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

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

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Inhaltsangabe:Einleitung: Am 02.05.2000 wurde die Selective Availability (SA) des amerikanischen satellitengestA¼tzen Positionierungssystems GPS abgeschaltet. Unter SA versteht man die kA¼nstliche Verschlechterung der Satellitenbahndaten, sodass die Positonierungsgenauigkeit bei zivilen GPS-EmpfAcngern nur bei etwa 100 Metern liegt. Durch das Abschalten wurde die Positionierung auf etwa zehn Meter genau. SpActestens seitdem erfAchrt die Verbreitung von GPS-Navigations-GerActen einen bedeutenden Anstieg. Von der RoutenfA¼hrung bis hin zum Finden von so genannten Orten von Interesse ist fA¼r die Navigation mit dem Auto nahezu jeder erdenkliche Bereich abgedeckt. Allerdings vernachlAcssigen die meisten Hersteller die besonderen BedA¼rfnisse von Menschen mit Sehbehinderung, unter anderem, da diese in der Regel zu FuAŸ unterwegs sind. So sind zum Beispiel Orte von Interesse, die fA¼r Menschen mit Sehbehinderung von Bedeutung wAcren, wie etwa Bushaltestellen oder StraAŸenA¼berquerungen, hAcufig nicht in handelsA¼blichem Kartenmaterial enthalten. Auch die RoutenfA¼hrung fA¼r das Auto bezieht nicht sAcmtliche Informationen mit ein, die fA¼r FuAŸgAcngerInnen - insbesondere fA¼r solche mit Sehbehinderung - relevant wAcren. So existiert zum Beispiel bei den wenigsten NavigationsgerActen eine Ausgabe der Namen der StraAŸen, in die man gefA¼hrt wird, und StraAŸenA¼berwege werden gar nicht berA¼cksichtigt. Es gibt also einen Bedarf an Kartenmaterial und einer RoutenfA¼hrung, die den BedA¼rfnissen von Menschen mit Sehbehinderung gerecht werden. Erst das Abschalten der SA machte eine solche RoutenfA¼hrung mApglich, doch bisher fehlt es an kostengA¼nstigen Umsetzungen. Das OpenStreetMap-Projekt jedoch, welches sein Kartenmaterial unter einer freien Lizenz verApffentlicht, beinhaltet schon heute Orte von Interesse fA¼r Menschen mit Sehbehinderung und erweitert diese fortlaufend. Diese Bachelorarbeit befasst sich - unter Einbeziehung des erwAchnten Kartenmaterials - mit der Konzeption und Implementierung einer freien Software, die speziell auf die BedA¼rfnisse von Menschen mit Sehbehinderung zugeschnitten ist. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.Einleitung5 1.1Gliederung dieser Arbeit6 1.2Typografische Konventionen6 2.Anforderungsanalyse7 2.1Motivation7 2.2Zielsetzung7 2.2.1Abgrenzung7 2.2.2Funktionale Anforderungen8 2.2.3Informationsquellen9 2.2.4Technische Anforderungen9 2.2.5Nicht-funktionale Anforderungen10 2.3OpenStreetMap10 2.3.1Geschichte10 2.3.2Lizenz11 2.3.3Technik11 2.3.4Datenquellen und Quellformate12 2.3.5Details zum Datenformat13 2.3.6Informationsdichte15 2.4GPS16 2.4.1NMEA-Protokoll16 2.5BegriffserklAcrung: Kurs, Sollkurs und Peilung19 2.6RichtungsabhAcngige Vibration20 3.Analyse21 3.1Paketstruktur21 3.2Klassendiagramme23 3.2.1View-Klassen23 3.2.2Main-Klasse26 3.2.3GPS-Paket27 3.2.4OSM-Paket28 3.2.5Util-Paket30 3.2.6Datastore-Paket32 3.2.7Entity-Paket33 3.3Sequenzdiagramme35 3.3.1Starten der Anwendung35 3.3.2GPS-Daten lesen36 3.3.3Umgebungssuche37 3.3.4Stichwortsuche38 3.3.5Favoriten speichern39 3.3.6Punkt als Favoriten speichern40 3.3.7Einfaches Beispiel fA¼r die Verwendung von SimpleInputView41 4.Entwurf42 4.1Exkurs: Java ME42 4.1.1MIDlet43 4.1.2Erschwerte Bedingungen durch Signierung44 4.1.3Screenreader-freundlich mit Java ME44 4.2Beziehungen zwischen den Klassen45 4.3Zustandsdiagramme47 4.3.1Zustandsdiagramm { GPSCheck47 4.3.2Zustandsdiagramm { Favoriten hinzufA¼gen49 4.4Zerlegung in Teilsysteme50 5.Implementierung51 5.1BinAcres Kartenformat51 5.1.1Format52 5.1.2Tags-Tabelle52 5.1.3Erstellung und Benutzung der binAcr-codierten Datei53 5.2Implementierungsdetails54 5.2.1Klasse FavoriteStore54 5.2.2Klasse ActualPosition55 5.2.3Klasse AlertManager55 5.2.4Klasse NodeManager57 6.Zusammenfassung und Ausblick60 6.1Zusammenfassung60 6.2Ausblick62 7.Anhang63 AAnwendungsfAclle63 A.1Lizenzbedingungen63 A.2Favoriten-Verwaltung64 A.3GPS-Status anzeigen68 A.4Wo bin ich? (NAcchstgelegene Adresse und Ort)69 A.5Umgebungssuche70 A.6Stichwortsuche73 A.7Einstellungen74 A.8Sonstiges77 Literaturverzeichnis80 Textprobe: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 fA¼r die BedA¼rfnisse 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 lAcuft und vorliest, was auf dem Display eines GerActes als Text dargestellt wird. FA¼r eine solche Software ist die Erkennung von Text in Bildern nicht mApglich. Zum einen ist der rechnerische Aufwand zu groAŸ, als dass ein mobiles EndgerAct eine Texterkennung durchfA¼hren kApnnte. Zum anderen ist die AuflApsung 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 unterstA¼tzt wird. Es soll die MApglichkeit bestehen, sich ausgeben zu lassen, wo man sich gerade befindet. Dies soll mittels Angabe von StraAŸe und Hausnummer sowie Ort bzw. Stadtteil geschehen. Falls keine Hausnummer vorhanden ist, soll die nAcchste Kreuzung oder EinmA¼ndung angegeben werden. Mindestens fA¼r Testzwecke soll es mApglich sein, sich die Koordinaten ansagen zu lassen, die gerade vom GPS EmpfAcnger kommen. Es soll mApglich sein, persApnliche Favoriten sowohl A¼ber die direkte Eingabe von Name und geografischen Koordinaten als auch durch einen vorhanden Punkt aus den Kartendaten abzulegen. Es soll mApglich 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 fA¼r persApnliche Favoriten. Die Richtung soll dabei in Himmelsrichtungen oder auf der Uhr, also relativ zur Bewegungsrichtung, ansagbar sein. Bei Verlust eines gA¼ltigen GPS Signals soll dies mit einstellbarer VerzApgerung ausgegeben werden. Auch das Wiedererlangen eines gA¼ltigen 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 SprachenunabhAcnigkeit zu den Kernanforderungen gehAprt. Obschon das System speziell fA¼r Menschen mit Sehbehinderung entwickelt wird, soll eine Bedienung durch sehende Menschen ebenso mApglich sein. So sollen beispielsweise TrainerInnen, Familienmitglieder oder FreundInnen in der Lage sein, den Nutzer beziehungsweise die Nutzerin beim Erlernen der Bedienung des Systems zu unterstA¼tzen. 2.2.3, Informationsquellen: Als Informationsquellen standen mir folgende Personen und Dokumente zur VerfA¼gung: Die Initiatorin des LoroDux Projektes, Annette Thurow. Die deutsche Mailingliste BlindNaviOSM, die sich speziell mit Navigation fA¼r Menschen mit Sehbehinderung befasst beziehungsweise deren angemeldete und fleiAŸig Anforderungen aufnehmende NutzerInnen. Durch diese Mailingliste konnte ich viel A¼ber die besonderen BedA¼rfnisse 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 A¼ber die Anforderungen, die an ein Orientierungssystem fA¼r Menschen mit Sehbehinderung gestellt werden, und die BedA¼rfnisse, die diese Menschen haben, sehr detailliert zusammengetragen. Da das Dokument aber von Menschen verfasst wurde, die A¼ber keine umfassenden Kenntnisse der technischen MApglichkeiten verfA¼gen, finden sich in diesem auch sehr unrealistische Anforderungen. Beispielsweise soll die Positionierungsbestimmung auf einen Meter genau sein, was mit handelsA¼blichem GPS nicht realisierbar ist. Zu diesen Quellen kommt noch das Wiki von LoroDux hinzu. Es war zu groAŸen Teilen bereits zu Beginn der Bachelorarbeit sehr umfangreich und wurde wAchrend 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 BegrA¼ndung hierfA¼r ist, dass Java ME plattformunabhAcngig ist. Das bedeutet, dass theoretisch das gleiche Programm auf verschiedenen mobilen Plattformen ohne Anpassung an das verwendete Betriebssystem lauffAchig ist auch auf Aclteren GerActen. Somit bietet sich Java ME auch fA¼r die Verwendung in so genannten Dritte Welt LAcndern an. AuAŸerdem existiert fA¼r Java ME eine Entwicklungsumgebung (IDE), die fA¼r Menschen mit Sehbehinderung gut bedienbar ist. Damit erApffnet sich auch fA¼r die Zielgruppe des Systems die MApglichkeit der Weiterentwicklung. Das zur Verwendung kommende mobile EndgerAct muss A¼ber eine Bluetooth Schnittstelle verfA¼gen, um sich mit Bluetooth GPS EmpfAcngern verbinden zu kApnnen. Die logische Konsequenz aus dieser Anforderungen ist, dass ein GPS EmpfAcnger ebenfalls A¼ber eine Bluetooth Schnittstelle verfA¼gen muss. Wie bereits erwAchnt, stammen die BegrA¼ndungen und Entscheidungen in diesem Kapitel nicht von mir, sondern sind aus den oben genannten Informationsquellen entnommen.Allerdings tun sich im Fall von Java SE bei hardwarenaher Programmierung Probleme auf. Diese Probleme vergrApAŸern ... Ein weiteres Test-Handy war mein eigenes Windows Mobile-basiertes Smartphone HTC Touch Pro. Es war auch nachanbsp;...


Title:Konzeption und Implementierung eines Orientierungssystems für Menschen mit Sehbehinderung auf Java ME
Author: Daniel Hänßgen
Publisher:diplom.de - 2010-09-19
ISBN-13:

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