Modell für eine smarte Sensorschuheinlage (© HTW Berlin, Hubl)

Schuheinlage (© HTW Berlin, Rackelmann)

MIME - Energieautarke drahtlose Mikrosysteme für telemedizinische (HOME-CARE) Anwendungen

Projektlaufzeit: 01.07.2015 bis 30.06.2017
Projektleitung:
Projektpartner:

Opens external link in new windowELDAT GmbH
Opens external link in new windowFraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Dokumente:

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Kurzbeschreibung:

Die deutsche Bevölkerung schrumpft und altert, was starke Auswirkungen auf die Pflegesituation hat. Bereits heute gibt es in Deutschland mehr als 2,5 Millionen pflegebedürftige Menschen, von denen 71 % zu Hause versorgt werden. Die Entwicklung und der Einsatz neuartiger telemedizinischer Assistenzsysteme sollen chronisch kranken und älteren Patienten eine durchgängige Gesundheitsver-sorgung gewährleisten und ihnen somit ein selbstständigeres Leben zu geringen Kosten ermöglichen.

Im Verbundprojekt MIME wird dazu ein modulares Sensorsystem für die Zustandsüberwachung von Patienten entwickelt. Mittels eingebetteter Mikrosensoren, wie an der HTW Berlin entwickelte Si-Drucksensoren, werden Vitaldaten am Körper erfasst und ausgewertet. Ein an der Beuth HS eigens programmiertes low-power Protokoll auf Basis der Funklösungen der ELDAT GmbH verschickt die Körperdaten drahtlos an Endanwender wie Pflegekräfte oder Ärzte. Mit eingebautem Energy Harvester und kompaktem Mikroakku des Fraunhofer IZM soll das Sensornetzwerk langfristig autark mit Energie versorgt werden.

Das tragbare Sensorsystem wurde schrittweise hinsichtlich modularem Aufbau, Systemintegration, Energieverbrauch, Batteriemanagement, Funkübertragung und Zuverlässigkeit optimiert und im finalem Prototyp in eine konventionale ergonomische Schuheinlage von pedag international GmbH eingebettet. Mit diesen tragbaren Prototypen kann zusammen mit einer eigens entwickelten Software für Handy, Tablet und PC der Bewegungsablauf durch Sensoren bis zu zehnmal in der Sekunde abgerufen, visualisiert und aufgezeichnet werden. Dank der aufladbaren und flexiblen Batterie von Jenax Inc. kann das Wearable einen Tag durchgehend betrieben werden um in der Pflege beispielsweise die körperliche Aktivität des Anwenders zu messen. Durch kombinierte Analyse der Messdaten aus Drucksensor, Temperatursensor, Beschleunigungssensor und Lagesensor ist es darüber hinaus möglich mit der smarten Sensorschuheinlage Stürze der Patienten detektieren und im Notfall automatisch Hilfe anzufordern.

Neben den dazu erforderlichen Testreihen für die Implementierung der Sturzdetektion, wird an Mikrogeneratoren geforscht, die beim Laufen Energie erzeugen und für die autarke Energieversorgung in einer aufladbaren Mikrobatterie gespeichert werden. Derartige medizinische Wearables werden in Zukunft hilfreiche Unterstützungssysteme in der Heimpflege und dem Ambient Assisted Living unserer alternden, digitalisierten Gesellschaft darstellen.

Veranstaltungen und Präsentationen:

09. Juni 2018, Berlin (Führung)
Lange Nacht der Wissenschaften 2018, HTW Berlin, Campus Wilhelminenhof
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24. Juni 2017, Berlin (Infostand, Demonstration)
Lange Nacht der Wissenschaften 2017, HTW Berlin, Campus Wilhelminenhof
Opens external link in new windowhttps://www.langenachtderwissenschaften.de/

10.-11. Mai 2017, Berlin (Poster und Präsentation)
Wearable Conference Europe - IDTechEx
Opens external link in new windowhttp://www.idtechex.com/wearable-europe/show/en/

24. Februar 2016, Berlin (Vortrag)
Technologietag am Fraunhofer IZM
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1. Dezember 2016, Singapur (Vortrag)
EPTC 2016 - 18th Electronics Packaging Technology Conference
Opens external link in new windowhttps://eptcieeedotorg.wordpress.com/

10. November 2016, Berlin (Vortrag)
Wissenschaftssymposium "DIGITALISIERUNG 2016"
HTW Berlin, Campus Wilhelminenhof, Gebäude G
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22. Juni 2016, Dresden (Vortrag)
11. Silicon Saxony Day, Fachsession Digital Health
Opens external link in new windowhttp://www.silicon-saxony.de/silicon-saxony-day.html

10. März 2016, München (Vortrag)
Internationale Konferenz Smart Systems Integration
Opens external link in new windowhttps://www.mesago.de/en/SSI/The_conference/The_Speakers/index.htm

Publikationen:

  • Opens external link in new windowHubl, Moritz: Laufend Körperdaten erfassen, In: Medizin&Technik, Ausgabe 02/2016, S. 22 f. , Konradin Verlag, ISSN 1863-7604
  • M. Hubl, T. Weiland, O. Pohl, V. Noack, J. Schlegel, H-H. Müller, D.
    Hampicke, P. Gregorius, R. Hahn, O. Ehrmann, K.-D. Lang, H.-D. Ngo:
    "Energy-autarkic smart sensor insole for telemedical patient monitoring"
     Proceedings Smart System Integration Conference, München, 9. - 10. März
    2016, S. 262 - 268, ISBN 978-3-95735-040-4
  • M. Hubl, H.-D. Ngo: „Smarte Sensorschuheinlage
    für telemedizinisches Patientenmonitoring", DZKF - Deutsche Zeitschrift
    für Klinische Forschung, Ausgabe 03/16, Juli 2016, Seite 41 - 45,
    Mediengruppe Oberfranken, ISSN: 1616-0347
  • M. Hubl, H.-D. Ngo: „Smarte Sensorschuheinlage für telemedizinisches
    Patientenmonitoring", Zweitpublikation in MOT -
    Medizinisch-orthopädische Technik, Ausgabe 05/16, Oktober 2016,
    Mediengruppe Oberfranken, ISSN: 0340-5508
  • M. Hubl, T. Weiland, H.-D. Ngo: „Vitaldatenmessung mit smarter
    Sensorschuheinlage für die Telemedizin" Publikation zum
    Wissenschaftssymposium „Digitalisierung.Menschen zählen", HTW Berlin,
    11. November 2016, Seite 274 - 279, BWV, Berliner Wissenschafts-Verlag, ISBN 978-3-8305-3700-7
  • M. Hubl, O. Pohl, V. Noack, T. Weiland, H-H. Müller, D. Hampicke, P.
    Gregorius, T. Schwartzinger, T. Jablonski, J.-P. Maurer, R. Hahn,
    O.Ehrmann, K.-D. Lang, E. Shin, H.-D. Ngo: "Embedding of wearable
    electronics into smart sensor insole", EPTC - 18th Electronics Packaging
    Technology Conference, 30. Nov - 3. Dec 2016, Singapore
  • R. Hahn, M. Ferch, M. Hubl, M. Molnar, K. Marquardt, K. Höppner, M. Lücking, G. A. Elia, J. Buk: “Segmented rechargeable micro battery for wearable applications based on printed separator and LTO/NMC electrodes”, Konferenzbeitrag EMRS 2016, Lille, France

 

 

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