Implementierung des Projekts

Sensor-basierte Datenerfassung zur Erstellung von Aktivitäts- und Verhaltensprofilen

Die häusliche Umgebung ist mit lebenswichtigen Datenerfassungsgeräten ausgestattet, die auf dem Markt verfügbar sind. Diese sind ziemlich gewöhnliche Hauptsensoren wie Rauchmelder und Sensoren an den Türen, Fenstern, Lichtschaltern, Kühlschränken, Herd, Wasserhähnen und Drucksensoren, die verwendet werden können, um die Anwesenheit im Bett zu erkennen. Aber es gibt auch komplexere Geräte wie Personen-Tracker, die auf sogenannten ToF-Scannern basieren, die erkennen, wann ein Bewohner gefallen ist und auf dem Boden liegt. Es gibt auch die Alternative von Infrarot-Detektoren oder eine intelligente Membran für die Nachrüstung der häuslichen Umgebung. Diese Sensorsysteme können nicht nur als Alarmsensor verwendet werden, sondern auch als Bewegungsmelder eine Wärmekarte aufbauen, die zeigt, wo sich ältere Menschen bewegen.

Die Softwareanalytik, die auf Big Data Methoden und maschinellen Lerntechniken basiert, erkennt automatisch Abweichungen vom normalen ganztägigen Kurs des Bewohners auf der Grundlage langfristiger Beobachtungen. Es reagiert, ohne dass der Bewohner aktiv sein muss. Zum Beispiel könnte man sagen, dass der Bewohner häufiger fällt, ein neues Medikament benutzt, den Herd nicht eingeschaltet oder die Wohnungstür nicht geöffnet hat. Es können mögliche Gefahrensituationen abgeleitet und die Eskalationskette gestartet werden. So wird zum Beispiel der Hauspflegeservice über die Änderungen der Anlage informiert. Die Krankenschwestern können detaillierte Informationen über die Situation erhalten und dann eine Reaktion initiieren. Darüber hinaus können langfristige Auswertungen verwendet werden, um festzustellen, ob der Bewohner noch länger allein leben kann.

Benutzeroberflächen für die Bewohner

Der Zugang zu Smart Service Power wird in erster Linie den Anwohnern über Tablets und natürliche Sprach Assistenz Systeme über Lautsprecher zur Verfügung gestellt. Es ist wahrscheinlich, dass das Microsoft NXP System verwendet wird. Es hat den großen Vorteil, dass es eine offene Systemschnittstelle bietet. Assistenten wie Amazon Alexa oder Google Home sind nicht geeignet, da die Datenautonomie in geschlossenen Systemen nicht möglich ist. Mit Hilfe der Tablets und der natürlichen Sprachassistenten können Informationen abgerufen oder On-Off-Funktionen aktiviert oder deaktiviert werden. Die Geräte können zum Beispiel daran erinnern, dass der Bewohner seine Medikamente einnimmt. Neben der Verwendung von Tablets oder Lautsprechern im Haus ist es auch möglich, Informationen z. B. über das Fernsehgerät oder ein im Spiegel integriertes Display anzuzeigen.

Datennutzungskontrolle

Ein Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines differenzierten Datennutzungskonzepts unter Beachtung von Datenschutz und Datensicherheit. Der Bewohner kann festlegen, wie oft seine Daten verwendet werden können (einmalig, ständig), wer sie erhalten kann (alle oder nur eine bestimmte Gruppe, vielleicht als Grundlage für ein Service-Angebot aus dem Concierge-Service). Die Person kann auch bestimmen, in welcher Granularität oder Anonymität die Daten verwendet werden können. Der Bewohner kann auch entscheiden, in welchem Zusammenhang die Informationen zur Verfügung stehen sollen (z. B. im Notfall).
Die Daten werden je nach Nutzung und Datenschutzklasse mit permanenten statischen oder temporären Zugriffsrechten versehen.
Die Daten der Sensoren werden zuerst in einem verkapselten virtuellen Heimatserver (in der Cloud) der sogenannte HomeCollector gespeichert. Dort werden die Informationen gebündelt und automatisch vorab ausgewertet und nach dem Datenverwendungskonzept in Echtzeit an die Cloud übertragen. Das System nutzt einen Hybridwolkenansatz.

Das Internet der Dinge IoT-Integrationsplattform

Nach einem langen und sorgfältigen Review-Prozess wurde die Standard-IoT-Plattform Microsoft Azure IoT-Hub ausgewählt, weil sie die beste Wahl für die Anforderungen bot. Die Umsetzung der Aufgabe dieses Projektes besteht darin, die horizontale Ebene der AAL-, Pflege- und Notfallsysteme von E-Health auf Smart Home zu integrieren. Auf der vertikalen Ebene integriert es verschiedene Durchgänge mit der entsprechenden Sensorik, Geräteverwaltung und Integration, Kommunikation, Datenanalyse, Big Data und Machine Learning. Dazu gehören Zahlungslösungen, Lizenzmanagement und Konnektivitätslösungen. Ein Teil der integrierten Plattform ist eine Benutzeroberfläche mit unterschiedlichen Ansichten für die einzelnen Zielgruppen, die sich vor allem in der Granularität der Daten unterscheiden. Ärzte, Verwandte, Rettungsdienste, Wohnungsbaugesellschaften und die Bewohner selbst - jeder braucht eine andere Ansicht und eine auf ihre Bedürfnisse ausgerichtete Benutzeroberfläche. Die älteren Menschen brauchen zum Beispiel eine altersgerechte grafische Benutzeroberfläche, die einfach und intuitiv bedient werden kann. Die Verwandten wollen auf der anderen Seite Informationen darüber, was er oder sie den ganzen Tag getan hat. Der Notdienst ist nur daran interessiert, dass die Person auf dem Boden liegt und nicht aufstehen kann. Die Oberfläche ist mit einer Ampelanlage ausgestattet, so dass jeder sofort erkennen kann, ob es irgendwelche Auffälligkeiten gibt. Die IoT-Plattform umfasst bereits mehrere verschiedene Sicherheitsmechanismen, die sorgfältig konfiguriert werden müssen. Dies ist eine große Erleichterung bei der Umsetzung.