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Das Thema

Im Alter zu Hause selbstbestimmt leben

Assistenzsysteme erleichtern und sichern den Alltag

Selbstbestimmtes und sicheres Leben im vertrauten Zuhause als Ziel
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© Andrey Kiselev / Fotolia.com

Zielgruppen

Ein sicheres und gesundes Altern, wenn möglich im vertrauten Zuhause, gewinnt für praktisch jeden von uns im Laufe seines Lebens einen immer höheren Stellenwert. Das spezifische Absicherungsinteresse durch ein Senioren Assistenzsystem differenziert sich jeweils nach Lebensalter:

  • Für jüngere Senioren steht eine Absicherung gegen plötzliche Unfälle und gesundheitliche Schicksalsschläge bei allein ausgeübten beruflichen Aktivitäten und in der Freizeit im Vordergrund: bei Sport / Fitness und Hobbies.
  • Für Senioren im besten Lebensalter ist die Unterstützung bei alterstypische Krankheiten, wie etwa Altersdiabetes oder LKB (leichte kognitive Beeinträchtigung bei erhaltener Alltagskompetenz), von hohem Wert.
  • Für hochaltrige Senioren ist die kontinuierliche Unterstützung, um mit den Konsequenzen von zunehmender Altervergesslichkeit und Gebrechlichkeit so gut wie möglichkeit zurecht zu kommen und trotzdem weiterhin sicher und selbstbestimmt zuhause leben zu können, besonders wichtig.
Assistenzsysteme müssen diese altersspezifisch unterschiedlichen Anforderungen jeweils in ihrem angebotenen Leistungsspektrum berücksichtigen.

Die drei Zielgruppen für Senioren Assistenzsysteme
Bildnachweis: © Dr.-Ing. Rainer Lutze Consulting

Lösungsarchitektur

Die Lösungsarchitektur für das Senioren Assistenzsystems verwendet die Komponente Smartwatch zur: 1) Kommunikation, 2) personenbezogenen Darstellung von Orientierungsinformation und 3) Erfassung und Verdichtung von Sensordaten. Die Kommunikation wird typischerweise mit einer Hausnotrufzentrale geführt. Positionsdaten über den Aufenthaltsort des Smartwatchträgers und weitere relevante Vitaldaten werden während einer Sprechverbindung zusätzlich von der Smartwatch per SMS dorthin übermittelt. Die dargestellte Orientierungsinformation baut in hohem Maße auf personenbezogenen Daten zur Person und Familie des Smartwatchträgers auf. Die eingesetzte zentrale LFAS Komponente, der Langfrist Analyse Server, ist das führende System für diese personenbezogenen Daten und erfordert entsprechende Sicherheits- und Hochverfügbarkeitstechnologien. Von dort werden bei Neuinstallation, Aktualisierung oder Austausch eines Endgerätes die Daten effizient mit diesem synchronisiert. Relevante sensorische Daten werden von der Smartwatch (und von einem zusätzlichen stationären Assistenzsystem) in verschlüsselter Form an den LFAS übertragen und dort zu einem Aktivitäts- und Bewegungsprofil aggregiert und temporär gespeichert. In einer Krisensituation können vom LFAS auch bei einer nicht mehr erreichbaren Smartwatch jederzeit Informationen zu letztem Standort, ... für die Hausnotrufzentrale verfügbar gemacht werden. Aus den personenbezogenen Daten im LFAS können bei Bedarf oder regelmäßig in einem zuvor vereinbarten Umfang Empfehlungen zur Prävention von Gesundheistrisiken abgeleitet und dem Smartwatchträger kommuniziert werden. Oder entfernte Angehörige, etwa Kinder, über das tatsächliche Wohlergehen ihrer Eltern geeignet informiert werden.

Auf diese Informationsservices stützt sich das Geschäftsmodell des Assistenzsystems.

Die technische Lösungsarchitektur
Bildnachweis: © Dr.-Ing. Rainer Lutze Consulting

Leistungsspektrum

IT basierte Assistenzleistungen lassen sich in vier Bereiche zusammenfassen:

  • Kommunikation. Direkte Sprechverbindungen helfen, Sachverhalte unmittelbar aufzuklären und Hilfe maßzuschneidern. Mit Smartwatches lässt sich eine solche Kommunikation praktisch überall im Zuhause und - mit geeigneten Endgeräten - auch unterwegs durchführen. Unabhängig davon, ob ein geeignetes Mobil- oder Festnetztelefon gerade zur Hand ist. Gesprächspartner ist eine Hausnotrufzentrale oder ein erreichbarer Familienangehöriger. Der Telefonanruf kann manuell veranlasst werden oder automatisch, wenn ein entsprechender Voralarm auf der Smartwatch nicht beantwortet wurde.
  • Orientierung. Ein unauffälliger Blick zur Smartwatch liefert nicht nur die Uhrzeit, Wochentag, Datum, Monat und Jahr. Dort dargestellte Hinweise auf aktuelle Feiertage, den eigenen Geburtstag sowie die Geburtstage wichtiger Familienangehöriger (Ehefrau, Kinder, ... ) helfen, Kommunikation im Alltag zu meistern. Ebenso nützlich sind gegebene Hinweise auf eine erforderliche Medikamenteneinnahme oder Flüssigkeitszunahme, Trinken. Oder die Erinnerung, Angebot, zur automatischen Abschaltung von noch aktiven Gefahrenquellen (z.B. E-Herd) beim Verlassen des Haushaltes.
  • Lokalisierung. Dies beinhaltet zunächst eine geografische Positionsbestimmung (typischerweise per WLAN/GPS/GLONASS) und kann die automatische Erkennung und Alarmierung beim Verlassen vereinbarter Aufenthaltsbereiche, »geofencing« einschliessen.
  • Erkennung und Prävention von Gesundheitsgefahren. Die integrierten Sensoren einer Smartwatch, typischerweise für 3D Beschleunigung, Lage im Raum/Gyroskop, Orientierung/Kompass, Puls, Schrittzähler, Luftdruck erlauben die Erkennung von Stürzen, aber lassen auch auf die ADLs (Aktivitäten des täglichen Lebens) des Smartwatch Trägers schliessen. Anhand eines wochentagsgenauen, initial trainierten und später automatisch adaptierten Aktivitätsprofiles können eine überlange Ausführung von ADLs, überlange Inaktivitäten zwischen ADLs und signifikante Abweichungen vom gewohnten (circadianen) Lebensrhythmus tagesgenau erkannt werden. Während die Erkennung und Alarmierung bei unmittelbaren Gesundheitsgefahren auf der Smartwatch ausgeführt werden kann, bietet es sich an, die notwendigen Informationen zur Prävention von Gesundheitsgefahren infolge der hierzu notwendigen Rechenleistung und Berücksichtigung eines umfassenderen Kontextes (etwa: des lokalen Wetters vor Ort) auf einem zentralen Server, dem LFAS (Langfrist Analyse Server), zu berechnen.

Es ist weiter zu berücksichtigen, dass beim heutigen Stand der (Batterie) Technik, wie auch infolge typischer Nutzergewohnheiten, eine Smartwatch nicht rund um die Uhr getragen werden wird. Vielmehr ist zusätzlich zur Smartwatch absehbar ein stationäres Assistenzsystem im Zuhause notwendig, wenn eine Assistenz bei nächtlichen Aktivitäten (etwa: Toilettengängen) realisiert werden soll. Das stationäre Assistenzsystem ist dabei typischerweise mit einem Hausautomatisierungssystem gekoppelt, um etwa auch die von der Smartwatch beim Verlassen/Wiederbetreten des Haushaltes ausgelöste Ab-/Anschaltung von Gefahrenquellen im Haushalt (E-Herd) zuverlässig auszulösen. Die typischerweise durch ein Senioren Assistenzsystem insgesamt realisierbaren Anwendungsfälle sind in dem anliegenden UML Diagramm dargestellt.

Das Digitale Geschäftsmodell

Die Vielzahl von Daten von Smartwatch und aus dem Smart Home erlaubt es, durch Aggregation der Daten über die Zeit und Spiegelung dieser individuellen Daten mit den Durchschnittswerten von Gleichaltrigen mit vergleichbarer Gesundheitslage, hieraus wertvolle Informationen für den Smartwatch Träger und seine bzw. ihre Angehörigen abzuleiten. Die Informationen haben typischerweise die Form von persönlichen Empfehlungen zur Prävention von möglichen Gesundheitsrisiken. Oder aber von Informationen über das aktuelle Wohlergehen hochaltrigerer Senioren bzw. Unterstützungsbedürftiger in ihrem Zuhause, die insbesondere für die Kinder bzw. pflegenden Angehörigen der betroffenen Personen relevant sind. Beides sind geldwerte Informationen und sind damit als Grundlage eines digitalen Geschäftsmodells für das Senioren Assistenzsystem geeignet.

Big Data aus dem Smart Home
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Die Zielgruppen für die Informationsservice sind die Bewohner, Senioren im Smart Home, insbesondere der Smartwatch Träger, zusätzlich pflegende Familienangehörige und entfernt lebende Familienmitglieder, Kinder.

Das Nutzenversprechen umfasst die zuverlässige, auch automatische Alarmierung externer Hilfe (Hausnotrufzentrale, erreichbare Kinder, pflegende Angehörige), selbst dann, wenn keine eigene (Re)Aktion mehr möglich ist. Aber auch die Information von Kindern, Angehörigen über das tatsächliche Wohlergehen ihrer Lieben, in zuvor vereinbarter Freuquenz und Umfang. Insbesondere für pflegende Angehörige ermöglicht dies, ihren Lebensalltag auch unter Berücksichtigung der anspruchsvollen Pflegeaufgabe weitreichend selbst zu gestalten.

Die Wertschöpfungskette beinhaltet zunächst die Erfassung des Aktivitätsverhaltens im Smart Home und unterwegs. Typischerweise vermittels der Präsenz-/Bewegungssensoren stationärer Assistenzsysteme und der integrierten Sensoren der Smartwatch. Die Verdichtung dieser Daten zu ADLs und der Vergleich mit dem erlernten, tagesgenau typischen Verhalten bestimmt, ob eine Krisensituation vermutet werden muss oder nicht. Abhängig von dieser Bewertung erfolgt - nach einem Voralarm - eine unmittelbare Alarmierung der hierfür vorgesehenen Organisationen / Personen. Die LFAS Komponente leitet aus den verdichteten Daten persönliche Gesundheitsempfehlungen ab, sie informiert Familienangehörige und Berechtigte zusammenfassend über das relevante Geschehen im Smart Home und unterwegs. Auf der Smartwatch erhält der Träger mit einem unauffälligen Blick jederzeit Orientierungsinformation zu seinem /ihrem Alltag und Familienangelegenheiten.

Die Ertragsmechanik des digitalen Geschäftsmodells stellt den regelmäßigen Erlösen aus der Subscription der Informationservices die Kosten des Systems für Datenübermittlung von und zu den Smartwatches, Hausautomationssystemen, die Betriebskosten LFAS sowie den Aufwand für die laufende Evolution insbesondere der LFAS Analysesoftware gegenüber. Auch die Kosten für die 24/7 mobilen Pflegedienstleister und die Hausnotrufzentrale sind hier zu berücksichtigen.

Multivalenter Nutzen

Entscheidend für eine Investition in ein Asistenzsystem ist letztlich dessen multivalenter Nutzen, d.h. der simultane Nutzen des Assistenzsystems auch für Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz im Haushalt. So hilft eine automatische Beleuchtungssteuerung nicht nur, Unfälle im Haushalt typischerweise infolge fahrlässig unterlassener Beleuchtung zu vermeiden, sie ist auch eine angenehme Komfortfunktion im Smart Home. Schon in jungen Jahren. Das durch das Assistenzsystem ermittelte, wochentagsgenaue Aktivitätsprofil der Bewohner liefert exakt die Informationen, um einzelne Räume des Zuhauses ausschließlich bedarfsgerecht aufzuheizen und dabei Energie einzusparen (ERR, elektronische Einzelraumregelung der Heizung).

Das Konzept des multivalenten Nutzens des Assistenzsystems
Bildnachweis: © Dr.-Ing. Rainer Lutze Consulting