Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop1 BelAmI Spring Workshop 2011  Az előadások prezentációit küldjék el a címre

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop1 BelAmI Spring Workshop 2011  Az előadások prezentációit küldjék el a címre"— Előadás másolata:

1 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop1 BelAmI Spring Workshop 2011  Az előadások prezentációit küldjék el a címre  Az előadások fóliái és anyagai felkerülnek a honlapra

2 AAL Lab, Zigbee, Alkalmazások Vajda Lóránt Megyesi Csaba Budapest, március 1. BelAmI Spring Workshop

3 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop3 BelAmI AAL általában  BAY-IKTI AAL Team   1.1. Részfeladat  AAL Labor és egységes/szabványos AAL szolgáltatási keretrendszer megvalósítása  1.2. Részfeladat  ZigBee eszközkészlet keretrendszerének megvalósítása  1.4. Részfeladat  Otthonautomatizálási és egészségfelügyeleti AAL alkalmazás Vajda Lóránt,

4 AAL Labor és egységes/szabványos AAL szolgáltatási keretrendszer megvalósítása R1.1

5 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop5 Otthonfelügyelet alapjai és jövője  Szociális és demográfiai változások  Egyedülálló, idős emberek saját otthonukban?  Rossz életviteli szokások  betegségek kialakulása  Infokommunikációs eszközökkel megoldható felügyelet  Tevékenységek felismerésével és vizsgálatával megelőzhető  Múltja  pánikgombos riasztás  Jövője  IP alapú számtalan alkalmazás:  Felismerés,  Riasztás,  Követés,  Tanácsadás. Vajda Lóránt,

6 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop6 Tevékenységfelismerés otthon  Szenzorok:  Mozgásérzékelő,  Elektromos áram,  Nyomásérzékelő,  Nedvesség és hőmérséklet,  Fényérzékelő,  Testhelyzet felismerés stb.  Tevékenységek (ADL-ek):  Hol van? Mennyi ideig?  Nappali, fürdő, konyha, stb  Mit csinál?  Reggelizik, kis-nagy dolog, tisztálkodik, TV-zik, stb. Vajda Lóránt,

7 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop7 Tevékenységfelismerés otthon (folyt.)  Valós idejű adatszolgáltatás:  Folyamatos követés;  Riasztásgenerálás;  Testhelyzet felismerés: ül, áll, sétál, elesett.  Statisztikai adatszolgáltatás:  Visszanézni a historikus adatokat;  Igény szerinti szűrési feltételek beállítása;  Esetleges riasztási feladatok definiálása;  Trendek meghatározása.

8 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop8 Megoldandó feladatok  Automatikus viselkedésfelismerés.  Új alapokon nyugvó viselkedésdetektáló módszerek kidolgozása.  Adatbányászati módszerek bevezetése.  Etikai kérdések megválaszolása: Nagy Testvér effektus eloszlatása  Biztonságos adatkezelés Vajda Lóránt,

9 9 Részterületek, alkalmazások Néhány alkalmazás:  Idős, egyedül élő emberek segítő felügyelete,  Betegség alatti otthoni felügyelet  Lakás biztonsági felügyelete  Hatósági szolgáltatás pl. háziőrizet  Kedvencek mozgásának ellenőrzése kutya/macska stb március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop Vajda Lóránt,

10 ZigBee eszközkészlet keretrendszerének megvalósítása R1.2

11 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop 11 Áttekintés  AAL rendszerek ad-hoc kódolt rádió hálózattal  Intelligens otthon, szenzorokkal és aktuátorokkal  ZigBee chip választása  Koordinátor, szenzorok és aktuátorok EM250 chip alapon  Telegesis modul firmware-e xIDE fejlesztőrendszerrel  Telegesis modul AT parancskészlete és előfeldolgozott szenzorálás  EM250 AD bemenetei és I/O portjai  IKTI fejlesztésű ZigBee-s HW eszközök  GuardBelt, VMS (video mozgás érzékelő), VoiceActuator  Szenzorok és aktuátorok energiaellátása  AAL Labor kiépítése

12 AAL rendszerek ad-hoc kódolt rádió hálózattal  Ambient Assisted Living (Életvitelt Támogató Szolgáltatások) rendszerek igénye a kommunikációval szemben  Támogatott-szolgáltató között (Web, IP, mobil SMS)  HVK/Gateway – sensors/actuators (RF ad-hoc comm.)  ISM sáv vagy ZigBee ( 2,4GHz-en11-26 csatornák) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

13 Intelligens otthon, szenzorokkal és aktuátorokkal  Otthoni környezetünk szenzorokkal felszerelve a biztonságunk-, kényelmünk érdekében és az egészségi állapotunk megfigyelésére, esetleges állapotromlásunk előjelzésére/vészjelzésére  Bármit működtethetünk gombnyomásra, így „a kacsa fél nyolckor csenget” effektus valósággá válhat…  Tevékenységünk ellenőrzése (tűz-, víz-, baleset kár- megelőzés, egészségügyi felügyelet stb.) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

14 ZigBee chip választása  A választék:  Melyik a jobb?  FreeScale  EMBER  Chipcon – Texas Instruments  xBee  Telegesis modul (EM250 alapon az ETRX2) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

15 Koordinátor szenzorok és aktuátorok EM250 chip alapon  EM250 firmware fejleszthető xIDE rendszerrel  Telegesis modul (ETRX2) is fejleszthető xIDE-vel  Telegesis modul önálló szenzor/aktuátor működtetése xIDE-s firmware-rel  Telegesis modult AT parancsokkal mikrokontroller elő-feldolgozott szenzorált adataival vezérli március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

16 Telegesis modul firmware-e xIDE fejlesztőrendszerrel  ETRX2 TG modul  Sorozatgyártott modul  EMBER ZigBee stack  17 programozható I/O  4 AD bemenet  32kHz és 24MHz clk  xIDE-vel fejlesztett firmware letölthető a Telegesis modulba március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

17 Telegesis modul AT parancskészlete és elő- feldolgozott szenzorálás  Szenzor+mikrokontroller+TG modul  Elő-feldolgozott szenzoradat AT paranccsal továbbítva  Az IKTI-ben megvalósított szenzor és aktuátor példák március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

18 EM250 AD bemenetei és I/O portjai  A TG modul képe  A TG modul blokksémája március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

19 IKTI fejlesztésű ZigBee-s HW eszközök  Mikrovezérlő nélküli HW eszközök  Multiszenzor (PIR, light, temp., door sensor)  4 csatornás switch  4 konnektor fogyasztás érzékelője  Szék-, fotel-, ágy foglaltság érzékelője  Mikrovezérlőt tartalmazó HW eszközök  GuardBelt, VMS, VoiceActuator március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

20 Szenzorálható környezeti paraméterek Az IKTI a felsorolásban szereplő jellemzőket képes mérni/ vezérelni ZigBee-s eszközeivel:  Hőmérséklet  Páratartalom  Fény  Nyomás  Mozgás PIR  Ajtó nyitás/zárás  Hang/zaj érzékelés  Ajtózár működtetés  Ágy-, szék-, fotel foglaltság érzékelés  Hálózati áram fogyasztás érzékelése  X10 fogyasztók működtetése  Testhelyzet és mozgásfajta (megy, fut, elesik) érzékelés  Kamerás mozgás érzékelés  Hangüzenet bemondó március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

21 Megvalósított HW mote-k

22 GuardBelt, VMS (video mozgás érzékelő), VoiceActuator  GuardBelt  Testhelyzet detektálása  Fekszik, ül, áll, megy, elesik...  Vészjelző gomb  VMS  60x80 ff/ 480x640 color pixel kamerakép  Realtime képfeldolgozás (60x80)  Mozgáskiértékelés, color képvétel, küldés  VoiceActuator  ISD hangtároló (120 sec)  Tárolt hangüzenetek vezérlése ZigBee hálózaton március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop22

23 Video Motion Sensor Technikai jellemzők:  CMOS panel kamera  80x60 pixel fekete fehér kép  640x480 pixel színes kép  PIR érzékelőhöz kapcsolható Főbb feladatai:  Mozgás detektálás  Riasztás küldés  ZigBee router VMS szenzor március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

24 Video Motion Sensor  Mozgás detektálás:  Megvilágítás változás hatása: 1. kép 2. kép Különbség kép Eredmény kép március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

25 Voice Actuator Technikai jellemzők:  2 perces hanganyag  Tetszőleges számú üzenet  Mikrofon + Hangszóró Főbb feladatai:  Figyelmeztetések lejátszása  Vészhelyzet esetén megerősítés kérése  ZigBee router Voice Actuator március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

26 Voice Actuator Orvos HVK Voice Actuator Páciens Hangüzenet felvétel ZigBee üzenet Hangüzenet lejátszás Nyugtázás (nyomógomb) Nyugtázás (ZigBee üzenet) Nyugtázás (internet, SMS) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

27 GuardBelt Jellemzői:  Hordozható  3 dimenziós gyorsulásérzékelő  Testpozíciók érzékelése  Mozgásformák érzékelése  Mozdulatlanság érzékelése  Viselés érzékelés  Pánik gomb  Nyugtázó gomb  Alacsony energia fogyasztás GuardBelt március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

28 GuardBelt március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

29 GuardBelt Továbbfejlesztés: Régi GuardBelt:  Combon hordozható  8cm x 5,5cm x 2,5cm méret  Nagy méret miatt kényelmetlen viselet Új GuardBelt:  Comb + csukló egység  Kb. ötödére csökkent térfogat (4,5cm x 3cm x 1,5cm)  Kényelmesebb viselni  Csukló egységen:  Pulzus mérés  pulzoximetria március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

30 Szenzorok és aktuátorok energiaellátása  4dBm szintű adás: 56mA-es fogyasztás  17dBm szintű adás: 104mA-es fogyasztás (ETRX2-PA)  Vétel: 36mA-es fogyasztás  Sleep mód: 1,5µA (32,768kHz-es CLK) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop30

31 31 AAL Labor építése  Egy kislakás 31 nm-en  Gipszkarton falak  Önálló villamos hálózat (X10)  IKTI-s szenzorok és aktuátorok telepítése  HVK a koordinátor (LAN, Web és GSM)  Lehetőség más rendszerekkel való összehasonlításra március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

32 AAL Labor  Szenzorokkal felszerelt kislakás  Minden helységben 1-1 multisensor  Foglaltság szenzorok:  Ágy (hálószobában)  Fotel (nappaliban)  Szék (konyhában)  Vill. fogyasztás szenzorok:  Mikrosütő (konyhában)  Vízforraló (konyhában)  Állólámpa (nappaliban)  TV (nappaliban)  Éjjeliszekr.lámpa (hálószobában) március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop

33 R1.4: Otthonautomatizálási és egészségfelügyeleti AAL alkalmazás • Esés- és pozíció-felismerés okostelefonnal • Otthonokban használható orvosi műszerek: Personal Electric Nurse

34 Meglévő algoritmus  GB következtetés:  A jó felismeréshez legalább 50 ms mintavételi idő kell  Az android OS és a HTC G1 telefon képességeinek felmérésére egy tesztprogrammal  Mérési eredmények: VÁRHATÓ ÉRTÉKSZÓRÁS SENSOR_DELAY_NORMAL ms ms SENSOR_DELAY_UI ms ms SENSOR_DELAY_GAME ms ms SENSOR_DELAY_FASTEST ms ms

35 Tesztprogram

36 Az alkalmazás  Háttérszolgáltatásként fut  Elesés érzékelésekor:  Teljes képernyős riasztás, visszajelzési lehetőséggel  Általános figyelmeztetése (Android notification) megjelenítése  Ha nincs válasz, telefonhívás indítása, és vagy SMS küldése

37 Riasztási képernyő

38 Testhelyzet-felismerés  Orientáció alapján megállapított testhelyzetek

39 Tervek  widget készítése, ami a fő képernyőn mutatná a felismert testhelyzetet, illetve statisztikák megjelenítését tenné lehetővé widget  Intelligens indítás és leállítás. A telefon rendeltetésszerű használata ne eredményezzen téves adatokat  Napi rutin monitorozása, abnormális helyzetek vizsgálata

40 40 Áttekintés - PEN  Otthonápolási rendszerek trendjei  PEN rendszer helye az otthon felügyelő rendszerekben  Rendszer követelmények  PEN – rendszerkövetelmények  PEN – rendszerterv  Használható szenzorok  Kommunikációs modulok  Statisztikák és vészjelzés  Megjelenítő és adatgyűjtő rendszer  Összefoglalás

41 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop41 Otthonápolási rendszerek trendjei  Megfigyelő rendszer:  Rendszerelemek viselhetősége  Szenzorok  Adatgyűjtő egységek  Kommunikációs modulok  A felhasznált technológia  Olcsó  Megbízható  Általánosan használt eszközök, kompatibilitás biztosítása  Szabványos  Gyűjtött adatok:  Gyors feldolgozás a vészhelyzetek jelzésére  Szenzoradatok fúziója  Hosszú távú adattárolás a későbbi analízis érdekében  Energiafogyasztás:  Hosszú működési periódus  Alternatív energiaforrások használata

42 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop42 PEN rendszer helye  Kisméretű viselhető adatgyűjtő egység  Szenzor adat elő feldolgozás  Könnyű használat  Egyszerű felhelyezhetőség  Nagyon egyszerű kezelhetőség  Állandó manuális vészjelző funkció  Emlékeztető feladat: periodikus mérésekre, gyógyszerek beszedésére

43 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop43 PEN - rendszerkövetelmények  Együttműködés a létező rendszerekkel és szabványokkal  Szenzorok illesztése speciális letölthető szoftver modulok segítségével  A limitált erőforrások hatékony kihasználása (EnOcean szenzorok)  Adatok előfeldolgozása és hosszabb tárolása (fekete doboz effektus)  Tárolásra hagyományos memória kártya használata  Vészhelyzetek jelzése kis késleltetéssel

44 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop44 PEN - rendszerkövetelmények  Alacsony energiafogyasztás  Csökkentett kommunikációs hálózati forgalom  Adat szűrés  Adat tömörítés  Hatékony csatorna választása  Komplex energiaforrás és erőforrás menedzsment  Alacsony előállítási költség  Általános fejlesztési környezet és elektronikai alkatrészek használata  Kipróbált, sokat használt technológiák felhasználása (megbízhatóság biztosítása)

45 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop45 PEN rendszerterv A mobil egység Kórházi környezet beállítás • Szenzorok: • Vezeték nélküli • Vezetékes • PEN mobil eszköz • Adatgyűjtő rendszer • Különböző kommunikációs technológiákat használó területek: • Wifi • ZigBee/Bluetooth • Telepített technológia nélküli terület: (GSM / UMTS)

46 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop46 Használható szenzorok  Viselhető szenzorok átfogó kutatása:  SOTE-s hallgatók együttműködésével  Periodikus mérést végző szenzorok könnyű csatlakoztatása, figyelmeztési rendszer kifejlesztése  Epizodikus szenzorok : Energiatakarékos megoldások felhasználása  Statisztikák az autonóm mérésidőzítéshez  Illesztett szenzorok:  EKG  Vérnyomásmérő  Betegpozícionálás  Jövőben illesztendő rendszerek  Pulzus oximéter  Testhőmérséklet mérés  Bőrfeszültség mérés  EMG  EEG

47 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop47 Kommunikációs modulok ●Követelmények ●Alacsony energiafogyasztás: ●Komplex kommunikációs modulválasztó eljárások (Mindig a legjobb paraméterekkel rendelkezőt választjuk) ●Paraméterek ●Kis energiafelhasználás ●Leggyorsabb adatátvitel ●Elérhetőség ●Mindig csak az adott környezetben használható modul csatlakoztatása a rendszerhez. ●SEMELYIK KRITÉRIUM NEM MEHET A BIZTONSÁG ROVÁSÁRA!! ●Használható modulok vizsgálata: ●Bluetooth (illesztve) ●Zigbee (illesztve) ●GSM/UMTS ●WiFi ●USB (illesztve)

48 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop48 Statisztikák, vészjelzés  Szenzor adatok gyors előfeldolgozása:  Hatékony és gyors vészjelzés  Trendfigyelés, beteg általános értékeihez történő igazodás (egyszerű tanuló algoritmusok használata)  Életjelek hosszú távú tárolása:  Utólagos analízis lehetőség  Személyes és általános kiváltó okok keresése  Gyógyszeradagok pontos beállítási lehetősége  Összetettebb Orvosi és ápolói felügyelet  Manuális vészjelzés, illetve vészjelzés érvénytelenítés

49 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop49 Megbízhatóság és biztonság  Fontos kritériumok  Folyamatos elérhetőség  A veszély-közelinek ítélt események jelzése  Kicsi késleltetés a bekövetkezés és a jelzés elküldése között  Érvénytelen vészjelzések törlése  Hatékony vészjelzés érvényesítési stratégia

50 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop50 Megjelenítő és adatgyűjtő rendszer  Megjelenítő rendszer:  Platform független megoldás készítése  PDA, PC, Laptop, Mobiltelefon  Könnyű és egyszerű kezelhetőség az orvosok és ápolók számára  Gyors és biztonságos rendszer elérés biztosítása (személyes adatok védelme)  Adatgyűjtő rendszer  Biztonságos és gyors adatfeldolgozás és tárolás  Egyszerű illeszthetőség a már létező rendszerekbe  Szabványos megoldások használata  Mérési paraméterek és működtető szoftver egységek  Korábban gyűjtött beteg specifikus értékek eltárolása és felhasználása a feldolgozásban

51 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop51 Összefoglaló  Elkészült komponensek  Mobil egység (teszt platform)  ECG illesztés  Vérnyomásmérő illesztés  Megjelenítő és feldolgozó egység (teszt felület)  Adatbázis létrehozása  Mérés vezérlő és ellenőrző felület elkészítése JAVA környezetben  Feladatok:  További szenzorok illesztése és fejlesztése  Viselhetőség vizsgálata és javítása  Energiafogyasztás optimalizálása ZigBee modul Vérnyomásmérő egység EKG Pulzus és véroxigén szint mérő egység Adatgyűjtő mobil egység

52 Kitekintés/Kicsatolás

53 2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop53 Üzleti lehetőségek (AAL területen)  ZigBee környezetben szolgáltatások kialakítása  Preferred: EMBER bázison  AAL szolgáltatás kialakítása  Szociális és/vagy eHealth célú otthoni ill. közösségi  CONTINUA szabványnak megfelelő eszközök fejlesztése, tesztelése, certifikáció folyamat  GW szoftware  Client device  Speciális Mote-ok kifejlesztése (HW&SW)  Video kamera alapú  BodyGuard  Voice  Ultrahang technológia használatával helység szintű követő rendszer  (BATSY alapon)

54 március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop Vajda Lóránt Megyesi Csaba Megyesi Csaba


Letölteni ppt "2011. március 1., Budapest, BelAmI Spring Workshop1 BelAmI Spring Workshop 2011  Az előadások prezentációit küldjék el a címre"

Hasonló előadás


Google Hirdetések