Digitale Assistenzsysteme ‚Made in Saarland‘ Laborgespräche Der erste digitale Pflegesessel und mehr … Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) des Saarlandes Forschungsgruppe RI-ComET Martin Buchholz – 08. Mai 2017 Begrüßung Vorstellung eines kofinanzierten Projektes mit einer KMU und Handwerkerbetriebes Betrachtung der Digitalisierung in einem von Produktion, Industrie 4.0 abweichenden Anwendungsbereichs, der altersgerechten Assistenzsysteme

Die Forschungsgruppe RI-ComET Die Forschungsgruppe RI-ComET (Research Institute for Communication and Information, Expertise and Technology Transfer) ist ein Zusammenschluss von Dozenten und wissenschaftlichen Mitarbeitern, Ingenieuren und Studierenden der Elektrotechnik/Informationstechnik der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Saarbrücken (htw saar) und der Universidade de Vigo in Spanien. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Entwicklung, Simulation, Verifikation und Applikation von Übertragungs- und Hochfrequenzsystemen und der Implementierung von Signalverarbeitungsalgorithmen. Prof. Dr.-Ing. Buchholz Aktuelles RI-ComET Team

Zur Person Prof. Dr. Martin Buchholz 1982 – 1989 Studium der Elektrotechnik an der Universität des Saarlandes mit der Vertiefung Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik 1989 – 1991 DFG Forschungsprojekt 1991 – 1995 Promotion am Lehrstuhl für Hoch- und Höchstfrequenztechnik der UdS auf dem Gebiet direktmischender Empfangssysteme für den GSM Standard 1995 – 1998 System Design Engineer der Motorola Halbleiter GmbH in München 1998 – 2002 Analog Design Engineer der Motorola Halbleiter GmbH in Toulouse 2002 – 2004 System Design Engineer der Motorola Halbleiter GmbH / Freescale in München Berufung zum Professor für Hochfrequenztechnik zum 01. Juni 2004 Studiengangsleiter Elektrotechnik Leiter der Forschungsgruppe RI-ComET Martin Buchholz Campus IT Park – Sitz der RI-ComET

Expertise und Forschungsschwerpunkte Hochfrequenz-, Antennen- und Übertragungstechnik Drahtlose simultane Energie- und Datenübertragung Echtzeit Signal- und Bildverarbeitung Messtechnik RFID PCB Design und Prototypen Altersgerechte Assistenzsysteme

Kooperationen – Mehrwert durch Technologietransfer Win-Win-Situation für Unternehmen, Forschungseinrichtung, Lehrende und Studierende Anwendungsorientierte Forschung erlaubt eine praxisnahe Lehre Enge Verzahnung von Unternehmen und HTW Umsetzung theoretischer Kenntnisse in innovative Produkte Kooperation zwischen Forschungseinrichtung und KMU ist erforderlich bei zahlreichen Förderprogrammen Forschungseinrichtung kann auf Infrastruktur, Kundennähe und Wissen für das Design eines marktreifen Produktes des kooperierenden Unternehmens zurückgreifen Unternehmen profitiert von wissenschaftlicher Expertise, Laboreinrichtungen und Mess-Know-how der HTW

Die Idee Technik soll den Menschen unterstützen Nutzen von innovativen Technologien zur Entwicklung von altersgerechten Lösungen für Herausforderungen in Pflege und Gesundheitswesen Der Mensch steht im Mittelpunkt Gezielter Einsatz der Digitalisierung für Senioren Verbesserung der Betreuung Möglichst langes Verbleiben in den eigenen vier Wänden Unterstützung des Pflegepersonals oder der Angehörigen

Ziele Entwicklung und Umsetzung eines Pflegestuhls mit Bedien- terminal und Sensorelektronik zur besseren Betreuung älterer Menschen in der Pflege und Überwachung von Vitalparametern und Aktivitätsmonitoring im heimischen Umfeld Bereitstellung von altersgerechtem und praktischem Zubehör zur Verbesserung der Funktionalität eines Pflegestuhls/-sessel Integration von Kommunikationsmodulen zur Aufrechterhaltung sozialer Kontakte (Anruf) oder Absetzen eines Notrufes Automatische Detektion von Aktivität, Puls, Temperatur, Sauerstoffgehalt, etc. Bedienfeld für Aktorik (Öffen einer Tür, Licht an/aus oder dimmen, Rollladen steuern, etc.)

Ziele Vermeidung zusätzlicher aufwändiger Infrastrukturmaßnahmen Verbesserung der Pflege und des Monitorings; dadurch können Senioren länger in der eigenen Wohnung bleiben Schnelle und individuelle Kontaktaufnahme Personalisierte, bildgestützte Touchscreen Bedienung Frühzeitige Erkennung von Notfallsituationen Direkte Umsetzung der entwickelten Produkte durch einen kooperierenden Handwerksbetrieb aus dem Saarland

Motivation Bedarf im Home-Care und Home-Monitoring Verfügbarkeit, fallende Kosten, Miniaturisierung der Sensoren und Elektronik Anstieg der älteren Bevölkerung (demographischer Wandel) und damit einhergehend Anstieg von chron. Störungen und Krankheiten Anstieg von Fernmonitoring von Patienten im heimischen Umfeld Notwendige Reduktion der Gesundheits- und Pflegekosten Qualität der Pflege Haftungsfragen bei Pflegeeinrichtungen Steigende Akzeptanz von Monitoring, Smartphone und Internet Technologie, auch durch die ‚ältere‘ Bevölkerung

Innovation Entwicklung eines Produktes, das es zur Zeit nicht auf dem Markt gibt Portierung von neuester Technologie (Sensortechnologie, Wearables, Fitness Armbänder, Smart Watches, Biometrische Shirts) aus dem Sport- und Fitnessbereich und aus der Maker Szene in eine neuartige Anwendung Erstellung einer neuartigen Benutzeroberfläche Vereinfachung der Benutzung von Kommunikations-Endgeräten Vermeidung aufwändiger und teurer Umbaumaßnahmen

Umsetzung … aus der Sicht des Technikers

Umsetzung … aus der Sicht des Anwenders Integrierte Mikrofone und Lautsprecher für Freisprechen oder Musikhören Einsatz eines kostengünstigen Tablets mit Touchscreen Altersgerechte Oberfläche Mit einem Klick Telefonanruf tätigen oder Alarmruf absetzen Mehrere Funk-Transceiver für verschiedene Frequenzbänder (z.B. ISM-Bänder bei 433 MHz oder 2,4 GHz, SRD-Band bei 868 MHz) erlauben Unterstützung unterschiedlicher Haus-Automationsstandards Einfache Anwendungsbeispiele ist das Ein-/Ausschalten der Beleuchtung, Türöffner oder Jalousiensteuerung Weiterhin wird Bluetooth und WLAN unterstützt Mehrere Funk-Transceiver für verschiedene Frequenzbänder (z.B. ISM-Bänder bei 433 MHz oder 2,4 GHz, SRD-Band bei 868 MHz) erlauben Unterstützung unterschiedlicher Haus-Automationsstandards Einfache Anwendungsbeispiele sind das Ein-/Ausschalten der Beleuchtung, Türöffner oder Jalousiensteuerung Weiterhin wird Bluetooth und WLAN unterstützt Hausautomation wird auch durch altersgerechte App gesteuert Und ganz viel versteckte Elektronik: Mikrocontroller: Dieser steuert und dokumentiert alle Funktionen des digitalen Pflegesessels. Antennen für verschiedene Frequenzbänder Telefonmodem WLAN, Bluetooth und Sub 1 G Transceiver Stromversorgung Ladeeinrichtung Neuartige MEMS Beschleunigungssensoren zur Aufnahme eines Ballistokardiogramms Kontaktlose Aufnahme von Herzschlag, Atmung, etc. Aktivitätsmonitoring ohne Pflegeperson zu stören Frühzeitige Warnung bei pathologischen Befunden Monitoren der Schlaf- qualität, Stress, etc. Anbringung unter der Bettmatratze oder im Pflegestuhl Lautsprecher müssen resistent gegen Reinigungsmittel sein (Kunststoffmembran) Lautstärke muss ausreichend und regelbar sein Optimale Position für Mikrofon schwierig Aufwändige Mechanik für Lautsprecher notwendig Aufwändige Optimierung für ideale Sprachverständlichkeit und geringe Echos Lautsprecher müssen resistent gegen Reinigungsmittel sein (Kunststoffmembran) Lautstärke muss ausreichend und regelbar sein Optimale Position für Mikrofon schwierig Aufwändige Mechanik für Lautsprecher notwendig Aufwändige Optimierung für ideale Sprachverständlichkeit und geringe Echos Sensorik für Aufnahme von Vitalparametern Bediengerät mit altersgerechter „App“ Aktorik / Hausautomation Mikrocontroller

Ideen für Weiterentwicklungen Integration weiterer Sensoren zur Aufnahme von Vitalparametern Messung der Sauerstoffsättigung durch Pulsoxymetrie Messung von Blutzucker (Glukose) einfach mit Lesegerät an einem Sensor – ohne Stechen

Ideen für Weiterentwicklungen Einfügen von Wägezellen zum einfachen Wiegen der Person im Pflegesessel Spracherkennung zur Sprachsteuerung … und hoffentlich noch ganze viele Anregungen und Ideen von Ihrer Seite!

Weitere Ideen - DigiRoll

Kontakte 1.A Connect GmbH Devita GmbH FITT gGmbH / RIComET Obere Seestraße 13 66625 Nohfelden/Gonnesweiler Geschäftsführung: Klaus Mühlböck (GF) Prof. Dr. Astrid Mühlböck http://www.1a-archiv.de Devita GmbH Poststraße 11 66649 Oberthal Geschäftsführung: Frank Dewes (GF) http://www.devita-online.de FITT gGmbH / RIComET Altenkesseler Straße 17/D2 Hochschultechnologiezentrum 66115 Saarbrücken Projektleiter: Prof. Dr. Martin Buchholz http://www.ri-comet.de

Vielen Dank für Ihr Kommen … bis gleich im Labor 6202