Przełom technologiczny w monitorowaniu zdrowia i bezpieczeństwa drogowego
W dzisiejszych czasach czujniki są wszędzie — stanowią integralną część urządzeń monitorujących stan zdrowia i często są wykorzystywane w sektorze motoryzacyjnym do kontroli transportu i inteligentnej mobilności. Skuteczność tych czujników zależy od ich zdolności do obserwowania i interpretowania ludzkiego zdrowia i zachowania, a także parametrów środowiskowych. Finansowany ze środków UE projekt NextPerception podejmuje koncepcję inteligentnych systemów wykrywania, które działałyby bezpiecznie i niezawodnie. Konsorcjum, w skład którego wchodzi 43 partnerów z siedmiu krajów, podjęło wysiłki w celu ulepszenia funkcji i przeniesienia technologii takich jak radar, LiDAR i kamery na nowy poziom. „Innowacje NextPerception zapewnią nowe możliwości w zakresie zdrowia i dobrego samopoczucia, zwłaszcza w przypadku monitorowania osób starszych w domu lub dyskretnej oceny ich stanu zdrowia" — wyjaśnia koordynator projektu Johan Plomp.
Monitorowanie parametrów życiowych osób starszych
Konsorcjum ulepszyło technologię radarową w celu wykrywania parametrów życiowych, rozwijając zarówno sprzętowy aspekt czujników, jak i metody analizy danych. Co ciekawe, radar opracowany do monitorowania snu wykazał dokładność w wykrywaniu oddechu i tętna porównywalną z ustalonymi standardami stosowanymi w laboratoriach snu. Co ważne, uzyskano obiecujące wyniki w zdalnym wykrywaniu bezdechu sennego. Słabość jest powszechnym problemem wśród osób starszych, wynikającym ze zwiększonej wrażliwości i związanych z wiekiem osłabieniem niektórych funkcji, co prowadzi do zwiększonego ryzyka upadków. Firma NextPerception opracowała oparty na radarze fotel do monitorowania parametrów życiowych i pomiaru masy ciała w celu wykrywania zespołu słabości. Chociaż obserwacje są ograniczone do obszaru objętego radarem a wykrywanie parametrów życiowych wymaga, aby osoba była w spoczynku, technologia ta ma zdecydowaną przewagę. Jak podkreśla Plomp: „Dyskretny charakter technologii pozwala na prowadzenie obserwacji bez konieczności stosowania urządzeń do noszenia lub uciążliwych technologii, które zakłócają codzienną aktywność”.
Monitorowanie ruchu
Monitorowanie w ruchu ulicznym jest trudne ze względu na zmienne warunki pogodowe i oświetleniowe. NextPerception skupił się na monitorowaniu kierowców, a także niechronionych użytkowników dróg, takich jak rowerzyści i piesi. Ogólnym celem było zwiększenie czujności kierowców oraz poprawa bezpieczeństwa pieszych i rowerzystów. Standardowym wyborem przyrządów do obserwacji są klasyczne kamery, ale jako solidne alternatywy, zwłaszcza w trudnych warunkach,coraz częściej są też kamery na podczerwień, radar i LiDAR. Ponadto konsorcjum wykorzystało inercyjne urządzenia pomiarowe (IMU) — w tym akcelerometry, magnetometry i żyroskopy — do śledzenia i analizowania ruchu zarówno ludzi, jak i pojazdów. W celu precyzyjnego geopozycjonowania pojazdu, urządzenia IMU często współpracują z globalnymi systemami nawigacji satelitarnej. Jednak czujniki te mają problemy związane ze stopniowymi zmianami odczytu w czasie i nieodłącznymi niedokładnościami. Aby temu zaradzić i zwiększyć dokładność urządzeń, w projekcie wprowadzono algorytmy kompensacyjne wykorzystujące podejście uczenia maszynowego. Zachęcającym wynikiem były algorytmy łączenia danych w module czujników drogowych, łączące sygnały z kamer na podczerwień, radarów i LiDAR w celu niezawodnego wykrywania pieszych i rowerzystów. Technologia ta ma ogromny potencjał w zakresie opracowywania rozwiązań do obserwacji ruchu drogowego, które uwzględniają szczególnie narażonych użytkowników dróg.
Przyszłe technologie wykrywania
NextPerception jest przykładem tego, jak innowacyjne technologie czujników mogą zrewolucjonizować monitorowanie parametrów życiowych i obserwację zachowania. W celu przekroczenia ograniczeń rozwiązań z pojedynczym czujnikiem kolejny projekt (DistriMuSe) dąży do opracowania systemów wieloczujnikowych, które oferują lepszy zasięg i dokładność. Spoglądając w przyszłość, Plomp podsumowuje: „Oczekuje się, że dzięki innowacjom w zakresie czujników NextPerception będzie miał znaczący wpływ na monitorowanie zdrowia osób starszych i zwiększy bezpieczeństwo w ciągle zmieniającej się branży transportu”.
Słowa kluczowe
NextPerception, monitorowanie zdrowia, bezpieczeństwo drogowe, czujnik, kamera, technologia radarowa, LiDAR, kamera, inercyjne urządzenia pomiarowe, globalne systemy nawigacji satelitarnej
