Diskrete langfristige Gesundheitsüberwachung im häuslichen Bereich
Die positiven Aspekte der Versorgung der zunehmend älteren Bevölkerung in Europa in der eigenen Wohnung lassen sich nicht leugnen. Wichtig ist, dass die Geräte zur Gesundheitsüberwachung unauffällig sind, so dass sie zu einem akzeptierten Begleiter des täglichen Lebens werden. Die Forscher des RADIO-Projekts entwickelten und integrierten die notwendigen Robotik- und Hausautomationstechnologien, um Aktivitäten des täglichen Lebens zu erkennen, die frühzeitig auf kognitive Beeinträchtigungen, Gebrechlichkeit und soziale Ausgrenzung hinweisen. Dr. Vangelis Karkaletsis, Projektkoordinator, erläutert: „Die Technologie, mit der sich die Verschlechterung der normalen Aktivitäten des täglichen Lebens erkennen lässt, wurde in das RADIO-Haus integriert. Es handelt sich um ein System, das auf bestehenden zuverlässigen, sicheren und kostengünstigen Robotik- und Hausautomationslösungen basiert.“ Medizinische Anforderungen und Roboter-Tarnung in Einklang bringen Unterschiedliche Benutzer haben unterschiedliche medizinische Anforderungen und Einstellungen zu dem, was sie für akzeptabel und aufdringlich halten. Um dem gerecht zu werden, wurde RADIO Home als modulares System entwickelt. „So können diese Module ohne großen Aufwand und Spezialwissen in unterschiedlichen Konfigurationen und Kombinationen eingesetzt werden“, betont Dr. Karkaletsis. Das Design des resultierenden Systems ermöglicht die Integration von medizinischen Versorgungseinrichtungen und informellen Betreuern in das Informationsmanagement und die gemeinsame Nutzung des Ökosystems. Hauptmerkmale sind Skalierbarkeit, Sicherheit und Datenschutz. RADIO hat eine ausgewogene Mischung heterogener Technologien aus den Bereichen des Internets der Dinge und der Robotik, wie z. B. Open MQTT Middleware und Bluetooth Low Energy Wireless Network, und der allgegenwärtigen offenen RobotOS (ROS) Middleware integriert. Datenschutz, immer ein wichtiges Thema RADIO hat einen Prototyp eines den Datenschutz wahrenden Sensors entwickelt: es handelt sich um eine Vorrichtung, die einen visuellen Sensor mit einer FPGA-Verarbeitungseinheit (Field Programmable Gate Array) integriert. Auf diese Weise können Rohbilder verarbeitet und in abstrakte Informationen umgewandelt werden, bevor sie in den Speicher des Computers gelangen. Dr Karkaletsis erklärt: „Mit dieser Vorrichtung ist es unmöglich, sich böswillig visuelle Inhalte zu beschaffen, da diese nur auf der Hardware-Schnittstelle zwischen dem visuellen Sensor und dem FPGA verfügbar sind.“ Selbst wenn das Gerät über seine Netzwerkschnittstelle gehackt werden sollte, sind die Rohbilder unzugänglich, da sie nicht in den Speicher des Geräts geladen werden. Informelle Pflegekräfte können Daten innerhalb des Ökosystems von mehreren RADIO-Häusern, Computer-Terminals in formalen Pflegeeinrichtungen und mobilen Familiengeräten effektiv austauschen und präsentieren. „Methoden und Protokolle, die für diesen Datenaustausch und diese Form der Darstellung entwickelt wurden, dienen dem Zweck der Pflege und bleiben dabei ethisch angemessen und vertraulich“, betont Dr. Karkaletsis. Ein besonders innovativer Aspekt des RADIO-Ökosystems ist die Entwicklung und die Prototypenerstellung des RASSP-Protokolls, das darauf abzielt, datengestützte medizinische Forschung über Gesundheitsdaten zu ermöglichen. RASSP ermöglicht es Forschern, Hypothesen zu testen, indem sie statistische Größen mithilfe von Gesundheitsmessdaten, die von RADIO-Häusern gesammelt wurden, berechnen lassen, ohne individuelle Informationen zu liefern. Unerwartete Herausforderungen für das RADIO-Team Als die Asus Xtion 3D-Kamera im Verlauf des Projekts nicht mehr produziert wurde, wurde deutlich, wie sinnvoll es ist, eine allgemein unterstützte quelloffene ROS-Middleware einzusetzen. Die Verfügbarkeit von ROS-Treibern minimierte den Aufwand, das veraltete Modell durch die Orbbec Astra 3D-Kamera zu ersetzen. Andere, weit weniger technische, aber äußerst wichtige Probleme mussten überwunden werden, angefangen von dicken Teppichen, die eine Herausforderung für die Robotermotoren darstellten, bis hin zu mit Möbeln vollgestellten Wohnungen, in denen es sich nur schwer autonom navigieren lässt. Die Bewältigung dieser Herausforderungen hat die Robustheit des Systems erhöht. Robotische Gesundheitsvorsorge der Zukunft zuhause Um die Akzeptanz der RADIO-Technologie bei den Kunden zu beurteilen, verteilten die Forscher einen strukturierten Fragebogen, sowohl vor als auch nach einer RADIO-Demonstration während der europaweiten Nacht der Forschung und auf anderen Wissenschaftsmessen. Mehr als 200 Fragebögen bestätigten unsere bisherige Einschätzung, dass die Menschen voreingenommen zur Demonstration kamen und den Einsatz von Überwachungskameras mit Fragen der Sicherheit in Verbindung brachten. Nach der Demonstration gab es jedoch einen deutlichen Meinungsumschwung im Hinblick auf die Möglichkeit, ein System wie RADIO zuzulassen. Die Kommerzialisierung des Gesamtsystems ist derzeit finanziell nicht tragbar. „Einige der RADIO-Systemtechnologien wurden jedoch bereits von den kommerziellen Projektpartnern zur Weiterentwicklung vorgemerkt, darunter das verbesserte Batteriesystem und die Integration von visuellen Sensoren und Verarbeitungseinheiten“, schließt Dr. Karkaletsis, der davon ausgeht, dass entsprechende Roboterplattformen bald zum Standard gehören werden.
Schlüsselbegriffe
RADIO, Robotik, Sensor, Datenschutz, RobotOS (ROS) Middleware, RASSP, langfristige Gesundheitsversorgung
