อุปกรณ์อำนวยความสะดวกด้วยระบบรู้จำท่าทางมือสำหรับคนตาบอด

สมาชิกผู้จัดทำ

1. นางสาวชญานิศ ราโอบ โครงการ วมว. ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนดรุณสิกขาลัย
2. นางสาวชนิษฐา ราโอบ โครงการ วมว. ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนดรุณสิกขาลัย
3. นางสาวปวันรัตน์ จุลพล โครงการ วมว. ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนดรุณสิกขาลัย

วัตถุประสงค์

• เพื่อสร้างอุปกรณ์อำนวยความสะดวกสำหรับคนตาบอดด้วยระบบจำท่าทางมือ
• เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์อำนวยความสะดวกสำหรับคนตาบอด

ภาพรวมของการทำงาน

อุปกรณ์อำนวยความสะดวกสำหรับคนตาบอดถูกออกแบบมาในรูปของสร้อยคอ ซึ่งจะประกอบไปด้วยฟังก์ชันอำนวยความสะดวกที่สามารถควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ภายในบ้านได้ และฟังก์ชันฉุกเฉินจะเป็นการส่งแจ้งเตือนไปยังแอปพลิเคชัน Line ให้ผู้ใกล้ชิดของผู้ใช้งานรับรู้ว่าผู้ใช้งานต้องการความช่วยเหลือ

แผนการดำเนินงาน

การนำเสนอผลการออกแบบ

ส่วนประกอบของระบบ ประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ Input , Process และ Output

• Input คือ ท่าทางมือของผู้ใช้งานและใช้กล้องทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์นำเข้าข้อมูล
• Process คือ ส่วนอุปกรณ์อำนวยความสะดวกด้วยระบบรู้จำท่าทางมือสำหรับคนตาบอด ซึ่งทำหน้าที่ตรวจจับท่าทางมือและส่งไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลข้อมูลที่ได้รับ
• Output ในระบบนี้จะมีอยู่ 2 แบบ คือ แบบที่ 1 แสดงผลผ่านอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้าน หากข้อมูลที่ได้รับตรงกับเงื่อนไขอำนวยความสะดวกทั่วไป และแบบที่ 2 คือ แสดงผลผ่าน Line Notification หากข้อมูลที่ได้รับตรงกับเงื่อนไขฉุกเฉิน

การออกแบบระบบย่อย 3 ระบบ

• ระบบรู้จำท่าทางมือ (Hand gesture recognition) ใช้ OpenCV และ Media pipe ซึ่งเป็นไลบรารี่ที่รวบรวมฟังก์ชันการเขียนโปรแกรม โดยส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นไปที่การแสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์แบบเรียลไทม์ (Real-Time Computer Vision) และปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (Human Computer Intraction) มาใช้เป็นเครื่องมือในการช่วยร่นระยะเวลาทำให้สามารถเขียนโปรแกรมได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น ในการทำงานของระบบนี้เริ่มจากการที่กล้องรับภาพมือแบบเรียลไทม์ ตามด้วยการระบุตำแหน่งมือ และประมวลผลว่ามีผู้ใช้งานกำลังยกนิ้วกี่นิ้ว
• ระบบอำนวยความสะดวก (Home Automation) จะเปิดใช้เมื่อผู้ใช้แสดงท่าทางมือเป็นเลข 1 , 2 , 3 หรือ 4 โดยจะเป็นการเปิด-ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ได้แก่ ไฟ พัดลม เครื่องปรับอากาศ และปั้มน้ำตามลำดับ โดยเลือกใช้ Sonoff switch S31 ซึ่งเป็นปลั๊ก Wifi สวิตช์ซ็อกเก็ตอัจฉะริยะ ทำงานร่วมกับ TASMOTA ซึ่งเป็นระบบเฟิร์มแวร์แบบเปิด ถูกสร้างขึ้นมาสำหรับ Sonoff โดยเฉพาะ และเลือก HiveMQ ซึ่งเป็น MQTT Broker สำหรับรับส่งข้อมูลจาก MQTT Client มาใช้ในระบบนี้
• ระบบแจ้งเตือนฉุกเฉิน (Line Notification) จะเปิดใช้เมื่อผู้ใช้แสดงท่าทางมือเป็นเลข 5 ข้อความฉุกเฉินจะถูกส่งไปหาคนใกล้ชิดของผู้ใช้ โดยเลือกใช้ฟังก์ชันที่มีชื่อว่า Line Notify เนื่องจากเป็นฟังก์ชันที่มีประสิทธิภาพและสามารถใช้งานได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย ชึ่งผู้ใช้ต้องทำการเพิ่ม Line Notify เป็นเพื่อนและเชิญเข้ากลุ่มที่ต้องการให้ส่งข้อความฉุกเฉินเข้าไปจึงจะสามารถใช้งานได้

การประกอบชิ้นงาน 

• นำบอร์ด Raspberry Pi 4 มาติดตั้งในพลาสติกใสที่เลือกมาใช้เป็นโครงสร้างภายนอกของชิ้นงาน ทำการติดตั้งสายและแบตเตอร์รี่สำหรับจ่ายไฟ หลังจากนั้นติดสายสำหรับคล้องคอ

สรุปผลการทดลอง

• อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพสูง โดยมีเปอร์เซ็นต์ความแม่นยำในการตรวจจับท่าทางมือถูกต้องมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์
• ผู้ทดสอบลองใช้งานระบบมีความพึงพอใจในด้านความสะดวกสบาย 66.67% การอธิบายสามารถเข้าใจได้ง่าย 96.67% และความเป็นไปได้ในการนำไปใช้จริง 76.67%

ข้อเสนอแนะ

• ในการทดสอบประสิทธิภาพควรทดสอบหลาย ๆ ครั้ง เพื่อให้ได้ผลการทดลองที่มีความแม่นยำสูง
• ควรเลือกอุปกรณ์ให้มีประสิทธิมากพอและมีความจุที่เหมาะสมกับตัวชิ้นงานเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด