Dyskretne długoterminowe monitorowanie stanu zdrowia w domu
Pozytywne aspekty opieki nad rosnącą populacją pozostających w domu osób starszych w Europie są bezsporne. Urządzenia monitorujące zdrowie muszą być dyskretne, aby mogły stać się akceptowaną częścią codziennego życia użytkownika. Naukowcy uczestniczący w projekcie RADIO opracowali i zintegrowali niezbędne technologie robotyki i automatyki domowej w celu rozpoznawania czynności w codziennym życiu (ADL), które wskazują na wczesne upośledzenie funkcji poznawczych, ułomność i wykluczenie społeczne. Dr Vangelis Karkaletsis, koordynator projektu, tłumaczy: „Technologia wykrywania pogorszenia jakości normalnych czynności ADL została włączona do systemu RADIO, opartego na istniejących niezawodnych, bezpiecznych i tanich rozwiązaniach z zakresu robotyki i automatyki domowej”. Godzenie wymagań medycznych i dyskretna robotyka Różni użytkownicy mają różne wymagania medyczne i nastawienie do tego, co uważają za dopuszczalne, a co za uciążliwe. Dlatego system „Home” powstały w ramach inicjatywy RADIO został zaprojektowany jako system modułowy. „Moduły mogą być wdrażane w różnych konfiguracjach i kombinacjach bez nadmiernego wysiłku czy specjalistycznej wiedzy”, podkreśla dr Karkaletsis. Projekt powstałego systemu pozwala na integrację instytucji medycznych i nieformalnych opiekunów z ekosystemem zarządzania informacjami i ich współdzielenia. Jego najważniejsze cechy to skalowalność, bezpieczeństwo i ochrona prywatności. Uczestnicy projektu RADIO zastosowali wyważoną kombinację heterogenicznych technologii zapożyczonych z obszaru Internetu przedmiotów i robotyki, takich jak otwarte oprogramowanie pośredniczące MQTT i bezprzewodowa sieć Bluetooth Low Energy oraz wszechobecne otwarte oprogramowanie pośredniczące RobotOS (ROS). Prywatność danych jako podstawowa kwestia W projekcie RADIO zbudowano prototyp czujnika chroniącego prywatność: urządzenia wyposażonego w czujnik wizyjny zintegrowany z modułem FPGA (Field Programmable Gate Array). Dzięki temu surowe obrazy mogą być przetwarzane i konwertowane na abstrakcyjne informacje przed dotarciem do pamięci komputera. Dr Karkaletsis wyjaśnia: „Urządzenie to uniemożliwia pozyskiwanie nieprzetworzonych treści wizualnych w złych celach, ponieważ są one dostępne wyłącznie na sprzęcie łączącym czujnik optyczny z FPGA”. Nawet jeśli ktoś włamie się do urządzenia poprzez interfejs sieciowy, nieprzetworzone obrazy nie będą dostępne, ponieważ nie są zapisywane w pamięci urządzenia. Nieformalni opiekunowie mogą skutecznie wymieniać i prezentować dane w ekosystemie złożonym z wielu systemów Home, terminali komputerowych w formalnych instytucjach opiekuńczych oraz urządzeń mobilnych używanych przez rodziny. „Metody i protokoły opracowane na potrzeby tej wymiany i prezentacji danych są oparte na zasadach użyteczności w celu zapewnienia opieki, przy jednoczesnym zachowaniu etycznej odpowiedniości i ochrony prywatności”, podkreśla dr Karkaletsis. Szczególnie innowacyjnym aspektem ekosystemu RADIO jest opracowanie i zbudowanie prototypowego protokołu RASSP, który ma na celu ułatwienie prowadzenia badań medycznych z wykorzystaniem danych zdrowotnych. RASSP umożliwia badaczom testowanie hipotez poprzez obliczanie wielkości statystycznych przy użyciu danych z monitoringu zdrowia zebranych przez systemy Home, bez przekazywania informacji osobowych. Nieoczekiwane trudności Kiedy urządzenie Asus Xtion 3D wycofano z produkcji podczas realizacji projektu, stało się jasne, jak rozsądne jest korzystanie z szeroko wspieranego oprogramowania pośredniczącego ROS. Dostępność sterowników ROS pozwoliła zminimalizować wysiłek związany z zastąpieniem przestarzałego modelu kamerą Orbbec Astra 3D. Napotkano też na inne, znacznie mniej techniczne, ale niezwykle ważne trudności, począwszy od grubych dywanów, które stanowiły wyzwanie dla silników robotów, a skończywszy na mieszkaniach wypełnionych meblami, utrudniającymi robotom samodzielne poruszane się. Jednocześnie stawienie czoła tym problemom przyczyniło się do zwiększenia wytrzymałości systemu. Automatyczna domowa opieka zdrowotna przyszłości Aby ocenić poziom akceptacji technologii RADIO przez klientów, naukowcy rozdawali kwestionariusz, zarówno przed, jak i po demonstracji RADIO, podczas ogólnoeuropejskich obchodów Nocy Naukowców i innych targów naukowych. Ponad 200 ankiet potwierdziło oczekiwanie, zgodnie z którymi ludzie przychodzący na pokazy będą kojarzyć stosowanie kamer z monitorowaniem bezpieczeństwa. Jednakże, już po demonstracji urządzenia, następowała znaczna zmiana, jeżeli chodzi o opinie na temat akceptacji systemu takiego jak RADIO. Komercjalizacja całego systemu jest obecnie finansowo nieopłacalna. „Jednakże niektóre z technologii systemu RADIO zostały już wybrane do opracowania przez partnerów komercyjnych projektu. Należą do nich ulepszony system akumulatorów oraz integracja czujników wizualnych i jednostek przetwarzających”, podsumowuje dr Karkaletsis, który spodziewa się, że odpowiednie platformy zrobotyzowane wkrótce będą dostępne na rynku.
Słowa kluczowe
RADIO, robotyka, czujniki, prywatność, oprogramowanie pośredniczące robotów (ROS), RASSP, długoterminowa opieka zdrowotna
