Selbstständig im Alter: AAL auf dem Weg in die Pra by Web Support

Selbständig im Alter – AAL auf dem Weg in die Praxis

Dr.-Ing. Reiner Wichert Fraunhofer-Allianz Ambient Assisted Living Fraunhofer IGD Fraunhoferstraße 5 64283 Darmstadt Tel +49 6151 155 – 574 Fax +49 6151 155 – 480 reiner.wichert@igd.fraunhofer.de www.igd.fraunhofer.de 1 © 2010 Fraunhofer IGD

Ambient Assisted Living Was ist AAL?

Alternde Gesellschaft – Demographische Trends

Source: Statistisches Bundesamt, BMGS, DIW

• Menschen in der BRD über 70 • 2006: 10 Million • 2040: 18 Million

Hilfe- und Unterstützungsbedarfe älterer Menschen

Erhöhte Verletzungsgefahr, Sturzfolgen 30% der über 65jährigen und 50% der über 80jährigen stürzen jährlich zuhause, 40.000 Senioren sterben

Hilfe, Unterstützung oder Pflege (35% der über 85jährigen ist pflegebedürftig)

Lösungen müssen ganzes Krankheitsbild eines Menschen abdecken 96% der 70jährigen und älteren haben mind. eine, 30% haben fünf oder mehr Erkrankungen

Quelle: Fraunhofer IAO / IGD

Grundsätzliche Aussage Wohnen und Pflege in gewohnter häuslichen Umgebung ist die bessere Alternative zur stationären Unterbringung Folge:  AAL-Konzepte bestimmen seit einigen Jahren die Forschungslandschaften  Bereits zahlreiche europäische und nationale Projekte  Beträchtliche Anzahl von AAL-Anwendungen und Produktkonzepten

Ambient Assisted Living: Sorge und Vorsorge

Quelle: BAGSO e.V.: Wohnen im Alter 2005

Anzahl: 459; Durchschnittsalter: 65

Ambient Assisted Living: Technologien für unterschiedliche Anwendungsbereiche

Krankheit und Leiden

Einsamkeit

Verlust der Selbstständigkeit

Integration Haustechnik

Mobiler Assistenzroboter ARTOS: Autonomous Robot for Transport and Service  Mehrzweckroboter für verschiedene Szenarien:  Transport  Teleoperation mit Kamera und Webserver  Mobiler interaktiver Agent  Autonome Navigation  RFID Lokalisierung  Abstandssensoren  Statische und dynamisches grid mapping  Pfad-Planung Quelle: Fraunhofer IESE, TU Kaiserslautern) 10 © 2010 Fraunhofer IGD

Notfall-Erkennung (hier: Sturz)

Berlin, 24. Juni 2010

Quelle: Fraunhofer IESE

OxiSENS® –Blutsauerstoffmessung ohne Kabel

 Drahtlose Anbindung eines SpO2 – Fingerclip  Übertragung und Visualisierung von Puls, Sauerstoffsättigung und Pulswellenkurve  Optische/Akustische Alarme (kein Finger im Clip, Batterie zu schwach, Funkreichweite,..)

SpO2 comparison 100 Masimo OxiLight 98

100

120

140

160

180

200

Was wir bereits haben sind … eine ganze Reihe an guten Einzellösungen

Vom BMBF geförderte (ITA-)Studie „Entwicklungschancen, Marktpotenziale und ökonomische Effekte von AAL-Technologien

Fraunhofer IGD (Leitung) IGES Institut GmbH/SIBIS GmbH BIS GmbH

Weitere Anwendungsaspekte

Telemonitoring bei Herzinsuffizienz: Wirkungen und Kosten (Die Herzinsuffizienz ist die krankhafte Unfähigkeit des Herzens, die vom Körper benötigte Blutmenge ohne Druckanstieg in den Herzvorhöfen zu fördern.)

 Gewonnene Lebensjahre und Lebensqualität (rund 710.000 Patienten in 1-Jahres- bzw. 5-Jahres-Perspektive):  Geschätzte 24.100 bzw. 317.000 Lebensjahre gewonnen1  Verbesserte Lebensqualität entsprechend 39.200/327.000 QALY2  Kosten  Telemonitoring 1,03 Mrd. Euro/4,66 Mrd. Euro3  Folgekosten 14,8 Mio. Euro/815 Mio. Euro – zusätzlich – durch längeres Überleben4  Kosten/Effekt-Relationen  Pro gewonnenem Lebensjahr im Mittel 43.400 Euro/17.300 Euro  Pro gewonnenem QALY im Mittel 26.600 Euro/16.800 Euro 1 Meta-Analyse 3

Clark et al. 2007, TEN-HMS-Studie (Cleland et al. 2005); 2 Mittlere Schweregradentwicklung; ZERTIVA-Projekt (TK); 4 Kosten stationärer Krankenhausaufenthalte/ReHa

Aber wer soll das bezahlen? Ich kann nicht schon wieder den Geldengel spielen

Quelle: IGES GmbH

Aktueller Stand

 isolierte Einzelanwendungen sind nur als Pakete erhältlich  keine gegenseitige Nutzung der Sensoren  Nicht erweiterbar, nicht an persönliche Bedürfnisse und Krankheitsentwicklungen individuell anpassbar  Sensoren / Funktionalitäten müssen mehrfach installiert und bezahlt werden

Änderungen erfordern stets Systemspezialisten Dadurch werden durchgängige AAL-Systeme nahezu unbezahlbar  Nur eine flexible / erweiterbare Plattform führt zur Kostenreduktion

Berlin, 24. Juni 2010

Bausteine für eine AAL-Plattform 19

Was wird für eine solche AAL-Umgebung benötigt

Was wird für AAL benötigt

Sensoren, intelligente Kleidung, versteckt und allgegenwärtig

Sensoren

 Sensoren für das Smart Home allgemein  Tür- und Fensterkontakte  Brandmelder  Bewegungsmelder  Verbrauchsdatenerfassung  Kameras im Eingangsbereich

Was wird für AAL benötigt Geräte mit hohen technischen Anforderungen

Schlaue Materialien, Sensoren, intelligente Kleidung, versteckt und allgegenwärtig

Aktoren

 Rolladensteuerung  Fenstersteuerung  Beleuchtungssteuerung  Herdabschaltung  „Heizung runter wenn Fenster auf“

Quelle: GIRA

Notrufsysteme

 „Funkfinger“  Einfaches Rufhilfe-System aus Basisstation und Notrufsender  VIVAGO-Notrufarmband  differenzierte Alarme und Meldungen bei gesundheitlicher Bedrohung

Was wird für AAL benötigt Geräte mit hohen technischen Anforderungen

Kontext der gegenwärtigen Situation, Künstliche Intelligenz

Sensoren, intelligente Kleidung, versteckt und allgegenwärtig

Capacitive Proximity Sensing  PervasiveTechnologies in AAL Environments  Monitoring Sleep Behavior of patients at home (Continuum of Care)  Lying, Sitting

Aktivitätsmonitoring über die Sensorik

Was wird für AAL benötigt Geräte mit hohen technischen Anforderungen

Interaktion des Benutzers mit allgegenwärtigen Geräten

Kontext der gegenwärtigen Situation, Künstliche Intelligenz

Sensoren, intelligente Kleidung, versteckt und allgegenwärtig

Berlin, 24. Juni 2010

Kapazitive Sensoren

Berlin, 24. Juni 2010

Was wird für AAL benötigt Geräte mit hohen technischen Anforderungen

Interaktion des Benutzers mit allgegenwärtigen Geräten Software Architekturen zur Vernetzung

Kontext der gegenwärtigen Situation, Künstliche Intelligenz

Sensoren, intelligente Kleidung, versteckt und allgegenwärtig

Berlin, 24. Juni 2010

Schlaue Materialien: Sensoren

Aktiver Transponder

Wireless Sensor Module

BPSENS – Blutdruck

SomnoSENS® – Sleep-Home-Monitoring

Verbindungstechnologien zur Integration von Elektronik in Textilien  Steckverbindungen

 Sticken

 Laserbearbeitung: Schweißen Löten Quelle: Fraunhofer IZM

Intelligente Kleidung

 Gesundheit

 Logistik

 Entertainment & Kommunikation

 Arbeit

Fraunhofer IZM Fraunhofer IZM

Fraunhofer IZM & TITV Greiz Fraunhofer IZM

AAL Services zur Unterstützung von Sicherheit und Schutz

Vernetzung

 Powerline  Informationen werden über Stromleitung geschickt  KNX/EIB System  Intelligente Gebäudetechnik, recht aufwändige Installation  Bussystem plus Funk  In den Fällen, wo komplette Busverkabelung zu aufwändig wäre und/oder Einzelkomponenten mobil sind  Gateway  Zur Anbindung des Hausnetzes mit der Aussenwelt

Herausforderungen der Interoperabilität:  Welche Standards sind relevant für AAL-Systeme? Cabled Networks: Ethernet (32 variants!), HomePlug, HomePlugAV Point-to-Point: DisplayPort, DVI, FireWire, HDMI, SCART, USB Field Buses: BACnet, BatiBUS, EHS, KNX/EIB, LON Wireless Networks: WLAN, ZigBee, Z-Wave, EnOcean, Bluetooth, DECT, HomeRF Network Protocols: AFP, BitTorrent, Bonjour/Zeroconf, CalDAV, CUPS, DHCP, DNS, DPWS, DynDNS, FTP, HTTP, IMAP, IPP, IRC, JetDirect, LDAP, LPR, NATPMP, NFS, OMA DM, POP3, RTP, RTSP, SIP, SMB, SMTP, SNMP, SSDP, SSH, TFTP, TR-069, UPnP, WebDAV, CHAIN/AIS, SML, Medical: aECG, CCD, CCR, CDA, DICOM, EDF, EDIFACT, HL7, IHE, ISO/EN 13606, ISO/IEEE 11073, PHMR, SCP-ECG, xDT, XPHR, ICD-10, ICHI, ICPM, LOINC, OPS, SNOMED, UCUM, UMLS Runtime: OSGi, .NET, Linux, MIDP Middleware: Agent System, SOA, Event Based, URC  Eine große Herausforderung für Produktdesigner, Entwickler, Integratoren

Quelle: OFFIS Institute

Herausforderungen der Interoperabilität:  Also was können AAL-Entwickler tun? All Standards unterstützen? Zu teuer. Warten bis es einen Standard gibt, der andere ersetzt? Gibt es vielleicht nie. Einen Standard wählen und die Unverträglichkeit mit allen Anderen akzeptieren? Schlecht, aber oft nur die einzige Wahl. Implementieren einer SoftwareAbstraktionsschicht die bestimmte Interfaces/Standards ermöglicht? Gut, wenn möglich.

What is Interoperability?  Many definitions of the term “Interoperability” exist  There are multiple “layers” of Interoperability: Protocol Interoperability: the ability to exchange bits & bytes over a network Syntactic/Functional Interoperability: the ability to exchange messages/data in a well-known format  same language Semantic Interoperability: the ability to provide a common understanding (semantics) of the data exchanged  same meaning User Perceived Interoperability: Components of a system communicate with one another effectively, correctly and provide the expected services to the user  semantic team play with services  User perceived interoperability is what we need, but all other layers are necessary preconditions! © 2010 Fraunhofer IGD

Die meisten Projekte basieren auf Low-Level Plattformen: ALHAMBRA  ATHENA (Advanced Technologies for interoperability of Heterogeneous Enterprise Networks and Applications)

 CrossWork (Cross-organisational development processes in the automotive industry)

 ECOLEAD (European

Syntactic Interoperability

Collaborative networked Organisations Leadership initiative)

 InterOP (Interoperability Research for Networked Enterprises Applications and Software)

 NO-REST (Networked Operations

Protocol Interoperability

- Research into standards and standardisation)

 TrustCom (Developing a framework for trust, security and contract management)  …

Continua Health Alliance

Middleware zur Selbstorganisation von Geräteverbünden Ein neues Gerät verbindet sich über die Schnittstellen der Kanäle User Interface

User Interface

Interpreter

Events

Semantic Interoperability

Goals

Control Application

Actuator

Functions

Die interne Architektur der PERSONA-Middleware

User Perceived Interoperability

… mit den zwei weiteren Busse Semantic Interoperability

Syntactic and Protocol Interoperability

EU: Funding the ONE AAL platform Large-scale integrating project (IP) proposal ICT Call 4 FP7-ICT-2009-4

Objective 7.1b – Open Systems Reference Architectures, Standards and ICT Platforms for Ageing Well: this should facilitate, interoperability, systems integration … and services for independent living, smart workplaces and mobility of elderly people and for their carers. … Concrete contributions to relevant standardisation is expected as well as a clear approach for making the resulting work available to the wider community

UNIVERsal open platform and reference Specification for Ambient Assisted Living

One way to build them all, One way to bind them; One Store to save them all, And help the users find them Inspired from the Rhyme from Tolkien’s Lord of the Rings

Design Objectives universAAL framework Development support

Community support

Alarms, Fall detection, Message board, Personal Health Record Adapter, +++

Developer depot

uStore

Generic Platform Services

Developer tools

Example AAL services

Reference architecture

Training

Guidelines

Roadmap

Runtime support AAL Platform Services User Perceived Interoperability

Semantic Interoperability

Context awareness, Security, Personalisation support, Accessibility support, +++

Execution Environment: Common API

Syntactic and Execution Environment: OS +Protocol hardware specific Interoperability

Ericsson Android

HP Windows Nokia Symbian

+++ IBM Linux

The universAAL consolidation process: using standards Continua Health Alliance Healthcare Services Specification Project; HL7, OMG

IEEE11073 ISO TC/215, CEN TC/251 Task Force 352 standardization related to profiles and

Philips, IBM, DKE, TSB, FhG SINTEF, Ericsson, Philips ARC, Philips ARC, DKE, Philips DKE

personalization

• These SDOs are expected to be very active in the field of AAL during next 4-5 years • Project members are leading or actively participating in these SDOs

Association as federation of AAL projects: AALOA - AAL Open Association •

•

Involving •

Individuals, other Associations and Companies

•

Association as common space to share ideas

Diversity •

Do not force monoculture (do not filter ideas)

•

Many projects free to organize their governance rules

•

Common rules will emerge by practice

See www.aaloa.org

Association Principles  Technology neutral  It means that we search for the best solution, Independently from the interest of any technology provider

 Transparent  Regarding the technological solutions provided and the governance rules and strategic choices

 Open  No discrimination of person , group of persons, or companies

 Non profit  Just the interest to create market conditions, Costs covered mainly by donation

See www.aaloa.org

The only affordable solution for the society  Buy sensors / functionality in early years for other sub domains

Leisure Games

 For enhancing it to AAL: add only the AAL & AmI missing functionality

Energy saving

Health Care

Home Automation

Wandel in der Gesellschaft: Wer ist alt?

Quelle: medininca-de.blogspot.com

Herausforderungen und Grenzen gibt es überall!

Vielen Dank! Dr.Dr.-Ing. Reiner Wichert Sprecher Fraunhofer Allianz Ambient Assisted Living FraunhoferFraunhofer-Institut fü für Graphische Datenverarbeitung Fraunhoferstrasse 5 64283 Darmstadt

Tel: +49 (6151) 155 – 574 www.vision-d.de Fax: +49 (6151) 155 – 480 Email: reiner.wichert@igd.fraunhofer.de http://www.igd.fraunhofer.de