Projekt FR-TI3/765 Modulární bezdrátový systém vzdáleného

1. Projekt FR-TI3/765 Modulární bezdrátový systém vzdáleného monitorování pacientů a osob ve zdravotnictví, sociálních službách a domácí péči IMA s.r.o. Vlastimil Křivka Řešitel projektu ČVUT FEL Prof. RNDr. Olga Štěpánková, CSc. Spoluřešitel projektu za tým pracovníků podílejících se na zdárném dokončení projektu s podporou vedení společnosti Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

2. Obsah • Cíle projektu TIP BOS • Klíčové technologie k dosažení cílů • Etapy programového projektu • Výsledky projektu TIP BOS • Využití výsledků v obchodní politice IMA • Závěr a diskuze Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

3. 1. Cíle projektu TIP BOS TIP BOS Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

4. 1. Cíle projektu TIP BOS • Rozšířit existující produkt IDSIMA K4 pro segment zdravotních a sociálních služeb (eHealth a AAL) o modulární bezdrátový systém • Vytvořit a připojit bezdrátovou ZigBee infrastrukturu pro identifikaci, lokalizaci a sběr vybraných zdravotních dat K4WEX k systému IDSIMA K4 • Komplexní bezdrátový systém pro monitorování pacientů a osob s přenosem informací k následnému využití dle požadavků zákazníka • Řešení na míru pro zdravotnická zařízení a sociální péči • HW prvky pro bezdrátovou komunikaci a zařízení pro sběr dat, • SW moduly, instalační a uživatelské dokumenty Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

5. 2. Klíčové technologie ke splnění cílů • HW – prvky • HW prvky (emittery, senzory, routery, coordinátory, data agregátor) • SW – moduly, síť • SW moduly pro bezdrátovou síť a zpracování dat, FW pro zařízení • komunikační síť ZigBee standardu IEEE 802.15.4 • Zařízení pro zobrazení dat • PC, mobilní zařízení (tablet, smart telefon) • Prostředí pro vývoj SW • Serverová (Oracle, MSSQL) • Aplikační (dotNet, ASP, C+, C#, Java JE) • Testovací procesy • HW prvky pro bezdrátovou komunikaci (emittery, senzory, routery, coordinátory, Data Agregátor) • SW modulů • Systému Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

6. 2. Klíčové technologie ke splnění cílů Zdravotnická zařízení, Zařízení sociální péče Domácí péče Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

7. 3 Etapa 1 - Systémová analýza a návrh řešení Cíle etapy 1 v roce 2011: • Systémová analýza a návrh řešení systému K4WEX a M4K • Řešení integrace do nadřazeného systému IDSIMA K4 • Analýza možností propojení systému IDSIMA K4 s IS poskytovatele služeb ProjektFR-TI3/765bylfinancován MPO z programuTIP

8. 3 Etapa 1 - Systémová analýza a návrh řešení • Návrh finálního produktu – základních funkcí systému: • jednoznačná identifikovatelnost pacientů • signalizace okamžitého požadavku – tlačítko „HELP“ • aktuální poloha – sektorová lokalizace • poskytnout prostřednictvím SW uživatelsky příjemnou interpretaci dat obývaného prostoru (GUI) • Určení základních parametrů řešení: • komunikace monitorovacích prvků bezdrátovou sítí standardu IEEE 802.15.4 (spodní vrstvou ZigBee) • převod ze směrovače ZigBee Pro Stok Coordinator do Data agregátoru • přenos dat z K4WEX po síti TCP/IP do K4 DB nebo do M4K pro interpretaci pohybu Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

9. 3 Etapa 1 - Systémová analýza a návrh řešení • jednoznačná identifikace pacientů • signalizace požadavků HELP • aktuální poloha • interpretace dat Situace a návrh řešení: A B C D Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

10. 3 Etapa 2 – Návrh procesního modelu Cíle etapy 2 v roce 2011: • Analýza typických procesů a návrh procesního modelu pro zdravotnictví a pro pečovatelskou péči. • Návrh modelového řešení spolupráce IDSIMA 4 s nemocničním informačním systémem (NIS). Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

11. 3 Etapa 2 – Návrh procesního modelu • Procesní model: • rozdělení na samostatné procesy • popis činností dle řešené funkce • popis požadavku na funkčnost • rozdělení dle aplikací • návrh požadovaných záznamů • způsob zobrazování Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

12. 3 Etapa 2 – Návrh procesního modelu Uživatel NIS exportuje: - data o osobách - data o objektech Uživatel NIS importuje: - historii pohybu z M4K zpracovává: - sestavy o historii pohybu Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

13. 3 Etapa 3 – Systém komunikace a zpracování informací Cíle etapy 3 v roce 2012: • Návrh komunikačního prostředí a systému pro monitorování, komunikaci a zpracování informací. • Návrh modelového vybavení domácnosti komunikačními prostředky pro AAL Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

14. 3 Etapa 3 – Systém komunikace a zpracování informací Síla signálu LQ MAC vrstva ZigBee Pro (standard IEEE802.15.4) Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

15. 3 Etapa 3 – Systém komunikace a zpracování informací Senzory M4K Vysílače Coordinátor Data agregátor K4WEX Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

16. 4 Etapa 4 – Návrh řešení HW a SW Cíle etapy 4 v roce 2012: • Návrh a technické řešení komponent monitorovacího systému pro zdravotnictví a AAL. Zhotovení a ověření funkčních vzorků. • Návrh a ověření programového vybavení pro provoz serveru IDSIMA K4, rozšířeného o subsystém bezdrátové komunikační sítě. • Doplnění analýzy a projektového řešení o vybraný a perspektivní typ technologie ProjektFR-TI3/765bylfinancován MPO z programuTIP

17. 3 Etapa 4 – Návrh řešení HW a SW • Mobilní prvek s hostitelem aplikace MAC Emitter - náramek. • Statický prvek - sestava dvou spárovaných zařízení vybavených datovým výstupem (UART) pro komunikaci mezi zařízeními s funkcí MAC Sensor a ZigBee Pro Source - Router • USB prvek - hostitel aplikace ZigBee Pro Sink tvořící "gateway" bezdrátové části systému do PC • Data agregátor - miniaturní bezventilátorové PC s implementovanými Python scripty Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

18. 3 Etapa 5 - Realizace prototypového řešení HW a SW Cíle etapy 5 v roce 2013: • Výroba dvou prototypů systému pro ověření ve zdravotnictví a AAL. • Zhotovení prototypové dokumentace. Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

19. 3 Etapa 5 - Realizace prototypového řešení HW a SW • Systém K4WEX • „PROTOTYP“ • HW prvky • A - vysílač ZBT, • B - přijímač ZBS/FW2, • C - senzor ZBS/FW3, • D - ZigBeeStockCoordinátor, • „SOFTWARE“ • SW K4WEX - IMA • SW M4K - ČVUT FEL Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

20. 3 Etapa 6 - Pilotní ověření řešení Cíle etapy 6 v roce 2013: • Experimentální ověření pilotních systémů pro zdravotnictví a AAL. • Optimalizace prototypového řešení. Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

21. 3 Etapa 6 - Pilotní ověření řešení • Pilotní projekt ve FNKV – rozsah: • 13 sledovaných sektorů ve 4 podlažích FNKV • 26 pacientů vybavených náramky • Pilotní projekt ve FNKV – očekávání: • bezpečnost pacientů – signalizace opuštění prostor • bezpečnost pacientů – použití tlačítka „HELP“ • sledování pohybu a následné vyhodnocení z interpretovaných dat z M4K ProjektFR-TI3/765bylfinancován MPO z programuTIP

22. 3 Etapa 6 - Pilotní ověření řešení ProjektFR-TI3/765bylfinancován MPO z programuTIP

23. 3 Etapa 6 - Pilotní ověření řešení • Nastavení • TechLog • Hodnoty • Stabilita • Calibrace • Pozice • Pacienti • Hodnocení ProjektFR-TI3/765bylfinancován MPO z programuTIP

24. 3 Etapa 6 - Pilotní ověření řešení CAT centrum asistivních technologií • Pilotní projekt v prostorách CAT na ČVUT – sestava pro pilotní ověření: • 3 ks náramků pro sektorovou lokalizaci • 5 ks senzorů instalovaných v prostorách CAT • 1 ZigBee Stok Coordinator • 1 Data agregátor • propojení prvků domácí péče (AAL) – váhy na potraviny Dokumentace k Etapě 6 [3.] V.Křivka, J.Neburka Pilotní projekt FNKV, IMA s.r.o. Pilotní projekt ČVUT - CAT Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

25. 4. Výsledky projektu TIP BOS Plán a čerpání finančních prostředků na řešení projektu v období od 1.4. 2011 do 31.12. 2013 Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

26. 4. Výsledky projektu TIP BOS Při pilotních projektech bylo ověřeno: • Rozšíření produktu IDSIMA4-PRO o modulární bezdrátový systém K4WEX • Zhotovení HW prvků pro bezdrátovou komunikaci a zařízení pro sběr dat, • Vytvoření SW modulů, instalační a uživatelské dokumenty • Fungování bezdrátové ZigBee infrastruktury pro identifikaci, lokalizaci a sběr vybraných zdravotních dat • Monitorování pacientů a osob náramky s přenosem informací k následnému využití dle požadavků zákazníka • Reálné a funkční řešení pro konečnézákazníky – např. fakultní nemocnici Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

27. 5. Využití výsledky v obchodní politice IMA • Znatelný vysoký kredit v připravovaných nových EU projektech. • Nové možnosti lokalizace a monitoring chování osob a věcí s využitím ID systémů s technologií NFC. • Ověřené řešení monitoringu osob ve zdravotnickém zařízení s prokazatelnými schopnostmi integrace nových technologií do zdravotnických systémů. • Jednání se strojírenskými firmami o možnosti využití technologie v bezpečnosti a ochraně zdraví při práci (např. ŠA a.s.). • Nastartování implementace technologií pro využití mobilních zařízení s technologií NFC v ID systémech. Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

28. 6. Závěr a diskuze… • K 31.12.2013 byly splněny cíle všech etap • Programátorské práce na všech modulech K4WEX a M4K byly dokončeny. • Testování systému ve stanovených podmínkách dále probíhá, systém je ponechán i nadále ve zkušební provozu nových modulů ve FNKV, ČVUT FEL a IMA před případným nasazením u zákazníků. • Rozšíření programového projektu bylo úspěšně zapracováno do stávajících etap a v rámci plnění cílů etap ověřeno na pilotním projektu ve FNKV. Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

29. Dotazy z hodnocení oponenty: Ing. Hillerová • Realizační výstup projektu byl ověřen na dvou pilotních projektech, jaké vidíte uplatnění výsledků řešení projektu v praxi z pohledu nasazení ve zdravotnických zařízeních a v domácí péči (AAL) ? • FNKV rozšíření počtu senzorů pro zpřesnění lokalizace • ÚVN – rozšíření IDSIMA4-PRO • domácí péče – NMSKB Pod Petřínem 2) Jaký vidíte další možný rozvoj systémů pro AAL na bázi standardu ZigBee ? • doplnění BAN, • možnost využití i jiného bezdrátového standardu např. Bluetooth 4.0 • Jak hodnotíte energetickou náročnost mobilní jednotky pacienta z pohledu užitných vlastností a celkové bezpečnosti pro pacienty nebo osoby se zvýšeným zdravotním rizikem. - provoz náramku na 1 baterii je cca 3 měs. - na mezi použitelnosti Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP

30. Dotazy z hodnocení oponenty: Ing. Samek, CSc. 1) Jaký předpokládáte další rozvoj technologického řešení, a to zejména v oblasti mobilních komponent, které využívá monitorovaná osoba ? • doplnění náramku o teploměr atd., • inhalátor COPD, 2) Předpokládáte právní ochranu některé části výsledků řešení projektu formou podání návrhu na užitný vzor nebo patent Jaký vidíte další možný rozvoj systémů pro AAL na bázi standardu ZigBee ? • nepředpokládáme užitný vzor ani patent, 3) Jaké předpokládáte uplatnění výsledků projektu v praxi • zdravotnictví – spolupráce s ICZ, • BOZP – jednání ve Škoda Auto MB – rozšíření IDSIMA4-PRO Projekt FR-TI3/765 byl financován MPO z programu TIP