I ndo ne s i a n J o ur na l  o f  E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  a nd C o m p u t e r  Sc i e nc e   V o l.   10 ,  N o.   1 Ap r i l   2 01 8 , p p 26 6 ~ 270   I S S N :  2502 - 4752,  D O I :  10. 11 591/ i j e e c s . v 10. i 1. pp 26 6 - 2 70          266       Jou r n al  h om e p age h ttp : //ia e s c or e . c om / j our nal s / i nde x . php/ i j e e c s   Des ig n a nd F a bri ca t io n o f  a n I n t ell ig ent  Wa l k ing  S t a f f   f o Vis ua lly  I m pa ire d Subj ect s       R a s hi da h F u n k e  O l a nr e w a j u,  M uha mm a d L uq m a n A z z a k i  M o hd R a dz i ,  M a r i a m  R e ha b   F aw w az  E n i ol F a j i ng be s i   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d  C o m p u t er  E n g i n eer i n g ,  I n t er n at i o n al  I s l am i c U n i v er s i t y  M al a y s i a,  M al a y s i a       A rt i cl e I n f o     AB S T RAC T   A r tic le  h is to r y :   R ecei v ed   J an   10 ,  201 8   Re v i se d   M ar   10 ,  20 1 8   A ccep t ed   M ar   24 ,  2 01 8       T he  j oy   w e  de r i v e   f r o m  our   ab i l i t y  t o  co m m u t e an d  i n t er act  f r eel y   w i t h  t h w or l d a s  a  r e s ul t  of  our  p os s e s s i o n of  s i g ht  w i t h t he  na k e d e y e s   a r e  e nor m ous   how e v e r  t he  V i s ua l l y  i m pa i r e d p e opl e  f i nd  g r e a t  di f f i c ul t y  i n m ovi ng  a r ou nd   f r e el y   w i t h o u t  a  h u m an  g u i d e,   es p eci al l y  i n  a n ew  t er r ai n .  T h i s  r es ear ch   r e por t s  t he  de s i g n  a nd  f a br i c a t i on  pr oc e s s  of  a i nt e l l i g e nt  w a l k i ng  s t a f f   ( iW a lk )  s p e c i a ll y  d e s ig n e d  f o r  th e  v is u a ll y  d is a b le d  in d iv id u a ls  to  a r g u m e n t he i r  l os s  of  s i g ht ,  i m pr ov e   a nd e a s e  t he i r  na v i g a t i on.  i W a l w a s  de s i g ne a r oun d w a t er  an d  u l t r as o n i c s en s o r s  t o  d et ect  o b s t acl es  an d  w a t er  ah ead .   i W al k  al s o  h as  a w i r el es s  R F  r e m o t e co n t r o l   b u zzer  f o r  l o cal i zat i o n  an d   d et ect i o n  i n  cas e i t  g et s   m i s p l aced .  T h e p r o p o s ed  s y s t e m  o p er ab i l i t y  an d   ef f i ci en c y   w as  ad eq u at el y  t es t ed  u s i n g  p h y s i c al   d at as et  co m p o s ed  o f   r a ndom i z e d l oc a t i ons  w i t h r a n dom  obs t a c l e s  a nd w a t e r .   T he  pr op os e d   al g o r i t h m  ach i ev es  an  o v er al l  e f f i ci en c y  o f  9 0 %  d et ect i o n  r at e f o r  w at er  an d   ul t r a s on i c  s e ns or  a n 85. 75%  f or   t he  R F  w i r e l e s s  r e m ot e  c ont r ol .   Ke y wo rd s :   W a lk in g  S ta f f   V is u a ll y  I m p a ir e d   U ltr a s o n ic   S e ns o r   W at er   S e ns o r   W i r e l e s s RF   R e mo t e   C on t r ol   C opy r i g ht   ©  201 8   I ns t i t ut e  o f  A d v anc e d E ngi ne e r i ng  an Sc i e nc e   A l l  ri g h t s re se rv e d .   Co rre sp o n d i n g  Au t h o r :   R a s hi d a h F u nke  O l a nr e w a j u   D ep ar t m en t  o f  E l ect r i cal  an d   C o m p u t er  E n g i n eer i n g ,     I n te r n a tio n a l I s la m ic  U n iv e r s it y  M a la y s ia ,     M a la y s ia .   E m a il:  f r as h i d ah @ i i u m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  W o r ld  H e a lth  O r g a n iz a t io n  s ta ti s tic s  o f  2 0 1 7   p u ts  g l o b a l v is u a ll y  i m p a ir e d  s u b j e c ts  o n  th e   a v e r a g e  o f  285  m i l l i on ,   w i t h   a bou t  39  m i l l i o n  t ot a l l y  bl i n d a n d a r oun d 246  m i l l i on h a v i n g l o w  vi s i o n  [ 1] .   T hi s  gr o up  o f  p e o p l e  w i t ho ut  e xt e r na l  a i d s  d o n’ t   ha ve  t he  l u xur y o f  c o nd uc t i n g b a s i c  l i vi ng  ne e d  a nd   a c tiv itie s   w i th  e a s e   m o s t e s p e c ia ll y   th o s e  r e la te d  to   n a v i g a ti o n  o r  r e lo c a tio n  to   n e w  e n v ir o n m e n t s .   A   v i s u a ll y   i m p a ir e d  s u b j e c t is  a l w a y s  b o u n d  to  d is o r ie n ta tio n  in  n e w   e n v ir o n m e n t a s  o b s ta c le s  in  n a v ig a tio n a pa t hw a a r e  e ve r  c ha n gi n g a nd   no t  s t a t i c  o nc e  t he y l e f t  t he i r  c o m f o r t  z o ne s .  T he  c o n ve nt i o na l  s o l u t i o ns   w i t h   m o s t  o f   t hi s   gr o up  a r e  t he  u s e  o f  g ui d a nc e  d o gs  o r  hu m a ns  a s  a  g ui d e .   T hi s   m e t ho d  i s  e xp e n s i ve   a nd  ve r y  d i f f i c ul t  t o   m a i nt a i n a nd  s o m e t i m e   unr e l i a b l e d u e t o  t h e l i f f act o r s  o f  t h g u i d i t s el f .   A n  al t er n at i v t o  d o g s  a n d  h u m a n   g u i de s  i s  t h e   u s e  of  a   s t i c k or   c a n e  t o de t e c t  a n obj e c t   w i t h o u t  a ny  pr i or  i nf or m a t i on  a bou t  t h e  e nv i r onm e n t a l   s itu a tio n .     I n  de v e l ope d a n d de v e l opi ng n a t i ons ,  t a c t i l e  pa t hw a y s   h a v e b een  i n co r p o r at ed  f o r  t h e v i s u al l y   i m p ai r ed  s u b j ect s  u s i n g  s i d ew al k  p at h .  H o w e v er ,  t h e y   s o m et i m es  v i s i t  r ecr eat i o n al  p l a ces   w h er e s m al l  a n d   l ar g e o b s t acl es ,  p o n d s  an d   w a t er  p u d d l es  ar e co m m o n l y   f o u n d  al o n g  t h ei r  r o u t e.  F u r t h er m o r e,  t h er e ar e cas es   w h e r e  t h e y   m is p la c e   th e ir   w a lk i n g  s ta f f   m a k in g   it d i f f ic u l t  to  c o m m u te  o r  lo c a te  t h e   s ta f f  e v e n  in s id e  t h e ir   c o m f o r t  z o ne s .  H e nc e ,  t he  d e s i g n o f  a n  I nt e l l i ge nt  W a l k i ng  S t a f f   w a s  c o n s i d e r e d  t o  gui d e   t he   vi s ua l l i m p ai r ed  f r o m  t a n g i b l e o b s t ac l es  as   w el l  as   w a te r  a r o u n d  th e ir  p a th w a y  a n d  a ls o  e n a b le  th e m  lo c a te  t h e ir  s ta f f   s h o u l d  i t  b e m i s p l aced .  A l t h o u g h  t h er h av e b een  q u i t e a n u m b er  o f  r es ear ch  [ 2 - 9]  i n  pr ov i di ng  a i ds  t o t h i s   cl u s t er  o f  p eo p l h o w e v er  t h i s  d es i g n  o f f er s   s i m p l i ci t y  a n d   af f o r d ab i l i t y .  T h w al k i n g s t i c k  i s   m a de   u p of  a Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       D e s i gn and F abr i c at i on  of  an  I nt e l l i ge nt  W al k i ng St a ff fo r  V is u a l … .   ( R as hi dah F u nk e   O l a nr e w aj u)   267   u ltr a s o n ic  s e n s o r  d u e   to  its  r e li a b ilit y  a n d  o u t s ta n d i n g  v e r s a ti lit y .  T h e  d e v ic e s  a r e  a ls o  tr e m e n d o u s l y  r o b u s t  s o   th a t it c a n   f u n c tio n  e v e n  i n  t h e   m o s t te r r ib le  s i tu a tio n .  T h e  u ltr a s o n ic  s e n s o r  is  t h e   m o s s u ita b le  o p tio n  to  b e   i n te g r a te d   w it h  t h e   w a lk i n g   s tic k  to  s e r v e  a s  tr a v e li n g   a id  f o r   v is u a ll y  i m p a ir e d  p e o p le .  A d d itio n a ll y ,  t h e   w a l k i n g   s tic k  c o m e s   w i th  a  r e m o te  c o n tr o l,   w h ic h  is   u s e d  to  tr a c k  a n d  lo c a te  th e   m is p la c e d  s tic k .       2.   R ES EA R C H  M ETH O D   T h e   iW a lk   s t a f f   w as   d es i g n e d   ar o u n d   t h r ee  b as i p r i n ci p l t h at   e n ab l es   i t s   v i s u al l y   i m p ai r ed   u s er   lo c a te  h is / h e r  s ta f f  a n d   n a v ig a te  th e  e n v ir o n m e n t a r o u n d  p h y s ic a ll y  ta n g ib le  o b s ta c le s  a n d   w a te r  lo g s .  T h e   o p e r a tio n  p r o c e s s  is  illu s tr a te d  in  F i g ur e   1       S T A R T D E T E C T   O B S T A C L E   US I NG  UL T R AS ONI C   SE N SO R M I CRO CO N T RO L L E CO M P U T E S  O BS T A CL E   DI S T A NC E O B S T A C L E   R ANG E  I P R O X IM IT Y Y E S T Y PE  O O BS T A CL E PH Y SI C A L   O B J E C T B UZ Z E R  S OU ND 2 W A T E R B UZ Z E R  S OU ND 1 E ND NO S T A R T D E T E C T   O B S T A C L E   US I NG  UL T R AS ONI C   SE N SO R M I CRO CO N T RO L L E CO M P U T E S  O BS T A CL E   DI S T A NC E O B S T A C L E   R ANG E  I P R O X IM IT Y Y E S T Y PE  O O BS T A CL E PH Y SI C A L   O B J E C T B UZ Z E R  S OU ND 2 W A T E R B UZ Z E R  S OU ND 1 E ND NO     F i g ur e  1 .   iW a lk  S y s te m   O p e r a tio n  F lo w c h a r t         2. 1.   U l t r a s o ni c  Se ns o r  M o dul e   T h e u l t r as o n i c p r o x i m i t y  s e n s o r s ,  i s  p r ed es i g n ed   s o n i c  t r an s cei v er  t h at  p er m i t s  t h e  i n t er ch an g t r an s m i s s i o n  a n d  r ecei v i n g  o f  s o u n d   w a v es .  T h e t r a n s d u cer  e m i t s  s o n i w av e s   w h i c h  ar e ei t h er  ab s o r b ed  o r   r ef l ect ed  b y  an  o b j ect  b ack  t o  t h e t r an s d u cer .  T h e u l t r as o n i c s en s o r  t o g g l e s  b et w ee n  t r a n s m i t t er  an d  r ecei v er   m o d w h e n  p r o d u ci n g   s o u n d   w a v es .  T h e t i m e  el ap s ed  b et w ee n  t h e e m i s s i o n  a n d  f eed b ack  r ecep t i o n  o f  t h w a v e s   is  p r o p o r tio n a to   th e   g a p   o f  th e  o b j e c f r o m   th e   d e te c to r .   I n   t h is   r e s e a r c h ,  th e   u ltr a s o n ic   s e ns or  i s   c on n e c t e d t o a n   A r d u i n o U N O   m i c r oc on t r ol l e r  boa r d [ 1 0]  a s  s h o w n   in  F ig ur e   2 (A ).  T h e  V c c   p i n o f  t he   ul t r a s o n i c  t r a ns d uc e r  i s  c o m b i ne d   w i t h a  5 V  p i n o f  A r d ui no  b o a r d .   T he  gr o und  p i n c o nne c t s  t he  c o m p o ne nt s .   T he  t r i gge r  p i n o f   t he   ul t r a s o ni c  s e ns o r  i s  c o n n e c t e d t o t h e  pi n  num be r  12 of   A r du i n w h i l e  t h e  e c h o pi n  o f   t h e   s e ns or  i s  l i nk e w i t h  pi n   num be r  10 of  t h e   A r du i n o boa r d.  T h e  bu z z e r s  pos i t i v e   t e r m i n a l  i s  c onn e c t e d t o   t h e  pi n  num be r  11 of  t h e  A r du i n o boa r d,  a n d t h e  n e g a t i v e   t e r m i n a l  i s  c on n e c t e d t o   gr o und .  T he  A r d ui no  i s   p r o g r am m ed  s u c h  t h at  t h e s p eak er   w i l l  b eep  f a s t er  i f  t h e   o b j ect  i s   cl o s er  t o  t h s en s o r .  T h e s p eed  o f  t h b eep i n g  s o u n d  o f  t h e s p ea k er  can  b e ad j u s t ed  b y  i n cr eas i n g  o r  d ecr eas i n g  t h e d el a y  i n  t h e co d i n g .  F o r  t h i s   r es ear ch ,  t h e u l t r a s o n i c s e n s o r  w a s  s et  t o  d et ect  an  o b j ect   1 0 0  cm  ah ead  o f  t h e u s er .  T h e b u zzer  w i l l  b eep   m o r f r eq u e n t l y  a s  t h e o b j ect  an d  t h e s t a f f  g e t s  cl o s er  an d  t h e r an g e d ecr eas es  b et w een  6 0 c m - 70c m .     2. 2.   G ro v e W a t er S en s o r M o d u l e   T h e G r o v w at er  s e n s o r   m o d u l e d et ect   t h e p r es e n ce o f   w at er  u s i n g  e x p o s ed  P C B  t r aces .  I t  i n d i cat w h et h er  t h e s e n s o r  i s  d r y ,  d am p  o r  co m p l et el y  i m m er s ed  i n t o   w at er  b y   m eas u r i n g  t h e co n d u ct i v i t y  ch a n g e at   t h e  e x pos e d s e gm e nt .  A s  de pi c t e i F i g ur e   2 (B ),  t h e  V c c   p i n o f  t he  s e ns o r  i s  c o n ne c t e d   t o 3. 3 V  pi n of  t h e   A r du i n o boa r d w h i l e  t h e  D pi n  of  A r dui n o U n o i s  c onn e c t e d t o S I G   pi n  of  t h e  s e n s or  a s  bot h  g r ou n d pi ns   w er e co n n ect ed .  T h w at er   s e n s o r   w as  t es t ed  t o  d et ect  t h e  p r es en ce o f   w at er  o n  t h e  s u r f ac e o f  t h f l o o r  an d  s o   th e  a lg o r it h m   w a s  a ls o   fi n e - t u n ed  af t er  each  t es t   f o r  h i g h er  s en s i t i v i t y .  T h e t es t  f o r  t h w a t er  s en s o r  i n v o l v ed   w a l ki ng  w i t t he   w a l ki n g s t i c k t o w a r d s   t he   p ud d l e  o f   w a t e r   o t he   o ut d o o r  s ur f a c e   c a us i n t he   b uz z e r   t o   s ou n d r a pi dl y .     2. 3.   W i rel es s   R F  R e m o t e C o n t ro l  M o d u l e   T h e w i r el es s   R F  r e m o t e co n t r o l   m o d u l e co n s i s t  o f  a  t r an s m i t t er  an d  a r ecei v er  t h at  co u l d  b e p l ace  ov e r  100m  a pa r t  a s   s h o w n i n   F i g ur e   2  ( C ) .  B y  p r e s s i n g  a  b u tto n  o n  th e  r e m o te  c o n tr o l,  t h e  r e c e iv e r   k it i n it ia te   a s i g n al  o n  t h e co r r es p o n d i n g   b u zzer  t o  al er t  t h e v i s u al l y  i m p a ir e d  u s e r  a b o u t th e  lo c a tio n   o f  th e  iW a l k  s ta f f .   T h e A r d u i n o  U n o  an d  t h w i r el es s  R F  r e m o t e co n t r o l   r ecei v er  ar e p o w er ed  u p   b y  a 9 V   b at t er y  a n d  1 2 V   b at t er y  r es p ect i v el y .  B o t h  t h b at t er i es  ar e ex p ect ed  t o  l as t  ar o u n d  2 - m ont hs ,  de pe n di n g   on  t h e  us a g e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   10 , N o .   1 A pr i l  20 18   :   26 6     2 70   268           Fi g ur e   2 .   i W a l k i nd i vi d ua l  c o m p o ne n t s :  ( A )  U l t r a s o ni c  s e ns o r  a nd  A r d ui no  U no  c o nne c t i o n ( B )  I nt e gr a t i o of  g r ov e   w a t e r  s e n s or ,   A r du i no   U n o  c o n n e c tio n s  a n d  W ir e le s s  R F  r e m o te  c o n tr o l s w i tc h  a n d  ( C )  W ir e le s s  R F   r e m o te  c o n tr o l tr a n s m itte r  a n d  r e c e iv e r       3.   R ES U LT S   A ND AN AL Y S I S   T he  e f f i c i e nc y o f   t he  s ys t e m   w a s  t e s t e d  b m e a s ur i n g t he   a c c ur a c y  o f   t he  s e ns o r s   f o r  d e t e c t i n g t he   d i s t an ce b et w een   o b j ect s  an d  t h e d ev i ce a f t er  s u cce s s i v e t r a i n i n g  a n d  f i n e - t u ni ng o f  t he  a l go r i t h m  ha ve  b e e n   d o ne   f o r   t he   p r o p e r   c a l i b r a t i on.   A s   s ho w i F i g ur e   ( A )   a n F i g ur e   3   ( B ) ,   th e   w a te r   s e n s iti v it y   a n d   th e   p h y s i cal  o b j ect  p r o x i m i t y  t es t   w a s  car r i ed  o u t  r es p ect i v el y.                Fi g ur e   3 .   iW a lk  S y s te m  T e s t:  ( A )  W a te r  S e n s o r  T e s t ( B )  O b s ta c le  P r o x i m it y  T e s t       T h e s y s t e m  accu r ac y   w as  cal c u l at ed  u s i n g  t h e co n f u s i o n   m at r i x  t r u t h  t ab l w h er e:           =   +   + +  +              (1 )       T ab l 1 .  i W al k  O b s t acl e T es t   R es u l t   D is t a n c e   D i s t an c e M ea s u r em en t   T es t   N o.  of   Te s t   T r u e  p o s iti v e   ( o b s t acl e  co r r e ct l y   id e n tif i e d )   F a l s e p o s i t i v e ( o b s t a c l d i s ta n c e  w r o n g ly   c l a ssi f i e d )   T r u e n eg a t i v e ( o b s t a c l d i s ta n c e  n o w r o n g ly   c l a ssi f i e d )   F a l s e n eg a t i v ( o b s t a c l e  w r on g l y   id e n tif i e d )   1 0 0  c m   1 0   1 0 0 %   0 %   1 0 0 %   0 %   9 5  c m   1 0   9 0 %   1 0 %   9 0  %   1 0 %   9 0  c m   1 0   8 0  %   0 %   1 0 0 %   2 0 %   8 5  c m   1 0   8 0 %   0 %   1 0 0 %   2 0 %   8 0  c m   1 0   8 0 %   2 0 %   8 0 %   2 0 %   To t a l   5 0   4 3 0   3 0   4 7 0   7 0   Ma t e r i a l   W a t er  S en s o r  T es t   W a t e r   1 0   9 0 %   0 %   0 %   0 %   Oi l   1 0   0 %   1 0 0 %   0  %   0 %   To t a l   2 0   9 0   1 0 0   0   0   D is t a n c e   W i r e l es s  R F  R em o t e C o n t r o l  S w i t c h   T es t   0 . 5  m   1 0   1 0 0 %   0 %   1 0 0 %   0 %   1  m   1 0   9 0 %   0 %   1 0 0  %   1 0 %   1 . 5 . m   1 0   7 0  %   1 0 %   9 0 %   3 0 %   2  m   1 0   6 0 %   0 %   1 0 0 %   4 0 %   To t a l   4 0   3 2 0   1 0   3 9 0   8 0       A   B   C   A   B   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i     I SSN :   2502 - 4752       D e s i gn and F abr i c at i on  of  an  I nt e l l i ge nt  W al k i ng St a ff fo r  V is u a l … .   ( R as hi dah F u nk e   O l a nr e w aj u)   269             =   4 3 0 + 4 7 0 4 3 0 + 4 7 0 + 3 0 + 7 0                      =   9 0 . 0 %              = 9 0 1 0 0              = 9 0 . 0 %             =   3 2 0 + 3 9 0   3 2 0 + 3 9 0 + 1 0 + 8 0 = 8 8 . 7 5 %                =   8 8 . 7 5 %               F r o m  th e  r e s u lts  i n  T a b le   1 ,  i t  can  b e s een  t h at  av er a g d i s t an ce  m eas u r e m e n t  o f  t h e  u l t r as o n i c   s en s o r  s h o w   n o m i n al  d ev i at i o n  f r o m  t h e ac t u al  d i s t an ce  w i t h  accu r ac y  o f  9 0 . 0 % .  E ach  t es t   w as  co n d u ct ed   m ul t i pl e  t i m e s   w i t m i n i m um   m e a n   v a l u e  o f  20 s a m pl e s  t o c h e c k t h e  a l g or i t hm  r e s p on s e  a n v e r i f y   t he   b u zzer  s o u n d   w i t h   h i g h er   f r eq u en c y  as  o b s t acl e d i s t an ce i s  r ed u ced .  T h e u l t r as o n i c s e n s o r   w a s  p l aced  ab o v t h w at er  s en s o r  t o  av o i d  t h e p r es en ce o f   w a t er  t h at   m a y  ca u s e d am a g e t h e ci r c u i t r y .  T h e g r o o v e w a t er  s en s o r   t es t   w a s  p er f o r m ed ,  a n d  t h e   w at er  s en s o r  r eact ed  t o  t h e p r es en ce o f   w at er .  T h w at er  s e n s o r   w as  al s o  t e s t ed  t o   d et ect  t h e p r es e n ce o f  a n o t h er  l i q u i d   s u c h  a s  o i l .   A l s o ,  f r o m  T ab l e I  ab o v e,  i t  i s  e v i d en t  t h at  t h s en s o r  can ' t   d et ect  al l   f o r m s  o f  t h e l i q u i d ,   as  t h s en s o r  d i d  n o t  r e s p o n d   t o  t h e  p r es en ce o f  o i l .  N o t ab l y ,  t h e b u zzer  s o u n d   f or  t h e   w a t e r   s e n s or  i s  s e t  di f f e r e n t l y   t o a v oi d c onf us i on a nd t h e  p a r t i a l  c ode  r e s pon s i bl e  f or   h a n dl i ng  t h os e   r o ut i ne  i s   s ho w i n F i g ur e   4 .  T h e b u zzer  i n  t h w at er  s e n s o r  b eep s  f as t er ,  an d  t h e b u zzer  s o u n d  i s  a l i t t l e b i t   s l o w er  t h a n  u l t r as o n i s en s o r .  T h w at er  s e n s o r  i s  p l aced  b el o w  t h e u l t r as o n i s en s o r  an d  t h e r ecei v e r  o R F   o n t he   w a l ki ng  s t i c k.  T he   w a t e r  s e n s o r   w a s   no t  p ut  o t he  b o t t o m  o f   t he   w a l ki n s t i c k t o  a vo i d  a n y d a m a ge  t o   t h e ci r cu i t  t h at   m a y   h av e b ee n  cau s ed  b y  t h e r o u g h  s u r f ac e o r  h i g h  l e v el  o f   w at er .  T h w i r el e s s  R F  r e m o t e   c o nt r o l  s w i t c h i s  e va l ua t e d  b y p l a c i n g t he   w a l ki n g s t i c k  i o ne  p l a c e ,  t he n p r e s s i ng  t he  s w i t c h o n t he  r e m o t e   co n t r o l  an d  t r y i n g   t o  g o  as   f ar  as  p o s s i b l w h i l e l i s t en i n g  t o  t h e s o u n d  o f  t h e b u zzer .  T h m ax i m u m  r an g e o f   t h e b u zzer  t h at  co u l d  b e h ear d   w a s  o b s er v ed  t o  b e 2 . 0  m .  T h i s  l i m i t at i o n  is  to ta ll y  d u e  to  t h e  a u d ib ilit y  o f   th e   b u zzer  an d  n o t  t h w i r el es s  r an g e o f  t h e R F  co n t r o l l er .  T h e s o u n d  o f  t h e b u zzer   f o r  t h e R F  r ecei v er  i s  al s o   s l o w er  t h an  t h e u l t r as o n i c b u z zer  an d  t h w at er  s e n s o r .   T o  s o u n d  t h e b u zzer  r ap i d l y ,  b u t t o n s   A  an d  B  co u l b e p r es s ed  s i m u l t a n eo u s l y  s o  t h at  t h u s er  ca n  h ear  t h s o u n d  o f  b u zzer   m o r n at u r al l y .  O n  t h w al k i n g   s t i c k ,   t h w i r el es s  R F  r ecei v er   w as  p l aced  b et w een  t h e u l t r as o n i s en s o r  an d  t h w at er   s en s o r .                        Fi g ur e   4 .    iW a lk   B uz z e r  C o n f i gur a t i o n C o d e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SSN :   25 02 - 4752   I nd o ne s i a n J  E l e c  E ng  &  C o m p  S c i ,   V o l.   10 , N o .   1 A pr i l  20 18   :   26 6     2 70   270   4.   CO NCL U S I O N   T hi s   wo r k   pr opos e d ,  d es i g n  an d   f ab r i cat ed  a s i m p l y e t  ef f ect i v u ltr a s o n ic - b a s e d  i nt e l l i ge nt   w a l ki ng   s ta f f  ( iW a l k )   f o r   v i s u al l y  i m p ai r ed  s u b j ect   th a is  c a p a b le  o f   d et ect i n g  p h y s i cal   o b s t acl es  a n d   w at er   l o gs   w i t hi n 1 00c m   w i t h  a d i f f er en t  s o u n d  o f  b u zzer   f o r  each  t y p e o f  o b s t acl e.  T h e o b s t acl e  d et ect i o n  accu r ac y   wa s   c o m pu t e d t o a   9 0 . 0 0 %  accu r a cy   u s i ng c o n f us i o m a t r i x.   T h e r ed u ced  v al u e i n  t h e accu r ac y  can  b e   a s c r ib e  to  th e  lim i ta tio n s   w it h  th e   w a te r  s e n s o r  a n d  a ls o   s o m e f r o m  t h e u l t r as o n i c s e n s o r  s el ect ed .  T h e   s el ect ed   w at er  s e n s o r  al s o  ca n  o n l y  d et ect   w a t er  u p  t o  5 c m ³   j u s t  t o  av o i d  an y  s h o r t  ci r cu i t   t o  t h w at er  s e n s o r .   H en ce,  t h s en s o r   i s   n o t   s u i t ab l t o  b u s ed   i n   h ea v y  r ai n .   T he   iW a lk  a ls o   h a s   r e m o te  c o n tr o l   f eat u re   fo r   l o c a t i ng  t he  w a l ki ng s t i c k w h e n m i s p l a c e d   w ith  a   r eco r d ed  8 8 . 7 5 %  accu r ac y .   T h e  s y s t em  i m p r o v em en t  c an   a l s o be  m a de  ba s e d on  t h e  a l r e a dy  pr opos e d de s i g n  u s i ng  hi g h e r  or de r  a l g or i t hm s  f or  ob s t a c l e  c o m pu t a t i on  a n d  v a lid a tio n s  s u c h  a s  g e n e ti c  a lg o r ith m   o r  ar t i f i ci al   n eu r al  n et w o r k .       ACK NO W L E D G M E NT   T h i s   w o r k   w as  p ar t i al l y  s u p p o r t ed  b y  Mi n i s t r y  o f  H i g h er  E d u cat i o n  M al a y s i a ( K em en t er i an   P e nd i d i ka n T i ng gi )  u nd e r  R e s e a r c h I ni t i a t i ve  G r a nt  S c he m e   ( R I G S )  n u m b e r  R I G S  1 6 - 357 - 0521.       R ef eren ces   [1   V is io n  im p a ir m e n a nd bl i nd ne s s ,  W or l d H e a l t h O r g a ni z a t i on,   20 17.   [ O nl i ne ] .  A va i l a bl e :   ht t p: / / w w w . w ho. i nt / m e di a c e nt r e / f a c t s he e t s / f s 282/ e n.  [ A c c e s s e d:   12 -   O ct -   2 01 7] .   [2   G .   G a y a t hr i ,  M .  V i s hn upr i y a ,  R .  N a ndhi ni  a n d M . M .  B a nu pr i y a .  S m a r t   w a l k i ng  s t i c k   f or  v i s ua l l y  i m pa i r e d,   In t e r nat i o nal  J our n al   of  E ng i ne e r i ng  an d C om pu t e r  Sc i e nc e  ( I J E C S) ,   v ol .   3,   n o.  3,  pp. 40 57 - 4 06 1,  20 1 4.     [3   O .B . A l - B a r r m  a nd J .  V i n out h ,  3D   ul t r a s o ni c  s t i c k  f or  bl i n d ,   I nt e r n at i on al  J o ur n al  o f  L at e s t  T r e nds  i E ngi ne e r i ng  an d T e c h no l o gy  ( I J L T E T ) ,   v o l 3 n o . 3 , p p .  10 8 - 11 4,  201 4.   [4   P .  S ha r m a  a nd S . L .  S h i m i .  D e s i g n a nd de v e l opm e nt  of  v i r t ua l  e y e   f or  t he  bl i nd ,   I nt e r n at i on al  J our nal  o f   I nn ov at i v e  R e s e ar c h i n E l e c t r i c al ,  E l e c t r oni c s ,  I ns t r um e nt at i o n a n d C o nt r ol  E ng i ne e r i ng ,   v ol .  3,  no . 3,  pp.  26 - 3 3 201 5.   [5   T . A .  U ed a an d  L . V .  de  A r a új o.   Vir tu a l  w a lk i n g  s tic k :  M o b ile   a p p lic a ti o n  to  a s s is t v is u a lly  im p a i r e d  p e o p le  t o   w a lk in g  s a fe ly .  U n i v er s al   A cc es s  i n  H u m an - C o m put e r  I nt e r a c t i on,  I nt e r na t i o na l  C onf e r e nc e  on,  S pr i ng e r ,  C ha m ,     pp.  80 3 - 813 ,  2 01 4.   [6   V .   P a te l,  T h e  D ig ita liz a tio n  o f   th e  W a lk in g  S tic k   f o r  th e  B lin d .   I nt e r nat i o nal  J o ur n al  of   Sc i e nt i f i c   &  E ngi ne e r i ng   R es ea r ch ,   V ol um e   6,   I s s ue  4,  11 4 2 - 1 14 5,  201 5.   [7   C .  F ur l a n A nd V .  S u,  S ona r  W a l k i ng  S t i c k .  S a L ui s  O bi s po:   E l e c t r i c a l  E ng i ne e r i ng  D e pa r t m e nt ,  C a l i f or ni a   P o ly te c h n ic  U n iv e r s it y ,  201 4.   [8   P .  B ha r dw a j  a nd J .  S i ng h,  D e s i g n a nd de v e l opm e nt  of  s e c ur e  na v i g a t i on s y s t e m   f or   v i s ua l l y  i m pa i r e d pe opl e ,   I nt e r nat i o nal  J our n al   of  C om p ut e r  Sc i e nc e   &  I nf or m at i o n T e c h nol ogy , v o l . 5 , n o 4 p p . 1 5 9 - 16 4,  20 13   [9   R a s hi da h F O ,   F a jin g b e s i F E ,   M a hm oud S M .     Au to m a te d  b a n k  n o te  id e n t ific a ti o n  s y s te m  fo r  v is u a lly  im p a ir e d   s ubj e c t s  i n M al ay s i a.   6t h I nt e r na t i ona l  C o nf e r e nc e  on C om put e r  a nd C om m uni c a t i on E ng i ne e r i ng  ( I C C C E  201 6) ,   25t h - 2 7t h  J ul y  201 6,  K ua l a  L um p ur .   [1 0   G una w a n,  T .  S . ,   M u ni r ,  Y .   M .   S . ,  K a r t i w i ,  M . ,  &   M a ns or ,  H .  ( 201 8) .  D e s i g n a nd  I m pl e m e nt a t i on  of   P or t a bl e   O ut do or  A i r  Q ua l i t y  M e a s ur e m e nt  S y s t e m n us i ng  A r dui n o.  I nt e r na t i ona l  J our na l   of  E l e c t r i c a l   a nd C om put e r   E n g i n e e ri n g   (IJ E CE ),  8 (1 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.