Ieder jaar beginnen er in de lage landen tientallen techstart-ups, die grootse dromen hebben, maar technische hobbels moeten overwinnen om die waar te maken. In dit artikel bespreken we waar start-up Hable zoal tegenaan liep bij het ontwikkelen van een braillecontroller voor smartphones.
Blinden worden bij veel dagelijkse bezigheden gehinderd en hebben soms hulp van buitenaf nodig. Dat beseft de Indiase Ayushman Talwar zich maar al te goed. Hij moest zijn blinde opa jarenlang bijna elke dag met van alles en nog wat helpen. Dat was totdat de iPhone in Bangalore arriveerde. Het leek ideaal: gebruikers konden met enkel hun stem zelfstandig meer bereiken. Maar die stembesturing bleek toch niet de oplossing voor alle problemen; het werkt langzaam en vooral in het openbaar is het niet altijd wenselijk om in je telefoon te praten, ontdekte Talwar.
Hoe zorg je ervoor dat de iPhone toegankelijker wordt voor blinden, vroeg hij zich vervolgens af. Misschien door middel van een apparaatje met brailleknoppen, die je dan in combinatie met je smartphone gebruikt? Talwar was zo overtuigd van zijn idee dat hij zijn studie techniek in Bangalore stopzette en vertrok naar Nederland, waar hij meer kansen zag om zijn project te laten slagen.
- Bedrijf: Hable
- Opgericht: 2019, Eindhoven
- Initiatiefnemers: Ayushman Talwar en Freek van Welsenis
- Product: een braillecontroller voor blinden en slechtzienden om hun smartphone mee te bedienen
- Productiefase: de Hable One kwam in september 2021 uit; Hable Two staat gepland voor 2023
- Prijs: 249 euro voor de controller inclusief USB-C-kabel en polsbandje
:strip_exif()/i/2004847714.jpeg?f=imagenormal)
Toen Talwar in Nederland zijn idee presenteerde tijdens een wedstrijd voor businessplannen op de TU Eindhoven, waar hij ondertussen industriële vormgeving studeerde, ontmoette hij medestudent Freek van Welsenis. Hij zag ook heil in het idee en samen gingen ze aan het werk om van de braillecontroller realiteit te maken. Eerst moest de vorm worden bedacht. De eerste prototypes hadden dan ook nog geen functionaliteit, maar waren enkel om te testen hoe de controller eruit zou komen te zien. Daarvoor zijn een hele hoop prototypes gemaakt, zo laat Talwar zien op basis van een fotoboek dat het bedrijf heeft gemaakt. 'De reis van Hable' staat erop, en het documenteert heel precies de ontwikkeling die Hable heeft doorlopen, van het prille begin tot nu.
Het eerste prototype bestond uit niet veel meer dan een verzameling legosteentjes, die aan de achterkant van de telefoon werd geplakt. Daarna verschenen nog modellen met andere materialen, zoals schuim. Het eerste prototype waar daadwerkelijk mee getest werd was een multimeter, die als een soort hoesje vastzat achter de telefoon. Ook dit had nog geen echte functionaliteit, maar Talwar noemt het wel de eerste validatie. Daaruit bleek naar eigen zeggen enthousiasme vanuit de gemeenschap van blinden, waardoor hij met dit model aan de slag ging.
:strip_exif()/i/2004850436.jpeg?f=imagenormal)
Trage drukschakelaar
Hoewel het de bedoeling was om uiteindelijk een extern bedrijf de controller in elkaar te laten zetten, wilde Talwar de prototypes in-house maken. Daarvoor moest hij dus zelf de juiste componenten bij elkaar weten te vinden. Al helemaal aan het begin van de ontwerpfase was een groot punt van aandacht de 'tastbaarheid' van de knoppen voor de controller. Talwar: ''Dit is namelijk de enige controller, zover ik weet, waar je de knoppen naar jezelf toe drukt. Bij een toetsenbord druk je naar beneden, maar nu druk je in de richting van jezelf.''
:strip_exif()/i/2004852090.jpeg?f=imagenormal)
De knoppen op de controller zijn daarnaast opgesteld volgens het 6-puntsbrailleschrift. Door een combinatie van de zes knoppen in te drukken kunnen gebruikers alle mogelijke cijfers en letters typen. Daarnaast zit er aan beide kanten een langwerpige functietoets. Met de functietoetsen is het bijvoorbeeld mogelijk om tijdens het typen de spatie en backspace te gebruiken. Ook de rest van de telefoon kan met een combinatie van deze acht knoppen bediend worden, zoals Hable uitlegt in zijn handleiding.
''Mensen drukken hierbij veel knoppen gelijktijdig in en dat betekent dat de kracht die wordt aangebracht op de drukschakelaar die we gebruiken, precies goed moet zijn.'' Het moest niet te moeilijk zijn om de knoppen in te drukken, want volgens Talwar kunnen gebruikers dan niet al die knoppen tegelijk indrukken. ''Vooral de ringvinger krijgt het dan moeilijk, want die kan niet veel kracht zetten.'' Daarnaast was het belangrijk dat de knoppen feedback geven als ze worden ingedrukt, zodat duidelijk wordt of je input is geregistreerd.
Om precies de juiste drukschakelaar te vinden kocht Talwar 150 verschillende stuks. Naast kracht en feedback was ook travel een belangrijke eigenschap. Daarbij gaat het om hoelang het duurt om een knop in te drukken voordat de input geregistreerd wordt. ''Als de travel erg groot is, is de respons van de gebruiker erg langzaam.''
Talwar geeft als voorbeeld de travel van de Butterfly-schakelaar op zijn MacBook. ''Die switch werkt erg snel, want bij toetsaanslagen is de travel erg kort, ongeveer 0,3mm. Maar bij een mechanisch toetsenbord is het ongeveer 10mm, wat vrij veel is.'' Uiteindelijk koos Talwar voor een mechanische tactile switch, aangezien die weliswaar niet op travel, maar wel op alle overige gebieden het best scoorde.
Energieslurpende trilmotor
Het was voor Hable belangrijk om de blinde gebruikers zoveel mogelijk haptische feedback te geven bij gebruik van de controller. Vandaar dat het team een trilmotor wilde installeren in de controller. Een probleem daarbij was: trillingen produceren kost veel energie en daardoor daalt de accuduur. Hable vond het belangrijk dat de controller wekenlang mee kan gaan, maar met een energieslurpende trilmotor werkt de controller maar maximaal een week zonder tussentijds opgeladen te worden.
Talwar: ''We hebben uiteindelijk besloten om gebruik te maken van een piëzo-elektrische trilmotor. De trillingen worden daardoor gereguleerd door elektriciteit in plaats van motortjes.'' Daardoor kon de motor kleiner zijn en het vereiste veel minder energie. De trilling is een stuk minder sterk dan in controllers van bijvoorbeeld Xbox of PlayStation, maar dat was volgens Talwar met dit apparaat ook niet nodig. ''We hebben de trilmotor precies in het midden van de controller geplaatst, zodat de trilling gelijkmatig verdeeld wordt over beide handen.''
:strip_exif()/i/2004850434.jpeg?f=imagegallery)
Energiezuinigheid was echter niet het enige vereiste in de zoektocht naar de juiste trilmotor. ''We hadden ook elektrische specificaties. Het hele systeem werkt op 3,3 volt, dus we hadden motortjes nodig die op die spanning werken.'' Ook het formaat was belangrijk. ''De trilmotor moest vastgemaakt worden aan de printplaat met slechts de elektrische pads. Afhankelijk van of het een smd-component is, of bijvoorbeeld een through-hole-component, verschillen de kosten van het maken van de printplaat.'' Niet alleen bij het daadwerkelijk kopen van de componenten; ook bij het monteren op de pcb verschillen de kosten afhankelijk van het soort component. Daarom werd gekozen voor een goedkoper smd-component.
Tot slot was een belangrijk punt bij het zoeken naar een trilmotor, net als bij zo ongeveer alle andere componenten, de beschikbaarheid. ''Door Covid-19 is er een chiptekort. We moeten er zeker van zijn dat we van de componenten die we aanschaffen, tienduizend stuks kunnen maken.'' Dat aantal is niet alleen nodig om te gebruiken voor te leveren controllers. Als gebruikers een Hable One ter reparatie terugsturen, moet het ook mogelijk zijn om die te vervangen.
Bluetooth-tekort
:strip_exif()/i/2004850454.jpeg?f=imagenormal)
Toen het eerste werkende prototype in maart 2019 af was, werd de braillecontroller verkocht aan een groep van vijftien proefpersonen. Toen bleek dat het niet zo'n goed idee was om het ding als een hoesje achterop een telefoon te plaatsen. ''Mensen kwamen naar ons terug en zeiden: de telefoon is nu te log'', aldus Talwar. ''Ze wilden liever een losstaande controller.'' Dat vereiste de integratie van meer onderdelen, om de controller standalone met de telefoon te laten verbinden.
Er is gekozen om gebruik te maken van een Bluetooth Low Energy-module. ''We hebben namelijk geen hoog verbindingsbereik nodig. We willen dat bluetooth werkt binnen 5 tot 10 meter, en dat doet het nu.'' Ook het energiegebruik speelde een grote rol in de beslissing; naast de trilmotor gebruikt de bluetoothmodule de meeste energie van alle componenten in de controller.
:strip_exif()/i/2004847466.jpeg?f=imagenormal)
Hable stuurde een lijst met gewenste specificaties voor de module naar een externe fabrikant, die voor het technische ontwerp verantwoordelijk was. Naast het lage verbruik was het ook een vereiste dat het apparaat gelijktijdig verbinding kon maken met verschillende apparaten. ''Mensen willen graag wisselen tussen bijvoorbeeld hun laptop, tablet en telefoon. Wanneer ze op twee apparaten tegelijkertijd werken, moet dat wisselen snel kunnen gebeuren.''
Ook de levering van de bluetoothmodule bleek problematisch door de chiptekorten. ''We hebben geen bluetooth meer. Letterlijk, het is op. We hebben nog maar zo'n duizend modules liggen en dat was het. Ze komen pas over een jaar weer, of misschien al wat eerder in kleine hoeveelheden van zo'n honderd stuks, maar dat is niet genoeg.'' Daarom hebben Talwar en het team besloten om de bluetoothmodule te gaan vervangen door losse componenten. Er zijn nog duizend Hables met de module op voorraad, maar de volgende batch moet een andere chip krijgen, waar in C++ andere embedded software voor geschreven moet worden. ''De Hable ziet er hetzelfde uit en werkt hetzelfde, maar krijgt een andere pcb.'' Door losse componenten te gebruiken hoopt Hable niet meer afhankelijk te zijn van de schaarste van één belangrijk onderdeel.
:strip_exif()/i/2004847446.jpeg?f=imagenormal)
Uitgebreid testproces
Zo'n 24 maanden lang hebben Talwar en Van Welsenis met hun bescheiden team door middel van trial-and-error prototype na prototype ontworpen. Er is in die twee jaar geëxperimenteerd met talloze knoppen, schakelaars en formaten. Talwar pakte kant-en-klare componenten, zette die in het prototype en keek wat er gebeurde, net zo lang tot hij tevreden was met het resultaat. ''Nu achteraf zou ik zeggen dat het een prettig proces was, want we leerden bij elk prototype iets nieuws,'' herinnert Talwar zich. ''Maar op het moment zelf dacht ik echt: what the fuck hè? Je weet niet hoeveel prototypes je nog moet maken voordat je een eindproduct hebt.''
Nadat de teamleden in september vorig jaar eindelijk een eindproduct hadden waar ze tevreden mee waren, werd het tijd om de toeleveringsketen op te zetten. In eerste instantie moesten tweeduizend exemplaren gemaakt worden. Om ervoor te zorgen dat die allemaal betrouwbaar zijn, werd er een uitgebreid testproces in werking gesteld, dat uiteindelijk negen maanden heeft geduurd.
''Om het testen zo soepel mogelijk te laten verlopen, hebben we speciale software geschreven,'' legt Talwar uit. ''Voor de betrouwbaarheid van de bluetoothverbinding schreven we bijvoorbeeld code waardoor het apparaat zelf wakker wordt, automatisch verbinding maakt met onze pc of tablet, een signaal verstuurt van 'dit werkt prima', en dan weer uitgaat. Zo krijgen wij de bevestiging binnen dat de bluetooth goed werkt.'' Zo ging het team ook te werk bij de andere functies. Bijvoorbeeld of toetsaanslagen goed geregistreerd werden en of de accu goed oplaadt en niet te snel leegloopt.
Hable Two?
Ondanks dat de eerste versie van de Hable pas een paar maanden verkrijgbaar is, wordt er ook al gewerkt aan een revisie, die naar verwachting over ongeveer twee jaar uit moet komen. Die versie moet met een aantal verbeteringen komen. De belangrijkste wijziging is misschien wel op het gebied van audio. Talwar: ''Hoe ik de controller nu zou gebruiken is dat ik oortjes indoe, de telefoon in mijn zak steek en bestuur met de Hable. Maar de feedback van de telefoon krijg ik niet mee met de controller.'' Aangezien er geen audiocomponent zit in de Hable One hebben gebruikers voor dat aspect nog altijd de VoiceOver- of Talkback-functie van de telefoon nodig. Volgens Talwar wil het bedrijf uiteindelijk zoveel mogelijk functies van de telefoon vandaan halen en in de Hable stoppen. ''Ik kan bijvoorbeeld ook geen stemcommando's geven aan de controller zelf. Dat missen mensen. Het heeft een audio-onderdeel nodig voor communicatie over en weer, dat is de volgende stap.''
Een ander probleempunt van de Hable One is dat de controller volgens de IP-certificering niet waterdicht is. Hoewel Hable de USB-C-poort wist af te dekken, zodat er daar geen water naar binnen kan, bleek dat voor de knoppen een ingewikkelde klus. ''Het is erg lastig om dat af te sluiten, dat kost erg veel tijd en energie. Je moet afdichtingen maken, maar de knoppen moeten ook nog op dezelfde manier blijven werken.'' Hable heeft voor nu besloten dit onderdeel te laten voor wat het is, waardoor de controller beperkt bestand tegen vocht is. Bij zware regen wordt het sterk afgeraden de controller te gebruiken, wat natuurlijk niet handig is als de bedoeling is dat blinden de Hable overal kunnen gebruiken om de telefoon te besturen. Talwar ziet dit dan ook als een groot verbeterpunt voor een Hable Two.
Maar voor het zover is wil Hable de One nog aan zoveel mogelijk blinden en slechtzienden leveren. Momenteel heeft het bedrijf zo'n vijfhonderd klanten, die zich bevinden in Nederland, België en het Verenigd Koninkrijk, maar het doel is om aan het eind van 2022 tienduizend klanten te hebben. ''Dat is een erg ambitieus doel,'' beseft Talwar. ''Maar een jaar duurt best lang, dus we kunnen in deze periode een grote impact maken. Het einddoel is dat door ons apparaat, alles op de smartphone volledig toegankelijk is voor blinden.''
/i/2005502398.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005446296.jpeg?f=fpa)
/i/2005404740.png?f=fpa)
/i/2005336324.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005286214.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005191018.jpeg?f=fpa)
/i/2005108500.png?f=fpa)
/i/2005018320.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004900864.jpeg?f=fpa)
/i/2004637320.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004714976.jpeg?f=fpa)
:strip_icc():strip_exif()/u/178794/Iron_Maiden_klein.jpg?f=community){kind=small}
