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  • Fraunhofer IGD – IoT-basierte Assistenzsysteme unterstützen ältere Menschen

    Fraunhofer IGD – IoT-basierte Assistenzsysteme unterstützen ältere Menschen

    Internet der Dinge für Ambient Assisted Living

    Lange in der eigenen Wohnung leben können – das wünschen sich die meisten Menschen. Doch mitunter ist das schwer, schließlich ist im Notfall niemand direkt zur Stelle. Das „Internet der Dinge“ – bisher vor allem durch Anwendungen in Produktion und Logistik bekannt – kann auch in diesem Bereich seine Vorteile ausspielen, und zwar, indem es älteren Menschen assistiert und ihnen möglichst lange in ihrer Wohnung zu leben ermöglicht. Wie gut das funktioniert, zeigt das EU-Projekt „ACTIVAGE“, an dem das Fraunhofer IGD beteiligt war.

    Reale Gegenstände via Informations- und Kommunikationstechniken untereinander und mit der virtuellen Welt zu verknüpfen, darauf zielt das „Internet of Things“, kurz IoT ab. Das „Internet der Dinge“ beschreibt Technologien, mit denen sich physische und virtuelle Gegenstände miteinander vernetzen lassen. Gegenstände können mithilfe einer IoT-Infrastruktur zunehmend drahtlos miteinander kommunizieren und Aufgaben automatisiert erledigen – der Mensch muss notwendigerweise nicht mehr unbedingt eingreifen. Bislang wird die Zweckmäßigkeit des Internets der Dinge vor allem in Produktions- und Logistikfragen gesehen, doch auch bei einer anderen Herausforderung kann das IoT eine Schlüsselrolle spielen, mit der Europa in den kommenden Jahrzehnten konfrontiert sein wird: Und zwar bei der alternden Bevölkerung.

    „ACTIVAGE“: der größte IoT-Pilot der EU für altersgerechte Wohnumgebungen
    Was das IoT für den Bereich Ambient Assisted Living bedeuten kann, zeigte das EU-Projekt „ACTIVAGE“. Am 45-monatigen, im Oktober 2020 erfolgreich beendeten Pilotprogramm waren 12 Regionen in 9 Ländern beteiligt – damit ist „ACTIVAGE“ das größte europäische IoT-Pilotierungsprojekt im Bereich der intelligenten Wohnumgebungen. Auf deutscher Seite brachte das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD seine Kompetenzen ein. „“ACTIVAGE“ zeigt: Technologie kann nicht nur kostengünstig dazu beitragen, das unabhängige Leben im Alter zu verlängern, sondern kann auch soziale Dienste optimieren und das Pflegesystem entlasten“, sagt Mohammad-Reza Tazari vom Fraunhofer IGD, der dem Projektmanagementkomitee angehörte. „ACTIVAGE“-Systeme sammeln über Sensoren und IoT-Geräte Daten und interpretieren diese – und verbessern so die Autonomie, Freiheit, Gesundheit und Sicherheit ihrer Benutzerinnen und Benutzer.“

    Jedes der Pilotprogramme in den einzelnen Ländern und Regionen hatte ein anderes Ziel. In Deutschland stand die Frage im Vordergrund: Wie lassen sich Sensoren und Aktoren in der häuslichen Umgebung einsetzen und machen dann anhand der Daten erkennbar, welche Situation in der Wohnung vorliegt? „Während beim SmartHome die Steuerung und die Information im Fokus stehen – also etwa das Licht anzupassen oder auch eine Benutzeroberfläche, mit der sich die Stromverbräuche optimieren lassen -, gehen wir hier einen Schritt weiter: Wir greifen aufgrund der Daten assistierend in die Geschehnisse ein“, erläutert Tazari. In Deutschland hatte das Fraunhofer-Forscherteam die technische Verantwortung für die Ausstattung von 102 Assistenzsystemen in Wohnungen und 71 in Pflegezimmern. Insgesamt kamen dabei über 4250 Geräte zum Einsatz, die monatlich im Durchschnitt über 86.000 Nachrichten erzeugt haben – pro Wohneinheit, versteht sich! Solche Nachrichten waren etwa Bewegung der Person, Türkontakt, Bettnutzung oder auch der Wasserverbrauch. Um all die Signale automatisch verarbeiten zu können, hatten die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IGD bereits eine gute Basis: ihre Plattform „universAAL-IoT“. Auf dieser Basis entwickelten sie das Assistenzsystem „uLive“, das in den Wohnungen zur Anwendung kam und mittlerweile Produktreife erlangt hat.

    Das Fazit von „ACTIVAGE“: IoT eignet sich optimal, um heterogene Geräte auf einfache und flexible Weise miteinander zu verbinden, die Situation in der Wohnung zu erfassen und spezielle Reaktionen daraufhin zu organisieren.

    Weitere Informationen:

    Mehr über das Projekt „ACTIVAGE“: www.igd.fraunhofer.de/projekte/activage // https://activageproject.eu/

    Mehr über die Software „uLive“: www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/smart-living-vernetzte-sensoren

    Mehr zur universAAL-Plattform: www.igd.fraunhofer.de/projekte/universaal

    Unsere Forschung im Bereich Smart-Living: www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/smart-living

    Das 1987 gegründete Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Wir verwandeln Informationen in Bilder und Bilder in Informationen. Stichworte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Rund 180 Forscherinnen und Forscher entwickeln an den drei Standorten Darmstadt, Rostock und Kiel neue technologische Anwendungslösungen und Prototypen für die Industrie 4.0, das digitale Gesundheitswesen und die „Smart City“. Durch die Zusammenarbeit mit den Schwester-Instituten in Graz und Singapur entfalten diese auch internationale Relevanz. Mit einem jährlichen Forschungsvolumen von 21 Mio. Euro unterstützen wir durch angewandte Forschung die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft.

    Kontakt
    Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
    Daniela Welling
    Fraunhoferstraße 5
    64283 Darmstadt
    +49 6151 155-146
    presse@igd.fraunhofer.de
    https://www.igd.fraunhofer.de

    Bildquelle: Fraunhofer IGD

  • Fraunhofer IGD – IoT-basierte Assistenzsysteme unterstützen ältere Menschen

    Internet der Dinge für Ambient Assisted Living

    BildLange in der eigenen Wohnung leben können – das wünschen sich die meisten Menschen. Doch mitunter ist das schwer, schließlich ist im Notfall niemand direkt zur Stelle. Das „Internet der Dinge“ – bisher vor allem durch Anwendungen in Produktion und Logistik bekannt – kann auch in diesem Bereich seine Vorteile ausspielen, und zwar, indem es älteren Menschen assistiert und ihnen möglichst lange in ihrer Wohnung zu leben ermöglicht. Wie gut das funktioniert, zeigt das EU-Projekt „ACTIVAGE“, an dem das Fraunhofer IGD beteiligt war.

    Reale Gegenstände via Informations- und Kommunikationstechniken untereinander und mit der virtuellen Welt zu verknüpfen, darauf zielt das „Internet of Things“, kurz IoT ab. Das „Internet der Dinge“ beschreibt Technologien, mit denen sich physische und virtuelle Gegenstände miteinander vernetzen lassen. Gegenstände können mithilfe einer IoT-Infrastruktur zunehmend drahtlos miteinander kommunizieren und Aufgaben automatisiert erledigen – der Mensch muss notwendigerweise nicht mehr unbedingt eingreifen. Bislang wird die Zweckmäßigkeit des Internets der Dinge vor allem in Produktions- und Logistikfragen gesehen, doch auch bei einer anderen Herausforderung kann das IoT eine Schlüsselrolle spielen, mit der Europa in den kommenden Jahrzehnten konfrontiert sein wird: Und zwar bei der alternden Bevölkerung.

    „ACTIVAGE“: der größte IoT-Pilot der EU für altersgerechte Wohnumgebungen
    Was das IoT für den Bereich Ambient Assisted Living bedeuten kann, zeigte das EU-Projekt „ACTIVAGE“. Am 45-monatigen, im Oktober 2020 erfolgreich beendeten Pilotprogramm waren 12 Regionen in 9 Ländern beteiligt – damit ist „ACTIVAGE“ das größte europäische IoT-Pilotierungsprojekt im Bereich der intelligenten Wohnumgebungen. Auf deutscher Seite brachte das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD seine Kompetenzen ein. „“ACTIVAGE“ zeigt: Technologie kann nicht nur kostengünstig dazu beitragen, das unabhängige Leben im Alter zu verlängern, sondern kann auch soziale Dienste optimieren und das Pflegesystem entlasten“, sagt Mohammad-Reza Tazari vom Fraunhofer IGD, der dem Projektmanagementkomitee angehörte. „ACTIVAGE“-Systeme sammeln über Sensoren und IoT-Geräte Daten und interpretieren diese – und verbessern so die Autonomie, Freiheit, Gesundheit und Sicherheit ihrer Benutzerinnen und Benutzer.“

    Jedes der Pilotprogramme in den einzelnen Ländern und Regionen hatte ein anderes Ziel. In Deutschland stand die Frage im Vordergrund: Wie lassen sich Sensoren und Aktoren in der häuslichen Umgebung einsetzen und machen dann anhand der Daten erkennbar, welche Situation in der Wohnung vorliegt? „Während beim SmartHome die Steuerung und die Information im Fokus stehen – also etwa das Licht anzupassen oder auch eine Benutzeroberfläche, mit der sich die Stromverbräuche optimieren lassen -, gehen wir hier einen Schritt weiter: Wir greifen aufgrund der Daten assistierend in die Geschehnisse ein“, erläutert Tazari. In Deutschland hatte das Fraunhofer-Forscherteam die technische Verantwortung für die Ausstattung von 102 Assistenzsystemen in Wohnungen und 71 in Pflegezimmern. Insgesamt kamen dabei über 4250 Geräte zum Einsatz, die monatlich im Durchschnitt über 86.000 Nachrichten erzeugt haben – pro Wohneinheit, versteht sich! Solche Nachrichten waren etwa Bewegung der Person, Türkontakt, Bettnutzung oder auch der Wasserverbrauch. Um all die Signale automatisch verarbeiten zu können, hatten die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IGD bereits eine gute Basis: ihre Plattform „universAAL-IoT“. Auf dieser Basis entwickelten sie das Assistenzsystem „uLive“, das in den Wohnungen zur Anwendung kam und mittlerweile Produktreife erlangt hat.

    Das Fazit von „ACTIVAGE“: IoT eignet sich optimal, um heterogene Geräte auf einfache und flexible Weise miteinander zu verbinden, die Situation in der Wohnung zu erfassen und spezielle Reaktionen daraufhin zu organisieren.

    Weitere Informationen:

    Mehr über das Projekt „ACTIVAGE“: www.igd.fraunhofer.de/projekte/activage // https://activageproject.eu/ 

    Mehr über die Software „uLive“: www.igd.fraunhofer.de/presse/aktuelles/smart-living-vernetzte-sensoren 

    Mehr zur universAAL-Plattform: www.igd.fraunhofer.de/projekte/universaal 

    Unsere Forschung im Bereich Smart-Living: www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/smart-living 

    Verantwortlicher für diese Pressemitteilung:

    Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
    Frau Daniela Welling
    Fraunhoferstraße 5
    64283 Darmstadt
    Deutschland

    fon ..: +49 6151 155-146
    web ..: https://www.igd.fraunhofer.de
    email : presse@igd.fraunhofer.de

    Das 1987 gegründete Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Wir verwandeln Informationen in Bilder und Bilder in Informationen. Stichworte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Rund 180 Forscherinnen und Forscher entwickeln an den drei Standorten Darmstadt, Rostock und Kiel neue technologische Anwendungslösungen und Prototypen für die Industrie 4.0, das digitale Gesundheitswesen und die „Smart City“. Durch die Zusammenarbeit mit den Schwester-Instituten in Graz und Singapur entfalten diese auch internationale Relevanz. Mit einem jährlichen Forschungsvolumen von 21 Mio. Euro unterstützen wir durch angewandte Forschung die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft.

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    Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
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  • Im Alltag unterstützen, im Notfall reagieren – Smart Living: Vernetzte Sensoren

    Im Alltag unterstützen, im Notfall reagieren – Smart Living: Vernetzte Sensoren

    Fraunhofer IGD

    Das Fraunhofer IGD hat eine Software entwickelt, die verschiedene Sensoren miteinander vernetzt, daraus Situationen im häuslichen Umfeld erkennt und Aktionen durchführt. Das unterstützt vor allem die ältere Generation im Alltag. Die Anbindung an ein Alarmierungssystem entlastet Pflegefachkräfte, unterstützt Angehörige und optimiert die medizinische Versorgung.

    Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD entwickelt Smart-Living-Technologien für Pflegeeinrichtungen und private Wohnungen. Unterschiedlichste Sensoren und deren Vernetzung können das Leben vereinfachen, für mehr Sicherheit im selbstbestimmten Alltag sorgen und die medizinische Versorgung verbessern. Der Controller „uCORE“ mit der Software „uLive“ erkennt über die angeschlossenen Sensoren verschiedene vordefinierte Situationen und löst festgelegte Aktionen individualisiert aus.

    Weg von vielen Einzellösungen hin zu einem vernetzten System

    Viele am Markt etablierte Sensor-Systeme sind Insellösungen einzelner Hersteller. Das macht es unmöglich, verschiedene Sensoren und Geräte miteinander zu kombinieren und kann ein Hindernis bei der Anschaffung technischer Hilfen für Betreiber von Wohnanlagen sein. Der Controller uCORE des Fraunhofer IGD überwindet die Inkompatibilität verschiedener Standards und Produkte. Damit lassen sich Geräte und Sensoren herstellerunabhängig beliebig kombinieren und auf einer logischen Ebene so orchestrieren, dass die Anwendungsebene komplett von der Geräteebene getrennt ist und daher eine bisher nie dagewesene Flexibilität erreicht wird. Eingebettet in ein offenes System können Einzelkomponenten wie intelligenter Fußboden, Bewegungsmelder und andere Sensoren im Zusammenspiel eine große Reichweite überwachen. Auch nachträglich können weitere Komponenten problemlos in das bestehende System integriert werden, damit es über längere Zeit optimal auf die Bedürfnisse seines Nutzers angepasst bleibt. Über die Benutzeroberfläche können individuelle Einstellungen vorgenommen werden – müssen es aber nicht. Ziel von uCORE ist es, unbemerkt im Hintergrund zu funktionieren und nur denjenigen, die voreingestellte Parameter verändern möchten, die unkomplizierte Möglichkeit dazu zu geben.

    Ein System nicht nur, aber auch für Notfälle

    Wenn im Rahmen der sensorbasierten Situationserkennung beim Verlassen des Bettes automatisch ein Nachtlicht angeht, trägt das zu Komfort und Sicherheit bei. Aber was, wenn die Person nicht wieder ins Bett zurückkehrt? Ein eingebundenes Alarmierungssystem setzt in diesem Fall eine Notfallmeldekette in Gang. Zunächst tätigt das System über eine lokale Lautsprechanlage automatisch einen Kontrollanruf im Zimmer, sodass der Bewohner oder Patient noch eigenständig Entwarnung geben kann. Erfolgt über das Gegensprechsystem jedoch keine Rückmeldung, wird das Vorkommnis je nach definierter Notfallkette telefonisch an das Pflegepersonal, einen Nachbar oder einen Angehörigen weitergeleitet. Ein Helfender, der seine Verfügbarkeit bestätigt, kann direkt durch das integrierte Freisprechgerät in die Wohnung oder das Pflegezimmer sprechen und sich über die Lage vergewissern. Für den Fall, dass er oder sie vor Ort selbst nach dem Rechten sieht, wird die Tür vom System für berechtigte Personen geöffnet. In betreuten Einrichtungen sorgt diese Notfallmeldekette dafür, dass das Personal schneller reagieren kann, und im privaten Umfeld schafft es Sicherheit für Angehörige alleinlebender Senioren.

    Erste Tests erfolgreich bestanden

    Die Basis einer sicheren Situationserkennung ist die Fähigkeit der Software, Daten und Funktionen unterschiedlichster Quellen losgelöst von den technischen Details der Integration miteinander verknüpfen zu können. Dieser Klebstoff zwischen den Teilnehmern des Systems (seien es Software- oder Hardwarekomponenten wie Sensoren und Aktoren) ist die Basistechnologie „universAAL IoT“, die das Fraunhofer IGD unter Beteiligung verschiedener auch internationaler Partner in den vergangenen zehn Jahren entwickelt und in Pilotprojekten in der Praxis erprobt hat. Seit 2017 sind im Rahmen des Projekts „ACTIVAGE“ über 50.000 verschiedene IoT-Geräte in sieben EU-Ländern im Einsatz – in Wohnquartieren und Pflegeheimen und nicht nur im Labor. „Für unsere Software bedeuten die Praxiseinsätze im Rahmen der Pilotprojekte, dass wir unzählige echte Fälle durchlaufen haben. Das hat nicht nur zur Optimierung der technischen Seite, sondern auch der semantischen – also den inhaltlichen Zusammenhängen zur korrekten Situationserkennung im System – enorm viel beigetragen“, erklärt Saied Tazari, der Systemarchitekt von uCORE. Nachdem sich uCORE im Praxiseinsatz bewährt hat, soll das System bald über ein geplantes Spin-off des Fraunhofer IGD allen Betreibern von Pflegeeinrichtungen und Mehrgenerationenhäusern zur Verfügung stehen. Mit seinen vielfältigen Möglichkeiten erleichtert der uCORE Controller individuelle Systemplanungen mit Endnutzern und Betreibern und bietet Fachplanern von Pflegeeinrichtungen und Wohnbau neue Verknüpfungsmöglichkeiten, die vorher nur getrennt voneinander denkbar waren. Dank universAAL IoT als Basissoftware stellt uCORE eine Art Betriebssystem für die Informations- und Kommunikations-Infrastruktur im Wohnbau bereit, das das synergetische Zusammenfinden von Assistenz mit Energieversorgung, Sicherheit und Entertainment im Sinne der digitalen Ära ermöglicht.

    – Weitere Informationen über die Smart-Living-Entwicklungen des Fraunhofer IGD: www.igd.fraunhofer.de/kompetenzen/technologien/smart-living

    – Weitere Informationen über das Projekt AKTIVAGE: www.activageproject.eu

    – Weitere Informationen über die Basistechnologie universAAL IoT: www.universaal.info

    Das 1987 gegründete Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD ist die international führende Einrichtung für angewandte Forschung im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Wir verwandeln Informationen in Bilder und Bilder in Informationen. Stichworte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Rund 220 Forscherinnen und Forscher entwickeln an den fünf Standorten Darmstadt, Rostock, Kiel, Graz und Singapur neue technologische Anwendungslösungen und Prototypen für die Industrie 4.0, das digitale Gesundheitswesen und die „Smart City“. Mit einem jährlichen Forschungsvolumen von 21 Mio. Euro unterstützen wir durch angewandte Forschung die strategische Entwicklung von Industrie und Wirtschaft.

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    Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
    Daniela Welling
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    presse@igd.fraunhofer.de
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    Bildquelle: Fraunhofer IGD