GR1010696B

GR1010696B - Control center for safe living of the elderly with mental deficiency

Info

Publication number: GR1010696B
Application number: GR20230100483A
Authority: GR
Inventors: Αλεξανδρος Σοφιος; Στυλιανος Αξιοτοπουλος; Παναγιωτης Κορφοξυλιωτης
Original assignee: Θ. Αλεξανδριδης Και Σια Ε.Ε.,; Senseworks Επε,; Συλλογος Γονεων Κηδεμονων Και Φιλων Αμεα Το Εργαστηρι,
Priority date: 2023-06-15
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2024-05-21

Abstract

Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα πρωτοποριακό σύστημα υποστήριξης ατόμων με νοητική υστέρηση τρίτης κυρίως ηλικίας, βασισμένο σε δεδομένα από φορετές συσκευές (wearables) και αισθητήρες που είναι διαθέσιμοι στην αγορά, σε προσιτές τιμές. Το σύστημα σε πραγματικό χρόνο λαμβάνει τα δεδομένα από τα αισθητήρια και τα αποθηκεύει στη βάση δεδομένων. Οι φροντιστές μπορούν να έχουν ασφαλή πρόσβαση στα δεδομένα αυτά. Ένα προσωποποιημένο υποσύστημα κανόνων δημιουργεί σε πραγματικό χρόνο ειδοποιήσεις όταν οι συνθήκες των κανόνων αυτών επαληθεύονται από τα δεδομένα των αισθητηρίων. Στο σύστημα μπορούν να καταχωρηθούν διαφορετικού τύπου αισθητήρια και να αντιστοιχιστούν με τους ωφελούμενους που τα φέρουν. Στους τύπους μετρήσεων αισθητήρων καταχωρούνται όλοι οι δυνατοί τύποι μετρήσεων που λαμβάνει το σύστημα από τους αισθητήρες. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να προστεθούν και νέοι αισθητήρες που πιθανόν μετρούν και νέα δεδομένα απευθείας από τον διαχειριστή του συστήματος. Για κάθε τύπο μέτρησης ο φροντιστής να ορίσει, να ονοματίσει και να αποδώσει χρώμα σε επιλεγμένα όρια τιμών ώστε να έχει άμεσες οπτικές ενδείξεις όταν βλέπει τα δεδομένα του συστήματος. Οι φροντιστές όταν συνδεθούν στο σύστημα, στην επιλογή αισθητήρες, βλέπουν όλους τους αισθητήρες σχετικά με τους ωφελούμενους που επιβλέπουν. Στη συνέχεια μπορούν να επιλέξουν ένα αισθητήρα και να δουν τα καταγεγραμμένα δεδομένα για τον συγκεκριμένο ωφελούμενο. Οι απεικονίσεις γίνονται μέσω γραφικών παραστάσεων. Για κάθε αισθητήρα ο επιβλέπων μπορεί να δημιουργήσει κανόνες ώστε να λαμβάνει ειδοποιήσεις. Το σύστημα έχει τη δυνατότητα να διαχειρίζεται στέγες υποστηριζόμενης διαβίωσης και τους ωφελούμενους μου διαμένουν σε αυτές.The invention refers to an innovative support system for people with mental retardation in the elderly, based on data from wearables and sensors that are available on the market, at affordable prices. The real-time system receives the data from the sensors and stores it in the database. Caregivers can securely access this data. A personalized rules subsystem generates real-time alerts when the conditions of those rules are verified by the sensor data. Different types of sensors can be registered in the system and assigned to the beneficiaries who wear them. Sensor measurement types list all possible measurement types that the system receives from sensors. In this way, new sensors can be added and possibly measure new data directly from the system administrator. For each measurement type the caregiver should define, name and color select value ranges so that they have immediate visual cues when viewing the system data. When carers log into the system, in the sensors option, they see all the sensors related to the beneficiaries they supervise. They can then select a sensor and view the recorded data for that particular beneficiary. Illustrations are made through graphical representations. For each sensor the supervisor can create rules to receive notifications. The system has the ability to manage supported living homes and my beneficiaries live in them.

Description

Περιγραφή Description

Κέντρο Ελέγχου Ασφαλούς Διαβίωσης Ηλικιωμένων με Νοητική Στέρηση Safe Living Control Center for Elderly People with Intellectual Disabilities

Η εφεύρεση αναφέρεται σε ένα πρωτοποριακό σύστημα υποστήριξης ατόμων με νοητική υστέρηση τρίτης κυρίως ηλικίας, βασισμένο σε δεδομένα από φορετές συσκευές (wearables) και αισθητήρες που είναι διαθέσιμοι στην αγορά, σε προσιτές τιμές. Το σύστημα σε πραγματικό χρόνο λαμβάνει τα δεδομένα από τα αισθητήρια και τα αποθηκεύει στη βάση δεδομένων. Οι φροντιστές μπορούν να έχουν ασφαλή πρόσβαση στα δεδομένα αυτά και να δημιουργούν εξατομικευμένους κανόνες για την αποστολή ειδοποιήσεων. Τα δεδομένα που συλλέγονται περιλαμβάνουν: The invention relates to an innovative system for supporting people with mental retardation, mainly in the elderly, based on data from wearable devices and sensors that are available on the market, at affordable prices. The system receives data from the sensors in real time and stores it in the database. Caregivers can have secure access to this data and create personalized rules for sending notifications. The data collected includes:

-Δεδομένα υγείας (καρδιακοί παλμοί, οξυγόνο, κλπ) -Health data (heart rate, oxygen, etc.)

-Δεδομένα επιτάχυνσης -Acceleration data

-Εντοπισμό πτώσης -Fall detection

-Εντοπισμό επιληπτικού σοκ -Identification of epileptic shock

-Δεδομένα θέσης -Location data

-Δεδομένα κίνησης -Motion data

-Δεδομένα ανοίγματος πόρτας -Door opening data

-Δεδομένα Θορύβου -Noise Data

-Δεδομένα θερμοκρασίας -Temperature data

-Δεδομένα υγρασίας -Humidity data

Στο σύστημα μπορούν να καταχωρηθούν διαφορετικού τύπου αισθητήρια και να αντιστοιχιστούν με τους ωφελούμενους που τα φέρουν. Στους τύπους μετρήσεων αισθητήρων καταχωρούνται όλοι οι δυνατοί τύποι μετρήσεων που λαμβάνει το σύστημα από τους αισθητήρες. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να προστεθούν και νέοι αισθητήρες που πιθανόν μετρούν και νέα δεδομένα απευθείας από τον διαχειριστή του συστήματος. Για κάθε τύπο μέτρησης ο φροντιστής να ορίσει, να ονοματίσει και να αποδώσει χρώμα σε επιλεγμένα όρια τιμών ώστε να έχει άμεσες οπτικές ενδείξεις όταν βλέπει τα δεδομένα του συστήματος. Different types of sensors can be registered in the system and assigned to the beneficiaries who carry them. In the sensor measurement types, all possible types of measurements that the system receives from the sensors are registered. In this way, new sensors can be added that possibly measure new data directly from the system administrator. For each type of measurement, the caregiver can define, name and assign color to selected value limits so that they have direct visual indications when viewing the system data.

Σχετικά με την αρχιτεκτονική του συστήματος περιλαμβάνονται το επίπεδο της βάσης δεδομένων, το επίπεδο διεργασιών και η διεπαφή χρήστη. Η διαλειτουργικότητα με τα αισθητήρια, σταθερά και φορέσιμα για τη συλλογή των δεδομένων των χρηστών καθώς και με υπηρεσίες αποστολής emails και SMS υλοποιείται μέσω διεπαφών προγραμματισμού. Βασικό υποσύστημα της όλης λύσης είναι το υποσύστημα συλλογής των δεδομένων από τους αισθητήρες και αποθήκευσής τους στη βάση δεδομένων. Το σύστημα σε πραγματικό χρόνο λαμβάνει τα δεδομένα από τα αισθητήρια και θα τα αποθηκεύει στη βάση δεδομένων. Regarding the system architecture, the database layer, the process layer and the user interface are included. Interoperability with sensors, fixed and wearable for collecting user data as well as with email and SMS sending services is implemented through programming interfaces. The basic subsystem of the entire solution is the subsystem for collecting data from the sensors and storing them in the database. The system receives data from the sensors in real time and stores them in the database.

Το υποσύστημα διαχείρισης χρηστών αναλαμβάνει την απόδοση ρόλων και δικαιωμάτων σε χρήστες. Οι χρήστες, εκτός από τους διαχειριστές, μπορεί να είναι είτε επωφελούμενοι είτε φροντιστές. Οι φροντιστές αναλαμβάνουν την επίβλεψη των δεδομένων των επωφελούμενων. The user management subsystem is responsible for assigning roles and rights to users. Users, in addition to administrators, can be either beneficiaries or caregivers. Caregivers are responsible for overseeing the beneficiaries' data.

Το υποσύστημα διαχείρισης συσκευών καταγράφει όλες τις διαθέσιμες συσκευές και τη σύνδεση των συσκευών αυτών με συγκεκριμένους επωφελούμενους και χώρους που διαμένουν οι επωφελούμενοι. The device management subsystem records all available devices and the connection of these devices to specific beneficiaries and spaces where the beneficiaries reside.

Το υποσύστημα διαχείρισης χώρων αναλαμβάνει την καταχώρηση των χώρων που διαμένουν οι επωφελούμενοι και την σύνδεση με τους τελευταίους. The space management subsystem undertakes the registration of the spaces where beneficiaries reside and the connection with the latter.

Το υποσύστημα κανόνων με βάση τα δεδομένα των αισθητήρων που ανήκουν σε συγκεκριμένους ωφελούμενους και βρίσκονται σε συγκεκριμένους χοίρους δημιουργεί σε πραγματικό χρόνο ειδοποιήσεις όταν οι συνθήκες των κανόνων αυτών επαληθεύονται. Η πλατφόρμα αποτελεί το μέσο πρόσβασης των διαχειριστών και των φροντιστών στα δεδομένα και η ρύθμιση της λειτουργίας του όλου συστήματος. The rules subsystem based on sensor data belonging to specific beneficiaries and located on specific pigs generates real-time alerts when the conditions of these rules are verified. The platform is the means for administrators and caregivers to access the data and regulate the operation of the entire system.

Η βάση δεδομένων του συστήματος είναι μια σχεσιακή βάση που διατηρεί τα πιο πρόσφατα δεδομένα, ενώ τα παλαιότερα δεδομένα αποθηκεύονται σε εξωτερικά αρχεία λόγω του μεγάλου όγκου τους. The system database is a relational database that maintains the most recent data, while older data is stored in external files due to its large volume.

Ο διαχειριστής έχει τη δυνατότητα από το σύστημα να διαχειριστεί: The administrator has the ability from the system to manage:

● Τους χρήστες τους συστήματος (συμπεριλαμβανομένων των ωφελούμενων) ● Τ ις στέγες που φιλοξενούν τους ωφελούμενους ● The users of the system (including the beneficiaries) ● The shelters that host the beneficiaries

● Τους αισθητήρες που χρησιμοποιούνται από το σύστημα ● The sensors used by the system

Οι χρήστες χωρίζονται σε Απλούς Χρήστες (που αφορά τους ωφελούμενους), σε Επιτηρητές (ή αλλιώς επιβλέποντες ή φροντιστές) και στους διαχειριστές. Για κάθε επιβλέποντα ο διαχειριστής μπορεί να ορίσει επιτηρήσεις (ωφελούμενους). Users are divided into Simple Users (which concerns the beneficiaries), Supervisors (or otherwise supervisors or caregivers) and administrators. For each supervisor, the administrator can define supervisions (beneficiaries).

Οι δομές φιλοξενίας αποτελούνται από διαφορετικούς εσωτερικούς χώρους, οι οποίοι καταχωρούνται στο σύστημα. Ουσιαστικά αυτό χρησιμεύει για να συνδεθούν οι χώροι των δομών με τις δομές και κατά προέκταση με τους χρήστες που διαμένουν στις δομές αυτές. Κάθε αισθητήρας ανήκει σε κάποια δομή φιλοξενίας ενώ φαίνεται και η κατάσταση του αισθητήρα (active/inactive) ανάλογα με το πότε ήταν η τελευταία φορά που απέστειλε δεδομένα στο κέντρο ελέγχου. The accommodation structures consist of different internal spaces, which are registered in the system. Essentially, this serves to connect the spaces of the structures with the structures and by extension with the users residing in these structures. Each sensor belongs to a certain accommodation structure while the status of the sensor (active/inactive) is also shown depending on when it last sent data to the control center.

Το σύστημα εφαρμόστηκε για συνολικό διάστημα έξι μηνών από πραγματικούς χρήστες ωφελούμενους και εργαζόμενους στο «Εργαστήρι». Οι φορετές συσκευές που επιλέχθηκαν για την πιλοτική λειτουργία ήταν 4 ρολόγια tickwatch της MOVBOI και 2 Ε4 της Empatica. To tickwatch αποστέλλει δεδομένα μέσω του WiFi του εκάστοτε χώρου, ενώ το Ε4 απαιτεί την ύπαρξη κινητού τηλεφώνου και χρησιμοποιήθηκε από Ωφελούμενους που επιτρέπεται να χρησιμοποιούν κινητό τηλέφωνο. Τοποθετήθηκαν επίσης αισθητήρες κίνησης και αισθητήρας ανοίγματος την πόρτας του ψυγείου σε Στέγη Υποστηριζόμενης Διαβίωσης που διαμένουν οι 5 ωφελούμενοι που χρησιμοποιούσαν τις φορετές συσκευές. Για κάθε ωφελούμενο δημιουργήθηκαν εξατομικευμένοι κανόνες ώστε να λαμβάνουν οι φροντιστές ειδοποιήσεις. Στην πιλοτική συμμετείχαν 4 μέλη της διεπιστημονικής ομάδας του εργαστηρίου, 4 Υπεύθυνοι ΣΥΔ και 4 φροντιστές. The system was implemented for a total period of six months by real users, beneficiaries and employees of the “Laboratory”. The wearable devices selected for the pilot operation were 4 tickwatch watches from MOVBOI and 2 E4 from Empatica. The tickwatch sends data via the WiFi of each space, while the E4 requires the presence of a mobile phone and was used by Beneficiaries who are allowed to use a mobile phone. Motion sensors and a refrigerator door opening sensor were also installed in the Assisted Living Home where the 5 beneficiaries who used the wearable devices reside. Personalized rules were created for each beneficiary so that caregivers could receive notifications. The pilot involved 4 members of the interdisciplinary team of the laboratory, 4 SYD Managers and 4 caregivers.

Για την ανάπτυξη της πλατφόρμας χρησιμοποιήθηκε η πλατφόρμα Ruby on Rails. To Rails είναι ένα εργαλείο ανάπτυξης που δίνει στους προγραμματιστές διαδικτυακών εφαρμογών ένα υπόβαθpo(framework), το οποίο βοηθά στην συγγραφή δομημένου κώδικα αφαιρώντας καν απλοποιώντας κοινές επαναλαμβανόμενες εργασίες. Για την παραλαβή των δεδομένων από τα αισθητήρια χρησιμοποιείται η βιβλιοθήκη RabbitMQ, η οποία αποτελεί μια προηγμένη τεχνολογία μηνυμάτων που χρησιμοποιείται ευρέως για τη διαχείριση και τη μεταφορά μηνυμάτων μεταξύ συστημάτων, ώστε να εξυπηρετεί περισσότερες αιτήσεις (workers/threads). Η ευελιξία του RabbitMQ τον καθιστά ιδανικό για πολλές εφαρμογές, όπως την αντιμετώπιση μεγάλου φόρτου εργασίας, την ανακατανομή εργασιών, και την υποστήριξη της αρχιτεκτονικής λογισμικού που βασίζεται σε μικρές υπηρεσίες. Για την αυθεντικοποίηση των αισθητηρίων χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο OAuth 2.0. Μέσω του OAuth 2.0 όλοι οι αισθητήρες του συστήματος χρησιμοποιούν συγκεκριμένο Client id και Client Secret καθώς και συγκεκριμένο όνομα και κωδικό για την αποστολή των δεδομένων στο Λογισμικό Κέντρου Ελέγχου. The Ruby on Rails platform was used to develop the platform. Rails is a development tool that provides web application developers with a framework that helps them write structured code by removing and simplifying common repetitive tasks. To receive data from the sensors, the RabbitMQ library is used, which is an advanced messaging technology widely used to manage and transfer messages between systems in order to serve more requests (workers/threads). The flexibility of RabbitMQ makes it ideal for many applications, such as handling heavy workloads, redistributing tasks, and supporting software architecture based on small services. The OAuth 2.0 protocol is used to authenticate the sensors. Through OAuth 2.0, all sensors in the system use a specific Client id and Client Secret as well as a specific name and password to send data to the Control Center Software.

Claims

Safe Living Control Center for Elderly People with Intellectual Disabilities

An innovative online support system for people with intellectual disabilities, mainly in the elderly, based on data from wearables and sensors that are available on the market, at affordable prices. The system receives data from the sensors in real time and stores it in the database. Caregivers can have secure access to this data and receive notifications in real time. The system has the ability to manage assisted living homes and my beneficiaries reside in them and is specifically tailored to the needs of this group. It is also in line with the principles of the GDRP for the protection of the personal data of the beneficiaries. For the development of the platform, the Ruby on Rails platform was used in combination with the RabbitMQ library, which is an advanced messaging technology widely used for managing and transferring messages between systems, in order to serve more requests (workers/threads) and the OAuth 2.0 protocol. for the authentication of the sensors from which the data is received.