Control De Luces Por Voz, Una Aplicacio´n Orientada A Personas Con Capacidades Especiales.

Control de luces por voz, una aplicacio´n orientada a personas con capacidades especiales.

Prieto, Francisca1 y Mart´ınez, Eustaquio2. Facultad Polit´ecnica, Universidad Nacional del Este. Ciudad del Este, Paraguay. 1Francisca.Prieto@adm.com 2amartinez@fpune.edu.py

Resumen

Es muy importante que la tecnolog´ıa facilite la vida de las personas, en especial de aquellas con capacidades especiales. Para eso; la Dom´otica se ocupa del monitoreo y acceso a dispo- sitivos dentro de las residencias, para que las personas puedan tener un mejor control sobre estas, permitiendo as´ı la accesibilidad y la prevenci´on de accidentes a trav´es del control a distancia. La incorporaci´on del reconocimiento de voz a la Dom´otica facilita la comunicaci´on con sistemas de control al viabilizar comandos mediante voz. En un contexto adecuado, esto permite tambi´en una accesibilidad a los controles a personas con dificultades de movilidad por restricciones f´ısicas pero con uso pleno de la voz. En el sistema disen˜ado, construido e implementado, los comandos son interpretados por un programa computacional instalado en una computadora personal (PC) que interactu´a con un hardware especial que acciona las luces, de manera que con una sencilla combinaci´on de palabras, se pueda controlar el encendido y apagado de las luminarias en un recinto o en un conjunto de estos. Adem´as de la prestaci´on mencionada, el sistema tambi´en reacciona a comandos programados y manua- les, lo cual permite su utilizaci´on por personas que no necesariamente tienen impedimentos, planteando la posibilidad de su implementaci´on en ambientes compartidos por individuos con y sin capacidades plenas. Los resultados obtenidos a trav´es de pruebas de funcionamiento realizadas en situaciones reales en un prototipo del modelo, validan la propuesta. Descriptores: Dom´otica, sistema de iluminaci´on, reconocimiento de voz.

Abstract

It is very important that technology makes life easier for people, especially for those with special needs. For that reason, Domotics makes it possible to monitor and access devices within residences, so that people can have better control on them, allowing accessibility and accident prevention through remote control. The incorporation of speech recognition to Domotics, while enabling voice commands, facilitates the communication with control systems. In an appropriate context, this also allows accessibility control to people with mo- bility difficulties from physical constraints but with full use of voice. In the system designed, built and deployed; the commands are interpreted by a computer program installed on a personal computer (PC) that interacts with a special hardware that drives the lights, so with a simple combination of words, one can control the switching on and off of the lights in a room or a set of these. In addition to the above-mentioned provision, the system also reacts to programmed and manual commands, which can be used by persons not necessarily physically impaired, raising the possibility of its implementation in environments shared by individuals with and without full capabilities. The results obtained from performance tests conducted in real situations on a prototype model, validate the proposal. Keywords: Domotics, lighting system, voice recognition.

1. Introduccio´n.

En todo recinto se realiza el control de la ilu- minaci´on mediante interruptores, esto permite en-

cender o apagar las luces y en algunos casos con- trolar su intensidad, ya sea de una habitaci´on o simplemente una l´ampara que est´e conectada a una toma de corriente el´ectrica. La acci´on de en-

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cendido y apagado es trivial, siempre que las per- sonas puedan realizarla sin problemas o dificulta- des. Desafortunadamente, no todos los individuos consideran la tarea mencionada como algo trivial, pues por causa de algu´n impedimento f´ısico, expe- rimentan dificultades para realizar con facilidad tareas aparentemente sencillas, por lo tanto, en ambientes preparados para “todos” en forma in- clusiva, el acto de encender y apagar luces deber´ıa presentar alternativas sencillas y accesibles. Segu´n [9], no existe en el Paraguay una legisla- ci´on relativa a la accesibilidad; tanto de edificios, de medios de transporte, como de otros elementos de infraestructura f´ısica. Adem´as sostiene que en el sistema educativo nacional, m´as de 10.000 es- tudiantes de entre 6 y 18 an˜os presentan alguna forma de discapacidad o limitaci´on identificada. Por todo lo expuesto, es relevante plantear so- luciones tecnol´ogicas que de alguna manera tien- dan a mejorar la accesibilidad a recintos pu´blicos y privados de las personas con algu´n tipo de limita- ci´on f´ısica, en ese sentido, la tecnolog´ıa de recono- cimiento de voz facilita el control de dispositivos y parece a primera vista, una alternativa plausible. El reconocimiento de voz es la conversi´on de pala- bras escritas, en el que si se aplica el procesamien- to de lenguaje natural se obtiene el entendimiento de voz, adem´as de establecerse como una interfaz natural, r´apida, flexible y accesible [1]. Existe un ´area tecnol´ogica denominada Dom´otica, palabra que proviene de domus (que significa casa en lat´ın) y tica (de autom´atica, pa- labra en griego que significa, “que funciona por si sola”) [2, 6]. Este concepto hace referencia a la incorporaci´on de tecnolog´ıas inform´aticas dentro de la casa; tambi´en se refiere a las comunicacio- nes que permiten gestionar y automatizar desde un mismo sistema cada una de las instalaciones de uso cotidiano en una residencia. Cada una de estas tecnolog´ıas convergen en tres objetivos prin- cipales: mejorar la comodidad, la seguridad y el ahorro energ´etico. Los humanos por naturaleza prefieren realizar sus actividades de la manera m´as f´acil posible, es por eso que d´ıa a d´ıa la tecnolog´ıa evoluciona para automatizar y mejorar los procesos cotidianos [1]. La Dom´otica surgi´o en respuesta a muchas perso- nas que requer´ıan una mayor automatizaci´on en los hogares, de manera a obtener un control f´acil y autom´atico de sus comodidades. Naturalmente, en el contexto mencionado, la comodidad es un aspecto clave y por lo tanto de- ber´ıa ser democr´atico en el sentido de estar acce- sible a todos, tengan o no impedimentos f´ısicos, de ah´ı es que se puede considerar a la Dom´otica como aliada para eliminar ciertas barreras a aque- llos individuos con ciertas dificultades f´ısicas. Es por eso que en este trabajo se propone un sistema

compuesto por un programa computacional y una interfaz capaz de controlar el encendido y apaga- do de luces de una residencia, con el s´olo uso de comandos de voz de manera sencilla y eficaz. Las tecnolog´ıas de reconocimiento de voz est´an abriendo nuevas oportunidades para desarrollar sistemas inteligentes que puedan dialogar con las personas en forma verbal. Es de suma utilidad que personas discapacitadas pero que posean uso pleno de la voz, puedan realizar procesos tan triviales para otros, como el encendido y apagado de luces de un recinto con el s´olo uso de la voz.

2. Objetivos

Objetivo general. Disen˜ar, desarrollar e implementar en forma de prototipo, un sistema para el control de ilumina- ci´on de un recinto por ´ordenes de voz. Objetivos espec´ıficos. − Aplicar tecnolog´ıas de reconocimiento de voz a comandos emitidos por voz; − Disen˜ar y construir un circuito electr´onico interfaz para controlar el encendido y apa- gado de luces; − Disen˜ar y construir un sistema que controle la interfaz a trav´es de comandos de voz; − Construir un prototipo para verificar el fun- cionamiento del sistema.

3. Materiales y M´etodos

El reconocimiento de voz.

Gen´ericamente, el principal objetivo que el re- conocimiento de voz persigue es proporcionar una tecnolog´ıa “apropiada” de interacci´on hombre- m´aquina a trav´es de ´ordenes habladas. As´ı, los re- sultados que esta tecnolog´ıa proporcione deber´an contrastarse con los derivados de otras alternati- vas como son: teclados, paneles, ratones, etc., en cuanto a si proporcionan un control de tales proce- sos de interacci´on de manera al menos apropiada. Las principales caracter´ısticas que diferencian a los sistemas basados en reconocimiento de voz frente a otras alternativas son: la naturalidad que supone, utilizar la voz en las operaciones de co- mando y control, y la precisi´on y robustez en la comunicaci´on para diferentes usuarios y en dife- rentes entornos. La primera de ellas deber´ıa repre- sentar la ventaja natural de los sistemas basados en la tecnolog´ıa del habla. Aunque la experiencia ha ensen˜ado que, si bien el habla es la forma natu- ral de comunicaci´on entre personas, en el di´alogo hombre-m´aquina esto no parece obvio; por ejem- plo, en los diversos estudios se refleja el elevado nu´mero de personas incapaces de responder frente

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a una m´aquina, si bien es cierto que este tipo de rechazos va disminuyendo paulatinamente. El estado actual de la investigaci´on en reco- nocimiento de voz muestra excelentes resultados en sistemas trabajando en entornos controlados de laboratorio. Sin embargo, una aplicaci´on real de esta tecnolog´ıa exige un funcionamiento en el mundo real, donde el grado de dificultad de los problemas es de un orden de magnitud mayor [5]. Bajo esta premisa se buscar una aplicaci´on real, el modelo gen´erico de comunicaci´on que el reconocimiento de voz propone para el di´alogo hombre-m´aquina, que pueda representarse de for- ma simplificada,

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