GewoS – Gesund wohnen mit Stil

Aktiv und fit blei­ben bis ins hohe Alter und das mit­hilfe des hei­mi­schen Fern­seh­ses­sels. Das ist die Idee hin­ter dem For­schungs­pro­jekt GewoS. Akti­vi­tät und Bewe­gung kön­nen vie­len Erkran­kun­gen vor­beu­gen und sind dadurch ein wesent­li­cher Fak­tor dafür, im Alter ein selbst­be­stimm­tes Leben im eige­nen Zuhause füh­ren zu kön­nen.

Der Sessel wird zum Fitnessgerät

Im Zen­trum des Pro­jekts steht die Ent­wick­lung eines Bewe­gungs­ses­sels, ein Möbel­stück das zugleich Fit­ness­gerät ist. Ein Ses­sel, in dem man einer­seits bequem und ent­spannt sit­zen kann, der ande­rer­seits aber auch zur Bewe­gung inner­halb und außer­halb des Ses­sels anregt. Ein Fit­ness­ge­rät, das sich in die Wohn­um­ge­bung und den gewohn­ten Tages­ab­lauf ein­fügt und dadurch nicht das Schick­sal vie­ler ande­rer Fit­ness­ge­räte teilt, die unge­nutzt in einer Ecke ver­staut wer­den, nach­dem der Reiz des Neuen ver­schwun­den ist. Ein Fit­ness­ge­rät, das sich bei jedem Wet­ter nut­zen lässt und ein Bewe­gungs­an­ge­bot für all jene bereit­hält, die – aus wel­chem Grund auch immer – nicht den Weg in ein Fit­ness­stu­dio oder einen Sport­ver­ein fin­den.

Doch der Bewe­gungs­ses­sel kann noch mehr: Er ist mit Sen­so­ren aus­ge­stat­tet, die wich­tige Vital­pa­ra­me­ter mes­sen. Sie sind eine ein­fa­che Mög­lich­keit, den eige­nen Gesund­heits­zu­stand zu ver­an­schau­li­chen und dadurch das Bewusst­sein und die Ver­ant­wor­tung für die eigene Gesund­heit zu stär­ken.

Ein Fitnessgerät mit System

Um diese Funk­ti­o­nen bie­ten zu kön­nen, ist der Bewe­gungs­ses­sel mit sei­nen Sen­so­ren in ein tech­ni­sches Sys­tem ein­ge­bun­den, das aus zwei Client-Rech­nern, einem ener­gie­au­tar­ken Remote Con­trol­ler und einer Inter­net­platt­form besteht. Einer der bei­den Clients ist am Ses­sel unter­ge­bracht und über­nimmt die Auf­be­rei­tung der Daten von den Vital­pa­ra­me­ter-Sen­so­ren im Ses­sel. Hier kommt ein Tablet-PC zum Ein­satz, der in einer kom­mer­zi­el­len Sys­tem­va­ri­ante auch als Bedien­ge­rät ein­ge­setzt wird.

Das technische System rund um den Bewegungssessel umfasst zwei Client-Rechner, den heimischen Fernseher, eine Fernbedienung und eine Internetplattform
Der Bewegungssessel ist Teil eines technischen Systems

Auf dem zwei­ten Client – dem soge­nann­ten Client TV – läuft die zen­trale Anwen­dung des Sys­tems. Sie emp­fängt die Sen­sor­da­ten vom Client im Ses­sel, spei­chert sie in einer Daten­bank, wer­tet sie aus und zeigt Mess­werte und Aus­wer­tungs­er­geb­nisse an. Mit dem Bewe­gungs­ses­sel wird es mög­lich sein, regel­mä­ßige Tests zur Fit­ness und Beweg­lich­keit sowie zum all­ge­mei­nen Wohl­be­fin­den durch­zu­füh­ren. Aus den Test­er­geb­nis­sen wird ein indi­vi­du­el­ler Übungs­plan abge­lei­tet. Die Anwen­dung auf dem Client erzeugt und ver­wal­tet den Trai­nings­plan mit Übungs­ter­mi­nen und prä­sen­tiert die Anlei­tun­gen, nach denen der Benut­zer die Tests und Übun­gen absol­viert. Neben den geplan­ten Übun­gen, die Fit­ness und Beweg­lich­keit gezielt ver­bes­sern, wird die Client-Anwen­dung spie­le­ri­sche und unter­hal­tende Ele­mente für sport­lich weni­ger ambi­ti­o­nierte Benut­zer anbie­ten. Damit sol­len außer­dem Benut­zer ange­spro­chen wer­den, die nach einem Ein­stieg in eine sport­lich-aktive Lebens­weise suchen. Das Sys­tem sieht ein Moti­va­ti­ons­kon­zept vor, das sowohl das Errei­chen von Gesund­heits­zie­len als auch ein­zelne Akti­vi­tä­ten belohnt.

Der Client TV nutzt für seine Aus­ga­ben ein vor­han­de­nes Fern­seh­ge­rät. In der Basis­va­ri­ante wird er mit einem ein­fa­chen, einer TV-Fern­be­die­nung nach­emp­fun­de­nen, Remote Con­trol­ler bedient, der dank der „Energy Har­vest­ing“ Tech­no­lo­gien des Pro­jekt­part­ners EnOcean ener­gie­au­tark und war­tungs­frei ist. Auf die­sen Tech­no­lo­gien beruht auch ein Bewe­gungs­sensor, mit dem Akti­vi­tä­ten außer­halb des Bewe­gungs­ses­sels und der Woh­nung erfasst wer­den kön­nen.

Das GewoS-Sys­tem ist als erwei­ter­ba­res Sys­tem kon­zi­piert, in das Dritt­an­bie­ter neue Dienst­leis­tun­gen und Anwen­dun­gen inte­grie­ren kön­nen. Der Client TV weist dafür eine Plugin-Schnitt­stelle auf. Eine wei­tere Schnitt­stelle für Dienst­leis­ter ist die Inter­net­platt­form, über die bei­spiels­weise Apps und Infor­ma­ti­o­nen ange­bo­ten wer­den kön­nen. Außer­dem soll die Platt­form dazu die­nen, Gemein­schafts­er­leb­nisse zu schaf­fen, indem Benut­zer Fit­ness- oder Gesund­heits­ziele gemein­sam oder im Wett­be­werb gegen­ei­nan­der anstre­ben und Erfah­run­gen unter­ei­nan­der aus­tau­schen kön­nen. Damit ermög­licht die Platt­form aus Anbie­ter­sicht Geschäfts­mo­delle mit hoher Kun­den­bin­dung. Aus Benut­zer­sicht trägt sie zur Moti­va­tion sowie zu Spaß und Abwechs­lung bei der lang­fris­ti­gen Nut­zung des Bewe­gungs­ses­sels bei. Dane­ben ist die Inter­net­platt­form Basis für eine Reihe tech­ni­scher Vor­gänge wie Backup der Daten und Update der Clients.

Einsatz des ISA Dialog Managers

Auf dem Client TV läuft Linux als Betriebs­sys­tem, zur Spei­che­rung der Daten wird das Open Source RDBMS (Rela­ti­o­na­les Daten­bank-Manage­ment­sys­tem) MySQL ein­ge­setzt. Die Benut­zer­schnitt­stelle der in C/C++ geschrie­be­nen GewoS-Anwen­dung rea­li­sie­ren wir mit dem ISA Dia­log Mana­ger. Dadurch ist sie por­ta­bel und kann in ihrer kom­mer­zi­el­len Vari­ante mit ein­fa­chen Mit­teln so aus­ge­legt wer­den, dass sie auch auf bereits im Haus­halt vor­han­de­nen Gerä­ten instal­liert wer­den kann. Spe­zi­elle GUI-Objekte, zum Bei­spiel Dia­gramme zur Dar­stel­lung des zeit­li­chen Ver­laufs von Vital­pa­ra­me­tern, wer­den über die USW-Schnitt­stelle des ISA Dia­log Mana­gers ein­ge­bun­den. Die Rea­li­sie­rung die­ser Benut­zer­schnitt­stelle in einem Bereich, in dem der ISA Dia­log Mana­ger eher sel­ten zum Ein­satz kommt, bie­tet uns Mög­lich­kei­ten vor­han­dene Funk­ti­o­nen des Pro­dukts zu erwei­tern und die eine oder andere neue Funk­tion pro­to­ty­pisch zu imple­men­tie­ren.

Herausforderungen der Entwicklung

Eine von uns zu meis­ternde Heraus­for­de­rung bei der Ent­wick­lung der Benut­zer­schnitt­stelle stellt das Bedien­kon­zept mit dem Remote Con­trol­ler dar. Da er energie­au­tark und ein­fach zu hand­ha­ben sein soll, wird er nur wenige Tas­ten auf­wei­sen kön­nen. Den­noch muss es mög­lich sein, die ganze Funk­ti­ons­viel­falt der GewoS-Anwen­dung intu­i­tiv erreich­bar zu machen. Dies erfor­dert zum Bei­spiel eine klare Anwen­dungs­struk­tur und eindeu­tige Rück­mel­dun­gen, wo sich der Benut­zer inner­halb der Anwen­dung befin­det und wel­che Funk­ti­o­nen er von dort aus auf­ru­fen kann.

Architektur der GewoS-Anwendung auf dem Client TV
Software-Architektur des Client TV

Für die Spe­zi­fi­ka­tion des Client TV wer­den Pro­to­ty­pen mit unter­schied­li­chen Ziel­set­zun­gen ent­wi­ckelt. Anhand der ers­ten Pro­to­ty­pen wurde ana­ly­siert, wel­che Kon­se­quen­zen das Bedien­kon­zept auf die Benut­zer­ober­flä­che hat und wel­che Res­trik­ti­o­nen es mit sich bringt. Außer­dem wur­den Erkennt­nisse gesam­melt, wel­che Anpas­sungs­mög­lich­kei­ten, bei­spiels­weise im Hin­blick auf Schrift­größe und Far­ben, sinn­voll sind. Der ISA Dia­log Mana­ger bie­tet ver­schie­dene Funk­ti­o­nen, die das Pro­to­typing von Benut­zer­schnitt­stel­len unter­stüt­zen, zum Bei­spiel das Ändern von Dia­lo­gen ohne dafür die Appli­ka­tion neu bauen zu müs­sen.

Eine wei­tere Heraus­for­de­rung stellt der Ent­wick­lungs­pro­zess dar, der durch hohe Agi­li­tät geprägt ist. Die Zahl der Kom­po­nen­ten und ihre Kom­ple­xi­tät las­sen es nicht zu, die Im­ple­men­tie­rung erst dann zu begin­nen, wenn voll­stän­dige Spe­zi­fi­ka­ti­o­nen vor­lie­gen. Die Ent­wick­lung von Kom­po­nen­ten erfolgt paral­lel zur Aus­ar­bei­tung der the­o­re­ti­schen Grund­la­gen und Kon­zepte, damit für bei­des aus­rei­chend Zeit zur Ver­fü­gung steht. Die Paral­le­li­sie­rung ist auch erfor­der­lich, um früh Feed­back zu ein­zel­nen Teil­as­pek­ten ein­ho­len zu kön­nen, durch das eine detail­lierte Sys­tem­spe­zi­fi­ka­tion oft über­haupt erst mög­lich wird. Die Imple­men­tie­rung wird mit gro­ben Anfor­de­run­gen und Spe­zi­fi­ka­ti­o­nen begon­nen, die verfei­nert wer­den sobald neue Erkennt­nisse vor­lie­gen. Basis der paral­le­len Ent­wick­lung von Appli­ka­ti­o­nen ist ihre Zer­le­gung in Module bezie­hungs­weise Schich­ten, deren Schnitt­stel­len früh fest­ge­legt wer­den. Dadurch wird außer­dem die Kom­ple­xi­tät der Ent­wick­lung beherrsch­bar.

Unsere Rolle

Wir neh­men im Pro­jekt GewoS fol­gende Auf­ga­ben wahr:

  • Lei­tung des Kon­sor­ti­ums;
  • Pro­jekt­ma­nage­ment;
  • Ent­wick­lung des Clients, der unter ande­rem eine Schnitt­stelle für das Funk­pro­to­koll der EnOcean Alli­ance sowie die Funk­ti­o­nen Trai­nings­pläne ver­wal­ten, Mes­sun­gen, Tests und Übun­gen visu­a­li­sie­ren und Bewe­gungs­ses­sel bedie­nen auf­weist;
  • Ent­wick­lung der Inter­net­platt­form, die zum Bei­spiel zur Aktu­a­li­sie­rung der GewoS-Clients dient, die Kom­mu­ni­ka­tion zwi­schen Benut­zern ermög­licht und eine Schnitt­stelle für Dienst­leis­tungs­an­bie­ter bil­det;
  • Inte­gra­tion des Gesamt­sys­tems.

Projektpartner

Konsortium

Innovationsmanufaktur GmbH, München himolla Polstermöbel GmbH, Taufkirchen/Vils Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen, Erlangen
Sophia mit P.S. GmbH, Bad Tölz ISA Informationssysteme GmbH, Stuttgart EnOcean GmbH, Oberhaching
Lehrstuhl für
Präventive Pädiatrie
TU München Lehrstuhl für
Baurealisierung und Baurobotik

Unterauftragnehmer

Novotec Medical GmbH, Pforzheim Platingroup GmbH, Stuttgart

Laufzeit

1. April 2010 – 30. September 2013.

Website

www.gewos.org

Projektträger

GewoS wird vom Pro­jekt­trä­ger VDI/VDE Inno­va­tion + Tech­nik GmbH betreut.

Förderung

Das Pro­jekt „GewoS – Gesund woh­nen mit Stil“ wird vom Bun­des­mi­nis­te­rium für Bil­dung und For­schung unter dem För­der­kenn­zei­chen 16 SV 3971 geför­dert. Es ist eins von 18 Pro­jek­ten der För­der­maß­nahme „Alters­gerechte Assis­tenz­sys­teme für ein gesun­des und unab­hän­gi­ges Leben – AAL“.


Projektleiter

Veli Velioglu

Telefon
0711 227 69-62

E-Mail
velioglu[at]isa[dot]de

Oder benutzen Sie unser Kontaktformular.

 
 
ISA Informationssysteme GmbH • Azenbergstraße 35 • 70174 Stuttgart • Telefon: 0711 227 69-0 • E-Mail: info[at]isa[dot]de