceOver 軟體是一個內置於其 Mac 和移動作業系統中的螢幕閱讀器。適用於 iOS 的 VoiceOver在使用者的手指劃過圖示和文字時，會朗讀 iPhone 或 iPad 螢幕上的資訊。谷歌透過其 TalkBack 功能在 Android 移動裝置上提供類似的功能。蘋果和谷歌的移動裝置也可以與藍牙連線的盲文鍵盤配合使用。此外，蘋果、谷歌 Android 和其他移動裝置上的“輔助觸控”應用可以幫助無法執行某些手勢的使用者，例如使用觸控式螢幕所需的多指滑動。

一些最令人興奮的輔助技術仍處於早期階段，要麼在實驗室中，要麼在尋找資金以進行下一步。 “如果有的話，我認為最大的問題是轉移——實驗室裡有許多好主意展示了輔助技術的可能性，但它們並沒有投入實踐，”霍奇海澤說，他還是計算機協會可訪問性委員會的主席。他補充說，對於許多這些專案，成功的關鍵是在作業系統級別找到將新的輔助功能緊密整合的方法，以便它們可以與現有裝置無縫使用。

以下五種技術有可能進一步將當今流行的蘋果 iOS、谷歌 Android 和其他流行的移動裝置轉化為可以為患有各種殘疾的人們提供更高程度的自由和獨立的工具。

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基於智慧手機的條形碼掃描器應用程式是移動裝置可以幫助視力障礙人士購物的一種方式。圖片：由史密斯-凱特威爾眼科研究所提供

條形碼閱讀器
自 1970 年代初開始使用的條形碼閱讀器不再是倉庫工人和店員的專屬領域。蘋果的應用商店和谷歌應用商店有數十個應用程式，可以將智慧手機變成條形碼掃描器，以幫助進行庫存管理、資料收集，甚至價格檢查。最近，應用程式開發人員開始將這些掃描器視為幫助視力障礙人士在工作或購物時識別商品的一種方式。Digit-Eyes例如，讓 iOS 裝置的使用者建立標籤，他們可以將標籤貼在不同的商品上，然後使用其蘋果裝置上的自動對焦攝像頭讀取這些標籤。該應用程式還可以讀取商店商品標籤上的一些標準 UPC（通用產品）和 QR（快速響應）碼。

這些條形碼和 QR 碼掃描器應用程式的早期版本（包括 RedLaser、諾基亞的 Point and Find 和 Realeyes3D）要求使用者能夠看得足夠清楚，以便透過智慧手機螢幕定位並對準條形碼。然而，在 2009 年，史密斯-凱特威爾眼科研究所的研究人員 (pdf) 提出了一種基於智慧手機的掃描器，該掃描器包含一種計算機視覺演算法，該演算法可以每秒處理幾幀影片，以檢測距離大約十幾釐米的條形碼。他們提出的掃描器還可以透過手機的揚聲器發出方向資訊，以幫助視力障礙的使用者定位條形碼。

到 2012 年底，史密斯-凱特威爾的研究人員詹姆斯·考夫蘭和恩德·特金開發了他們的“條形碼定位和解碼引擎”，或稱為 BLaDE (pdf)，這是一款旨在使盲人或視力障礙使用者能夠查詢和讀取產品（UPC-A）條形碼的 Android 智慧手機應用程式。BLaDE 軟體仍然可用，儘管該專案的資金已經結束，考夫蘭和特金不再積極開發該程式碼。“多年來，我們與一些對將 [BLaDE] 開發成功能齊全的條形碼閱讀器應用程式/系統表示感興趣的各方保持聯絡，”考夫蘭說。瑞士網站CodeCheck.info與瑞士盲人聯合會合作，使用早期版本的 BLaDE 構建了一款 iPhone 應用程式，使視力障礙人士能夠查詢和讀取條形碼。考夫蘭說，該軟體今年已被下載 15 次，但他補充說，他不知道視力障礙人士特別在多大程度上使用了 BLaDE。

以下影片演示了 BLaDE 如何作為視力障礙人士的輔助工具

由史密斯-凱特威爾眼科研究所提供，透過 YouTube

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研究人員正在開發一種與平板電腦大小和厚度相似的數字盲文顯示器。圖片：由 PhotoDisc/Getty Images (MARS) 提供

可重新整理盲文顯示器
可重新整理的盲文顯示器使用機電控制的引腳，而不是傳統計算機顯示器中的燈光來傳遞資訊。他們透過使用軟體從計算機的作業系統中收集網頁的內容來做到這一點。該軟體將文字和影像轉換為盲文的數字版本，然後用一排可觸控的指甲大小的矩形單元來表示文字，這些矩形單元像多米諾骨牌一樣並排排列。每個單元有六個或八個小孔，透過這些小孔，圓形引腳可以在壓電陶瓷致動器的幫助下伸縮，以表示各種盲文字元。每次有人用手指（從左到右）讀取盲文行時，引腳配置都會重新整理以表示網頁文字的下一行，依此類推。

考慮到現有的每次一行盲文顯示器導致視力障礙人士錯過了網頁上提供的大部分內容，北卡羅來納州立大學的一個研究團隊於 2005 年開始開發一種顯示器，該顯示器可以將文字和影像轉換為由多達 25 行（每行有 40 個單元並排）組成的觸覺顯示。到 2012 年，研究人員成立了一家名為 Polymer Braille 的初創公司，並獲得了國家科學基金會 (NSF) 和美國教育部資助，以開發他們的新盲文顯示器。計劃要求它在尺寸和厚度上與平板電腦相似，並使用一種響應施加的電力而移動的電活性聚合物薄膜。這種移動會抬起和降低引腳，以建立表示盲文字母、圖形資訊或數學方程式的點陣列。

去年，NSF 又向 Polymer Braille 授予了一項為期兩年、價值近 80 萬美元的撥款，以幫助該公司在 2016 年年中之前構建一個功能齊全的盲文顯示器原型。Polymer Braille 成功的關鍵是建立一個成本約為 1000 美元的顯示器，比目前市面上的任何產品都要便宜幾千美元，公司總裁、執行長和前北卡羅來納州立大學學生楊培群說。相比之下，韓國的 Tactisplay Corp. 最近開始銷售一款售價 8,500 美元的類似平板電腦的盲文裝置。Tactisplay 還計劃銷售一款更小的行動式裝置，它可以捕獲和分析數字影像，然後在手持顯示器上以盲文呈現。預計 Tactisplay Walk（見下面的影片）的售價約為 7,000 美元。

由 Tactisplay Corp. 提供，透過 YouTube

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來自麻省理工學院媒體實驗室、新加坡科技與設計大學和新加坡南洋理工大學的研究人員正在開發FingerReader。由麻省理工學院提供

可穿戴指尖閱讀器
有時使用螢幕閱讀器和類似的應用程式並不理想，該軟體在將文字轉換為語音時可能不準確且速度較慢，並且在嘗試閱讀紙質列印的文字時無法提供任何幫助。為了幫助解決這些需求，一個國際研究團隊正在開發一種指尖佩戴裝置，視力障礙人士可以使用該裝置將任何文字轉換為音訊，即使在光線昏暗的條件下也是如此。

麻省理工學院媒體實驗室、新加坡科技設計大學和新加坡南洋理工大學的研究人員開發了幾種不同版本的FingerReader。第一種版本使用兩個觸覺馬達——一個在手指上方，另一個在手指下方——當手指偏離文字行時會振動。第二種版本使用音樂音調來警告手指沒有正確跟蹤。第三種變體結合了振動和聲音。該裝置配有一個微型攝像頭和軟體，旨在當手指從左向右掃過時即時處理影片。

FingerReader 目前僅作為原型存在，但研究人員已經在考慮新的配置和用途。研究人員迄今為止在連線到 FingerReader 的筆記型電腦上進行了實驗，但計劃建立一個更便攜的版本，與 Android 智慧手機連線。該技術也可能有助於那些有學習障礙或閱讀障礙的人。一個獨立的研究團隊正在探索指尖佩戴裝置的更多用途，並且最近因其FingerSight感測器獲得了專利，該感測器可以為視障使用者提供有關更遠處物體的資訊。

以下影片展示了 FingerReader 的實際操作

由麻省理工學院提供，透過 Vimeo

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HoverZoom 可在三星 Galaxy S4 和 S5 Android 智慧手機上執行，使移動裝置顯示屏能夠在手指觸控式螢幕幕之前檢測到手指。由不來梅大學提供

懸停檢測/螢幕鍵盤增強
移動裝置螢幕鍵盤甚至會讓沒有身體殘疾的人感到沮喪。因此，研究人員正在嘗試“懸停檢測”功能，該功能允許移動裝置顯示屏在手指觸控式螢幕幕之前檢測到手指。

蘋果公司在 2011 年獲得了一項名為“懸停敏感裝置”的技術專利，該技術可以檢測到在螢幕附近做出的手勢。該專利描述了識別眾所周知的手或手指動作的能力，例如“OK”手勢、用緊握的拳頭敲擊手勢或抓取動作來向裝置發出命令。為了不甘示弱，三星在其某些執行 Google Android 的 Galaxy 裝置上加入了對其Airview功能的支援，該功能允許使用者在不觸控式螢幕幕的情況下放大文字或啟用應用程式。與此同時，谷歌一直在透過其Project Soli追求基於手勢的控制，作為與智慧手錶等小型觸控式螢幕互動的一種方式。

據德國不來梅大學數字媒體小組的研究員 Frederic Pollman 稱，對移動裝置進行程式設計，使其能夠準確識別與螢幕保持一定距離的手勢在技術上具有挑戰性。Pollman 多年來一直在研究這個問題，併為三星 Galaxy S4 和 S5 Android 裝置開發了一個名為 HoverZoom 的移動應用程式，這兩款裝置都包含 Airview，並且具有處理能力，可以避免使用者的手指移動與裝置響應移動的能力之間出現任何延遲。Pollman 說，由於他正在撰寫關於迄今為止研究的論文，目前該專案沒有太多的持續開發。他補充說，隨著更新、更強大的裝置整合 Airview 或其他型別的懸停檢測功能，人們可能會有更多機會嘗試 HoverZoom。

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自 2008 年開發 MobileASL（美國手語）以來，研究人員一直在研究其在較低頻寬下實現更高質量影片的能力，這對於透過移動裝置使用 ASL 至關重要。由Huntstock/Thinkstock提供

移動裝置美國手語 (MobileASL)
近年來，隨著網路資料速度的提高，FaceTime 和 Skype 等移動影片電話應用程式變得非常流行，從而能夠以更少的延遲實現更流暢的影片流。對於使用移動影片透過手語交流的聽力障礙人士來說，這是個好訊息。但是，缺點是，流式影片會產生大量資料流量，從而可能會降低行動網路的速度。如果裝置的流量套餐有限，該技術就會變得昂貴。

華盛頓大學和康奈爾大學的研究人員團隊花了數年時間研究一種壓縮影片的方法，使其佔用更少的頻寬，並更好地支援透過行動網路進行手語交流。 MobileASL（用於美國手語）壓縮專案的想法是透過允許影片在較慢的網路上傳輸，從而減輕高速網路的流量負擔，以便在功能較弱的行動電話上顯示並消耗更少的電池電量。

自從2008 年開發 MobileASL 以來，研究人員一直在研究其在較低頻寬下實現更高質量影片的能力，這對於在移動裝置上使用 ASL 至關重要。研究人員在去年末發表的一項研究中得出結論，MobileASL 的壓縮演算法使失聰人士能夠以遠低於正常資料流量速度的位元率和幀率，透過移動影片流暢地使用 ASL 進行交談，華盛頓大學工程學院的電氣工程教授兼多元化和訪問副院長 Eve Riskin 說。研究人員不再積極開發 MobileASL，部分原因是自該專案開始以來，即時網路影片得到了很大改進。儘管如此，Riskin 表示，如果手機運營商選擇在其即時影片編解碼器中實施 MobileASL，該技術可以用來進一步減少資料流量。

以下影片包含人們在 MobileASL 技術輔助下，透過移動裝置使用 ASL 進行交流的演示

由華盛頓大學提供，透過 YouTube