Modelo de interação inclusivo para smartphones com tela sensível ao toque (touchscreen)

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1 Modelo de interação inclusivo para smartphones com tela sensível ao toque (touchscreen) Claudinei Martins *, Lara Schibelsky Godoy Piccolo, Mateus Pereira Dias, Henrique Meira Costa Este artigo apresenta um modelo de interação que viabiliza e aprimora o acesso à comunicação e à informação através de smartphones com telas touchscreen por pessoas com deficiência visual, cegos ou com baixa visão, idosos e pessoas com baixo letramento. A solução, apoiada por síntese de voz, consiste em uma associação de reconhecimento de gestos e toques com a formatação de tela simplificada e padronizada, o que permite ao público-alvo interagir com as aplicações de forma autônoma. Palavras-chave: Acessibilidade. Modelo de interação. Interação Humano-Computador. Inclusão digital. Deficiente visual. Introdução Análises da evolução tecnológica e das tendências da microeletrônica para dispositivos de interação com usuários apontam para a substituição dos teclados físicos (tipo membrana, sensitivos, capacitivos, piezelétricos, entre outros) por telas sensíveis ao toque (telas touchscreen). Essa tendência tem sido observada principalmente em dispositivos móveis do tipo smartphone, com telas que ocupam grande parte da face frontal dos celulares, com o intuito de maximizar a área útil de apresentação e melhorar a ergonomia para os toques. Os modelos de smartphone atuais considerados top de linha seguem essa tendência. Paralelamente, os números do mercado brasileiro de telefonia celular impressionam. Em julho deste ano, o Brasil alcançou a marca de 256 milhões de linhas ativas de celular (ANATEL, 2012) mais de um celular por habitante. E os indicadores de venda de dispositivos móveis demonstram a popularização dos celulares: em 2011 foram comercializados 8,9 milhões de unidades e a estimativa é que esse número chegue a 15,4 milhões de unidades em 2012 (IDC BRASIL, 2012). Apesar de serem considerados objetos de desejo de parte da população, esses artefatos caminham numa direção desfavorável para determinados públicos. Entre eles, pessoas com deficiências visuais, que geralmente utilizam o tato para se orientar no teclado físico, pessoas idosas que têm dificuldade na utilização e assimilação de novas tecnologias, bem como pessoas pouco letradas ou analfabetas. Isso ocorre por conta da complexidade e da tendência tecnológica das telas de toque. A inclusão das pessoas com deficiência visual, em especial, exige o desenvolvimento de soluções que superem as barreiras naturais criadas pela ausência da visão na entrada de dados, provendo alternativas a outros dispositivos com características físicas marcantes, como, por exemplo, teclados e joysticks (NORMAN, 2010). A fim de propor uma solução de interação com características adequadas a esse público, um grupo de deficientes visuais (cegos e pessoas com baixa visão) tem participado continuamente do processo de análise e desenvolvimento, de acordo com a abordagem de projeto centrado no usuário (NORMAN; DRAPER, 1986). Esses participantes são alunos de informática do Centro de Prevenção à Cegueira CPC, entidade que assessora um grande número de pessoas com os mais variados graus de deficiência visual em Americana (SP) e região. Inicialmente, esses potenciais usuários foram envolvidos a fim de identificar suas reais necessidades e expectativas com relação à utilização de celulares, apontando direções para o desenvolvimento de uma solução inclusiva. Em Piccolo et al. (2011), a realização da primeira oficina de trabalho é descrita, bem como são apresentados os principais direcionamentos resultantes. Da mesma forma, esses participantes continuamente validam propostas de soluções, em diversos estágios do desenvolvimento (PICCOLO; MENEZES; BUCCOLO, 2011). Essa dinâmica de desenvolvimento tem sido fundamental para orientar os projetistas de soluções que, apesar de conhecerem o públicoalvo, não são capazes de simular o modelo mental dos deficientes visuais, principalmente o dos cegos, que constroem maneiras particulares de representar seu ambiente para execução das tarefas do dia a dia. Esse modelo mental compreende aspectos de socialização, autonomia, flexibilidade, entre outros elementos contextuais que influenciam o uso e a apropriação de artefatos, sejam eles digitais ou não. *Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez. 2012

2 A construção de um modelo de interação inclusivo (MARTINS et al., 2012) tem como objetivo estender o conceito de acessibilidade para o mundo dos dispositivos móveis, viabilizando assim a adoção de tecnologias de ponta também por pessoas com deficiências visuais. Para isso, são definidas e implementadas operações e funcionalidades para interpretação de gestos e para a narração automática de telas, de tal forma que a interação faça sentido e seja adequada à realidade do público-alvo da tecnologia. A promoção da acessibilidade por meio dessas funcionalidades viabiliza o uso autônomo de diversos recursos disponíveis nos smartphones, até então considerados inacessíveis (PICCOLO et al., 2011). Assim, deficientes visuais, idosos e pessoas com baixo letramento digital passam a ter a possibilidade de desfrutar de mais uma ferramenta tecnológica para promoção da inclusão social e exercício de cidadania. As seções subsequentes descrevem o modelo de interação inclusivo resultante. Para a elaboração desse modelo, o método consistiu em: a) levantamento de trabalhos relacionados e estado da arte; b) análise das referências encontradas e sua aplicabilidade prática em um grupo de usuários; c) elaboração de um modelo de interação implementado em forma de aplicativo de software e validado por um projeto-piloto; d) análise dos resultados do projeto e seus reais benefícios. Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do Projeto Framework utilizando síntese de voz para deficientes visuais em dispositivos móveis, com recursos do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL), com o objetivo de desenvolver soluções para deficientes visuais em dispositivos móveis com tela sensível ao toque. 1 Trabalhos relacionados A acessibilidade em interfaces touchscreen é uma preocupação antiga nas pesquisas de interação humano-computador. Há mais de duas décadas investigam-se soluções para uso de dispositivos, como quiosques touchscreen (BUXTON et al., 1986) e PCs/tablets (BUXTON; HILL; ROWLEY, 1985). Para Buxton et al (1986), quando a interação é baseada em gestos básicos, a tela de toque pode oferecer uma experiência rica em termos de descoberta, permitindo aos usuários manipular diretamente os elementos da tela sem exigir memorização de comandos de entrada. O levantamento do estado da arte (PICCOLO et al., 2011; PICCOLO; MENEZES; BUCCOLO, 2011) sugeriu diferentes abordagens para melhorar a acessibilidade aos deficientes visuais no contexto móvel. Algumas soluções dependem de hardware adicional para fornecer feedback e entrada de dados tátil, geralmente baseados no sistema Braile (SAMMY HUB, 2006), enquanto as soluções de software para telas touchscreen normalmente empregam reconhecimento de gestos associado e provêm fala, áudio e feedback tátil como saída. Kane, Wobbrock e Ladner (2011) propuseram uma categorização de soluções baseadas em gestos em três grupos: a) menu de navegação (menu browsing): solução baseada na exploração contínua da tela, deslizando-se o dedo, e na execução de uma ação por um gesto, como, por exemplo, toque na tela; b) gestos discretos: associa ações específicas a gestos predefinidos. Solução viável para um pequeno conjunto de possíveis gestos simbólicos; c) regiões fixas: regiões específicas da tela, como, por exemplo, cantos superior e inferior são mapeadas para reconhecer gestos predefinidos. Segundo Nielsen e Norman (2010), a variedade de combinações de técnicas e a falta de consistência na navegação entre aplicativos exigem que usuários assimilem novos modelos de interação para cada aplicação que utilizam. Além disso, segundo os autores, a falta de padronização do uso de gestos pode levar a um desastre de usabilidade. Comercialmente, existem algumas soluções disponíveis para plataformas Apple e Android. Entretanto, o levantamento dos trabalhos relacionados evidenciou que a acessibilidade dessas soluções é restrita no contexto brasileiro por diversos aspectos, tais como o alto custo do aparelho, do software ou do hardware adicional, por conta da indisponibilidade no mercado brasileiro ou ainda pela falta de suporte ao português falado no Brasil. O resultado desse levantamento foi evidenciado na prática durante entrevista inicial com potenciais usuários, que, apesar de serem alunos de informática e usuários de computador, sequer conheciam a possibilidade de usar um celular baseado em toque ou com leitores de tela (PICCOLO; MENEZES; BUCCOLO, 2011). 2 Modelo de interação acessível Criar uma solução que viabilize o uso autônomo de smartphones touchscreen por pessoas com deficiências visuais é o grande desafio no desenvolvimento de um modelo de interação inclusivo. 44 Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez. 2012

3 Nas oficinas realizadas com os alunos do CPC, foi possível constatar, na prática, por meio da interação com outros dispositivos comerciais, vários desafios apontados na literatura sobre a interação com os dispositivos touchscreen nos moldes em que são disponibilizados comercialmente. Os principais fatores limitantes são a falta de consistência entre aplicações, a complexidade dos comandos, a quantidade de ícones e funcionalidades disponíveis em cada tela e, consequentemente, tamanho reduzido dos ícones ou itens de menu, o que dificulta a sua localização. Nesse cenário, foram definidas três diretrizes básicas para a concepção do modelo de interação inclusivo para dispositivos móveis touchscreen: a) necessidade de simplificação da interface, para facilitar a localização das informações na tela; b) padronização da apresentação das informações para todas as aplicações, facilitando o aprendizado; c) priorização das funções dos celulares identificadas como essenciais para os deficientes visuais. Com base nessas diretrizes, um modelo de interação foi esboçado, dividindo-se a tela em quatro ou seis áreas (quadrados ou retângulos, de acordo com o tamanho da tela), de forma que cada área correspondesse a uma aplicação importante para os deficientes visuais. O modelo com seis áreas é apresentado na Figura 1. Figura 1 Modelo de tela acessível para dispositivos móveis com touchscreen Nesse modelo, foram combinadas as principais características dos três grupos de soluções baseadas em gestos na interação (KANE; WOBBROCK; LADNER, 2011): deslizamento para exploração da tela, associação específica de gestos e regiões fixas. O deficiente visual preserva a lateral física do aparelho como referência de posicionamento, o que facilita o deslocamento do dedo para obtenção da informação. Cada área da tela representa uma aplicação (App), subaplicação (Sub) ou informação referente à aplicação (Item), conforme Figura 1. A utilização de grandes áreas de acesso às funcionalidades, maiores que os ícones e menus encontrados comumente nos smartphones, também facilita a memorização da posição dos itens na tela, o que contribui com o processo de aprendizado. Feedbacks auditivos e vibratórios foram padronizados, assim como os gestos com o dedo a serem executados na tela para navegação e/ou obtenção das informações. São eles: a) toque simples ou deslizamento contínuo na tela: narra a opção relativa à posição da tela que foi tocada ou por onde o dedo está percorrendo; b) duplo toque: acessa a função e/ou informação relativa à posição da tela que foi tocada; c) deslizamento da direita para a esquerda: avança uma página relacionado ao nível em que o usuário está (App, Sub ou Item) movimento similar ao avançar a página de um livro; d) deslizamento da esquerda para a direita: retrocede uma página relacionado ao nível em que o usuário está (App, Sub ou Item) movimento similar ao voltar à página de um livro; e) deslizamento de baixo para cima: narra a tela em que o usuário está funcionalidade onde estou ; f) deslizamento de cima para baixo: cancela a narração corrente que porventura esteja sendo pronunciada; g) vibração: indica uma ação inválida. Todas as ações e interações dos usuários são narradas através de síntese de fala (Text to Speech TTS) adequada ao português falado no Brasil. Preservando-se essa coerência e padronização na navegação de todas as aplicações, evita-se que o usuário passe por um processo de aprendizado cada vez que interage com uma nova funcionalidade. Em paralelo, nas pesquisas junto ao CPC, realizou-se um levantamento para identificar as funcionalidades consideradas mais relevantes para os deficientes visuais. As funcionalidades declaradas como essenciais foram: a) realizar e receber chamadas; b) histórico de ligações; c) contatos telefônicos; d) enviar e receber mensagens de texto (SMS); e) nível da bateria e sinal da operadora; f) data e hora atual. Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez

4 Apesar de consideradas básicas por usuários comuns, essas funcionalidades representam um ganho de autonomia muito importante no dia a dia dos deficientes visuais. Durante as oficinas, por exemplo, foi reportada uma série de problemas em função da falta de acesso ao nível de bateria, além de constatada a necessidade de adquirir outros dispositivos para consultar data e hora de forma audível ou tátil. Construído esse cenário, o modelo de interação foi então tangibilizado em um protótipo de software para validação prática das premissas consideradas na construção da solução. 3 Protótipo funcional Baseado na especificação do modelo de interação, o protótipo foi desenvolvido na plataforma Android, instanciando as seis funcionalidades consideradas prioritárias pelo grupo de usuários do CPC. A Figura 2 apresenta a tela inicial do protótipo e suas funcionalidades. os números telefônicos pela dificuldade em interagir com a agenda dos celulares. Tendo isso em vista, essa função permite incluir, excluir, consultar contatos, além de adicioná-los aos favoritos, o que facilita a interação com contatos mais frequentes em chamadas e envio de SMSs. Mensagens de texto (SMS) Funcionalidade que possibilita às pessoas com deficiência visual ler e enviar mensagens, por meio da utilização de textos pré-cadastrados mais frequentes ou da digitação no teclado virtual acessível. Nível de sinal da operadora e de bateria Esta função permite que os deficientes visuais obtenham informações de nível de sinal da operadora móvel e de nível da bateria do dispositivo móvel. O nível de bateria, em especial, proporciona ao usuário a possibilidade de programação prévia de carregamento de bateria, considerando que os dispositivos móveis usuais só sinalizam quando já estão muito próximos do tempo de desligamento automático do aparelho. Data e hora Informa ao deficiente visual a data e hora atual. 4 Projeto-piloto Figura 2 Tela principal de funcionalidades do modelo de interação Realizar chamadas Permite ao usuário realizar e receber chamadas telefônicas A interação com o dispositivo permite ainda atender as chamadas no instante em que ocorrem. Histórico de ligações Todas as chamadas são registradas nos telefones celulares para posterior consulta. A funcionalidade disponibiliza essas informações para os deficientes visuais classificadas como chamadas efetuadas, recebidas e não atendidas. Contatos Manter uma lista de contatos telefônicos é fundamental, especialmente para deficientes visuais que, na maioria dos casos, memorizam Avaliações da interação em laboratório não são suficientes para validar a solução do modelo de interação, uma vez que o celular é um dispositivo que deve ser incorporado à rotina diária de seu usuário em condições diversas: em trânsito, dentro de casa, em locais públicos. Nesses ambientes, o uso do celular concorre com outras atividades, a saber: manusear a bengala, carregar sacolas, etc. Por esse motivo, o projeto-piloto representa uma importante fase do projeto, de forma que as soluções sejam submetidas a testes em condições reais de utilização. Assim, um grupo de nove deficientes visuais do CPC foi convidado a colaborar voluntariamente com o projeto, por meio da incorporação do protótipo em suas atividades diárias. Esse grupo de voluntários é representativo em termos de diversidade de faixa etária e escolaridade, tal como descrito na Tabela 1. Em fevereiro de 2012, os voluntários receberam um smartphone com o protótipo da solução instalado. Aqueles que já possuíam um celular deveriam substituir os aparelhos atuais pelo celular do projeto, enquanto o usuário que não possuía celular deveria incorporar esse dispositivo no seu dia a dia. O acompanhamento da utilização foi realizado através de encontros presenciais mensais. A fim 46 Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez. 2012

5 de estimular o grupo a utilizar os recursos, os participantes recebiam esporadicamente ligações e mensagens de texto dirigidas nominalmente a eles. Tabela 1 Participantes e perfis Idade Escolaridade Deficiência 1 50 Ensino Médio (10%) Possui celular 2 59 Fundamental Cego 3 39 Fundamental Cego Não 4 29 Pós-graduado (20%) 5 46 Ensino Médio Cego 6 20 Graduado 7 17 Ensino Médio 8 32 Fundamental incompleto Cego (recente) (20%) (20%) 9 60 Fundamental Cego Em relação aos hábitos de uso, medidos através de entrevistas individuais com os participantes anteriormente ao piloto e após três meses de utilização do protótipo, foram obtidos os seguintes resultados: a) 55,6% (5 pessoas) dos participantes aumentaram em três vezes, na média, o número de chamadas efetuadas por mês; b) 66,7% (6 pessoas) dos participantes passaram a enviar e receber dois SMSs por semana em média, sendo que inicialmente o uso dessas funcionalidades era nulo; c) 88,9% (8 pessoas) dos participantes atestaram que a solução proposta atende plenamente às necessidades relacionadas à acessibilidade, no contexto das funcionalidades identificadas na pesquisa. O aumento do número de chamadas e mensagens de texto (recebidas e efetuadas) evidencia que o modelo proposto foi considerado de fato adequado para a promoção da acessibilidade para esse público alvo. De maneira subjetiva, a receptividade e o interesse dos voluntários em colaborar também são indicadores do valor da solução para promover a qualidade de vida dessas pessoas, aspecto fortemente relacionado à autonomia e à vida em sociedade. Conclusão Neste trabalho foram apresentados os aspectos de desenvolvimento e os resultados de uma pesquisa que desenvolveu um modelo de interação acessível e inclusivo para dispositivos móveis com tela sensível ao toque, considerando a realidade dos deficientes visuais brasileiros. A abordagem de projeto centrado no usuário orientou o desenvolvimento, de forma que pessoas com deficiência visual participaram constantemente do processo de construção e validação das soluções. Esse processo culminou no modelo de interação e no protótipo de aplicações que utilizam os conceitos defendidos na pesquisa. Ainda no contexto brasileiro, podemos estender esse tipo de solução para auxiliar outros dois grandes grupos de cidadãos, os idosos e as pessoas com baixo letramento. O primeiro grupo pode apresentar perda gradativa da visão com o avanço da idade, e ferramentas dessa natureza podem auxiliar no acesso às tecnologias de informação e comunicação; o segundo grupo, dadas as características de baixa alfabetização, pode beneficiar-se da síntese de voz como instrumento de apoio à leitura (SMSs, por exemplo). Os resultados observados indicam que os objetivos foram alcançados, uma vez que o modelo de interação mostrou-se aderente às necessidades do público-alvo e a implementação do protótipo atestou, através do projeto-piloto, a assertividade da solução como um todo. Dessa forma, o acesso a recursos básicos de telefonia móvel foi garantido aos deficientes visuais, e novas funcionalidades podem surgir e evoluir de acordo com a continuidade das pesquisas. Agradecimentos Os autores agradecem o apoio dado a este trabalho, desenvolvido no âmbito do Projeto Framework utilizando síntese de voz para deficientes visuais em dispositivos móveis, que contou com recursos do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL), do Ministério das Comunicações, através do convênio n o com a Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP). Referências AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES (ANATEL). Em junho, telefonia móvel chega a 256,13 milhões de linhas. 18 de julho de Disponível em: <http://www.anatel.gov.br/portal/exibirportalpagin aespecialpesquisa.do? acao=&tipoconteudohtml=1&codnoticia=26081>. Acesso em: 14 set BUXTON, W.; HILL, R.; ROWLEY, P. Issues and techniques in touch-sensitive tablets input. In: ANNUAL CONFERENCE ON COMPUTER Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez

6 Object 2 Object 1 Modelo de interação inclusivo para smartphones com tela sensível ao toque (touchscreen) GRAPHICS AND INTERACTIVE TECHNIQUES SIGGRAPH, 12., Proceedings... New York: ACM, p BUXTON, W. et al. Human interface design and the handicapped user. ACM SIGCHI Bulletin Special Issue: CHI'86 Conference Proceedings, New York, v. 17, n. 4, p , April IDC BRASIL. Estudo da IDC revela que foram vendidos aproximadamente 9 milhões de smartphones no Brasil em Sala de Imprensa. Disponível em: <http://br.idclatin.com/releases/news.aspx? id=703>. Acesso em: 14 set KANE, S.; WOBBROCK, J.; LADNER, R. Usable Gestures for Blind People: Understanding Preference and Performance. In: SIGCHI CONFERENCE ON HUMAN FACTORS IN COMPUTING SYSTEMS, 11., Proceedings... New York: ACM, p MARTINS, C. et al. Modelo e Método de Interação para Interface de Dispositivo com Tela Sensível ao Toque. Pedido de patente BR , depositado no INPI em 18 maio NIELSEN, J.; NORMAN, D. Gestural interfaces: a step backward in usability. Interactions, New Abstract York, v. 17, n. 5, p , NORMAN, D.; DRAPER, S. W. User Centered System Design: New Perspectives on Human- Computer Interaction. Mahwah: Lawrence Erlbaum Associates, NORMAN, D. Natural user interfaces are not natural. Interactions, New York, v. 17, n. 3, p. 6-10, maio PICCOLO, L. S. G. et al. An Accessible Interaction Model for Touch Screen Mobile Devices to Brazilian Context. In: WORKSHOP ON MOBILE ACCESSIBILITY (MOBACC) INTERACT, 2011, Lisboa. Proceedings PICCOLO, L. S. G.; MENEZES, E. M.; BUCCOLO, B. C. Developing an accessible interaction model for touch screen mobile devices: preliminary results. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE FATORES HUMANOS EM SISTEMAS COMPUTACIONAIS E 5ª CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA EM INTERAÇÃO HUMANO-COMPUTADOR, 10.. Anais... Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, p SAMMY HUB. Touch Messenger Mobile Phone for Blind. July 16, Disponível em: <http://www.samsunghub.com/2006/07/16/touchmessenger-mobile-phone-for-blind/>. Acesso em: 14 set This paper presents an interaction model that improves and make it feasible to access information and communication trough smartphones featured with touchscreen by visually impaired people, blind and partially sighted, elderly and low literate. The proposed solution consists of a combination of gestures and touch recognition with a simple and standardized user-interface, adequate for an autonomous interaction by the target-audience. Key words: Accessibility. Interaction model. Human-computer interface. Digital inclusion. Person with visual disability. 48 Cad. CPqD Tecnologia, Campinas, v. 8, n. 2, p , jul./dez. 2012

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