5 項移動技術幫助殘疾人創造公平競爭的環境 [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能力而變得非常流行。然而，對於殘疾人來說，這些裝置有可能開啟前所未有的溝通、導航和獨立的新可能性。這種移動“輔助”技術的出現，深受 25 年前透過的《美國殘疾人法案》（ADA）的影響，標誌著殘疾人向前邁進了一大步。

美國國會於 1990 年 7 月通過了《美國殘疾人法案》，這是一項保護殘疾人免受歧視的民權法。該法案要求企業、學校和政府機構必須遵守某些規定，以確保人們平等地獲得其服務和設施。匹茲堡大學生物醫學資訊學助理教授哈里·霍奇海瑟說，在過去的四分之一個世紀裡，《美國殘疾人法案》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。

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根據美國疾病控制與預防中心上週釋出的一份報告，今天，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方便使用的輔助功能，其中包括語音識別；語音轉文字或文字轉語音；以及字幕。

此類功能的例子不難找到。Apple 的 VoiceOver 軟體是內置於其 Mac 和移動作業系統中的螢幕閱讀器。適用於 iOS 的 VoiceOver 會在使用者將手指劃過圖示和文字時，大聲朗讀 iPhone 或 iPad 螢幕上的資訊。Google 透過其 TalkBack 功能在 Android 移動裝置上提供類似的功能。Apple 和 Google 的移動裝置也都可以與藍牙連線的盲文鍵盤配合使用。此外，Apple、Google Android 和其他移動裝置上提供的“輔助觸控”應用程式可幫助無法執行某些手勢（例如使用觸控式螢幕所需的多指滑動）的使用者。

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研究。“如果說有什麼問題，我認為最大的問題是轉移——實驗室裡有那麼多好的想法展示了輔助技術的可能性，但它們並沒有投入到實踐中，”同時也是計算機協會無障礙委員會主席的霍奇海瑟說。他補充說，對於許多這些專案來說，成功的關鍵將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。

以下五項技術有可能進一步將當今流行的 Apple iOS、Google Android 和其他流行的移動裝置轉變為可以為患有各種殘疾的人提供更高程度的自由和獨立性的工具。

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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20 世紀 70 年代初開始使用的條形碼閱讀器，不再是倉庫工人和商店店員的專屬領域。Apple 的 App Store 和 Google Play 上有許多應用程式，這些應用程式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，應用程式開發人員已經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物品的一種方式。例如，Digit-Eyes 允許 iOS 裝置的使用者建立標籤，他們可以將這些標籤貼在不同的物品上，然後使用其 Apple 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產品標籤上的一些標準 UPC（通用產品）和 QR（快速響應）程式碼。

這些條形碼和二維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，以便透過智慧手機的螢幕定位和鎖定條形碼。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，該演算法每秒可以處理多個影片幀，以檢測距離約 12 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·庫格倫和恩德·特金開發了他們的“條形碼定位和解碼引擎”或 BLaDE（pdf），這是一個 Android 智慧手機應用程式，旨在使失明或視力障礙的使用者能夠查詢和讀取產品 (UPC-A) 條形碼。BLaDE 軟體仍然可用，儘管該專案的資金已經結束，庫格倫和特金不再積極開發該程式碼。“多年來，我們一直與一些有興趣將 [BLaDE] 開發成功能齊全的條形碼閱讀器應用程式/系統的各方聯絡，”庫格倫說。瑞士網站 CodeCheck.info 與瑞士盲人聯合會合作，使用早期版本的 BLaDE 構建了一個 iPhone 應用程式，使視力障礙人士能夠查詢和讀取條形碼。庫格倫說，今年該軟體已被下載 15 次，但他補充說，他不知道特別是視力障礙人士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透過 YouTube 提供

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研究人員正在開發一種數字盲文顯示器，其大小和厚度與平板電腦相似。 圖片來源：由 PhotoDisc/Getty Images (MARS) 提供

可重新整理的盲文顯示器
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。它們透過使用軟體從計算機的作業系統收集網頁的內容來實現此目的。該軟體將單詞和影像轉換為盲文的數字版本，然後使用一排可觸控的指狀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。每個單元都有六個或八個小孔，透過這些小孔，圓頭引腳可以在壓電陶瓷致動器的幫助下伸出和縮回，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。

考慮到現有的一次顯示一行的盲文顯示器導致視力障礙人士錯過了網路上的大部分內容，北卡羅來納州立大學的一個研究團隊在 2005 年開始開發一種可以翻譯單詞和影像的顯示器，轉化為由最多 25 行，每行 40 個並排單元格組成的觸覺顯示。到 2012 年，研究人員成立了一家名為 Polymer Braille 的初創公司，並獲得了美國國家科學基金會 (NSF) 和美國教育部提供的資助，以開發他們的新型盲文顯示器。計劃要求它的大小和厚度與平板電腦相似，並使用一種對施加的電力作出反應而移動的電活性聚合物薄膜。這種移動會抬高和降低引腳，以建立表示盲文字母、圖形資訊或數學方程的點陣列。

去年，美國國家科學基金會向 Polymer Braille 追加了為期兩年的近 800,000 美元的資助，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。該公司總裁、執行長兼前北卡羅來納州立大學學生楊佩春表示，Polymer Braille 成功的關鍵將是建立一種成本約為 1,000 美元的顯示器，這比目前市場上任何產品的價格都要低幾千美元。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型行動式裝置，它可以捕獲和分析數字影像，然後在手持顯示屏上以盲文形式呈現。Tactisplay Walk（見下文影片）預計售價約為 7,000 美元。

由 Tactisplay Corp. 透過 YouTube 提供

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來自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正在開發手指閱讀器。圖片由麻省理工學院提供

可穿戴式手指閱讀器
有時，使用螢幕閱讀器和類似的應用程式並不是很理想，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文字時無法提供幫助。為了幫助滿足這些需求，一個國際研究團隊正在開發一種手指佩戴式裝置，即使在光線昏暗的情況下，視力障礙人士也可以使用它將任何文字轉換為音訊。

來自麻省理工學院媒體實驗室、新加坡科技設計大學以及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電機——一個在手指上方，另一個在下方——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旨在即時處理影片的軟體，當手指從左向右掃過時會進行處理。

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。到目前為止，研究人員已經在連線到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智慧手機介面。該技術也可能有助於那些有學習障礙或閱讀障礙的人。一個單獨的研究團隊正在探索指尖裝置的更多用途，並且最近因其FingerSight感測器而獲得了專利，該感測器為視障使用者提供有關較遠物體的資訊。

以下影片展示了FingerReader的實際應用

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智慧手機上使用，使移動裝置顯示屏甚至在手指接觸螢幕之前就能檢測到手指。由不萊梅大學提供

懸停檢測/螢幕鍵盤增強
移動裝置的螢幕鍵盤甚至會讓沒有身體障礙的人感到沮喪。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甚至接觸螢幕之前就檢測到手指。

蘋果公司在2011年為一項“懸停敏感裝置”技術申請了專利，該技術可以檢測到在螢幕附近進行的手勢。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、用緊握的拳頭敲擊或抓握動作，以向裝置發出命令。三星也不甘示弱，在其某些執行谷歌Android系統的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。

德國不萊梅大學數字媒體小組的研究員弗雷德里克·波爾曼表示，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。波爾曼多年來一直在研究這個問題，併為三星Galaxy S4和S5 Android裝置開發了一款名為HoverZoom的移動應用，這兩款裝置都包含Airview，並且具有足夠的處理能力來避免使用者手指移動與裝置對該移動做出響應之間的任何延遲。波爾曼表示，目前該專案沒有太多正在進行的開發工作，因為他正在撰寫關於迄今為止研究的論文。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——這是透過移動裝置使用ASL的關鍵組合。由Huntstock/Thinkstock提供

移動裝置美國手語（MobileASL）
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近年來變得非常流行，能夠實現更流暢的影片流，減少延遲。對於那些透過移動影片使用手語交流的有聽力障礙的人來說，這是個好訊息。然而，缺點是，流式影片會產生大量資料流量，這會減慢行動網路的速度。如果裝置的流量套餐有限，該技術就會變得昂貴。

一個由華盛頓大學和康奈爾大學的研究人員組成的團隊花費了數年時間研究一種壓縮影片的方法，使其能夠佔用更少的頻寬，並更好地透過行動網路實現手語通訊的使用。MobileASL（美國手語）壓縮專案的想法是透過允許在較慢的網路上傳送影片來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——這是透過移動裝置使用ASL的關鍵組合。研究人員在去年年底發表的一項研究中得出結論，MobileASL的壓縮演算法使聾人在移動影片中以明顯低於正常資料流量速度的位元率和幀率流暢地使用ASL進行對話，華盛頓大學工程學院電氣工程教授兼多元化與機會副院長伊芙·里斯金說。研究人員不再積極開發MobileASL，部分原因是自該專案開始以來，即時網路影片已經有了很大改進。儘管如此，里斯金表示，如果手機運營商選擇在其即時影片編解碼器中實施MobileASL，該技術可以進一步減少資料流量。

以下影片包含人們透過移動裝置在MobileASL技術的幫助下使用ASL進行通訊的演示

由華盛頓大學提供，透過YouTube