Project BOS Low-cost InDoor Localization System Nature Inspired Technologies Group Dept. of Cybernetics FEE CTU in Prague

Nature Inspired Technologies G r o u p Project BOS – Goals  Společný projekt ČVUT + IMA (Institut Mikroelektronických Aplikací)  Pro období 2011 – 2013 (od návrhu po prototypové ověření činnosti)  Hlavní cíle / části projektu:  Levný systém pro monitorování pohybu osob v uzavřených (InDoor) objektech  Převážně menší objekty, případně rozdělené na místnosti, nikoli rozlehlé haly  Přesnost pro lokalizaci osob (metry)  Monitorování pohybu pacientů – jejich lokalizace – nalezení  Tlačítko HELP – rychlé přivolání pomoci (pacient)  Monitorování pohybu personálu – jejich lokalizace – přehled  Přivolání: pacient – nejbližší ošetřovatel (potřebné vybavení)

Nature Inspired Technologies G r o u p Project BOS – Targets  Budovy (velké objekty)  Lokalizace pacientů a personálu – přehled o pohybu, pomoc  Byty (malé objekty)  Přehled o pohybu lidí v domácí péči – zdraví styl – pohyb  Detekce varovných stavů – pád, dlouhodobé strnutí  Výzkumné aktivity (malé i velké objekty)  Evidence rozsahu / plynulosti pohybu, vynaložených kalorií, …  Pokročilá detekce nenormálních stavů (pacientů, osoby)  Tvorba modelu chování pacientů / osob  Detekce nestandardního chování – předpověď záchvatů, …

Nature Inspired Technologies G r o u p Projekt BOS – Principes  Osoba – náramek – signálový maják / vysílač  Přijímací senzory – příjem signálu – úroveň signálu  Vhodné rozmístění přijímacích senzorů – triangulace  Z několika senzorů – určení polohy náramku  Přesnost určení polohy – problém ???  Nejde o lokalizace z rozpoznání pozice podle okolí  Jde o lokalizace podle úrovně signálu: vysílač –> přijímač  Ovlivnitelnost okolním prostředím (útlum, odrazy, …)  Ovlivňuje – materiál objektu, okolní nábytek, okolní osoby (náramky)  Nestabilita signálu – nejistota určení polohy (požadavek aspoň 1m)  Nutno vykonat kalibraci pro každé instalované prostředí  Algoritmy pro detekci polohy z kalibračních hodnot

Nature Inspired Technologies G r o u p Project BOS – Calibration  Návrh (senzory) -> Instalace -> Kalibrace -> Ověření -> Využití  Návrh (senzory) – rozmístění senzorů podle rozležení bytu / objektu  Vždy v dosahu alespoň tří senzorů – určení pozice náramku triangulací  Kalibrace – nutnost – parametry nelze odhadnou / vypočíst  Několikanásobná – kalibrační mřížka – kalibrace každého políčka – rozsahy hodnot pro políčko  Ověření – testování spolehlivosti určení pozice za běžného provozu  Hodnocení úspěšnosti kalibrace – případně opětovná kalibrace – úprava parametrů algoritmu

Nature Inspired Technologies G r o u p Project BOS - Visualization  Formou webové aplikace – dostupnost z libovolného místa  Dvě možnosti zobrazení: 1) jednoduchá / rychlá a 2) přehledová / informační  1) Jednoduchá (2D) – rychlá orientace v objektu (v podstatě podle mapy)  Zobrazení pouze nezbytných informací – půdorys podlaží, typy osob barvou (pacienti, personál)  Přesné určení pozice hledané osoby – pomocná mřížka (1m) – navigace (ochranka)  2) Přehledová (3D) – komplexní informace o rozmístění osob (celý objekt)  Orientační rozmístění osob – využitelnost objektu, shlukování pacientů, vhodné rozmístění personálu  Celkové pozorování pohybu / schování osob – využití nejkratších cest, přeplnění některých oblastí