Hintergrund

Die COVID-19-Pandemie und die damit einhergehenden Maßnahmen wie „social distancing“ erschweren die Lebensumstände allein lebender Menschen. Unfälle (z. B. Stürze), Missgeschicke und gesundheitliche Probleme werden von nahestehenden Personen seltener oder zu spät bemerkt und das kann mitunter lebensbedrohliche Ausmaße annehmen. Mit dem Verlust an persönlichem Kontakt, erhöht sich die Ungewissheit und Sorge darüber, ob bei Verwandten und Freunden alles in Ordnung ist. Notrufsysteme für den Hausgebrauch wären in solchen Fällen hilfreich, haben aber auch ihre Tücken. Zum Beispiel muss in der Regel aktiv Kontakt aufgenommen werden (nicht möglich, wenn Person ohnmächtig ist). Darüber hinaus ist die Nutzung solcher Systeme mit einem sozialen Stigma behaftet.

Projektinhalt

Das vorangegangene Projekt Smart Companion war darauf ausgerichtet, die Fähigkeiten von Notrufsystemen zu erweitern und etwaige Vorbehalte gegen sie zu zerstreuen. Der Plan war kein eigenständiges Gerät zu entwickeln, sondern Alltagsgeräte (insbesondere Staubsaugerroboter) mit zusätzlichen Funktionen wie zum Beispiel einer bidirektionale Sprachunterstützung auszustatten. Darauf baut Smart Companion 2 auf, und nimmt Aspekte wie  Benutzer*innenakzeptanz/Benutzer*innenerfahrung, technische Lösungen zur Sturzprävention und weitere hilfreiche Funktionen zur Erhöhung der Sicherheit in den Fokus. Das System soll unter anderem in der Lage sein, die Notrufkette für Angehörige und Notrufzentralen in Gang zu setzen. Damit wird die Autonomie der Anwender*innen gestärkt (und nicht, wie manche befürchten, untergraben) und den Angehörigen und Freunden die Gewissheit gegeben, dass in Notfällen Hilfe zur Stelle ist. Die Projektergebnisse legen auch den Grundstein für eine neue Generation von Personal Emergency Response Systemen (PERS), die von den Notrufzentralen (z.B. Projektpartner ASB) dringend benötigt werden.

Ziele

Auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojekts aufbauend erstellen wir einen Prototyp und testen, ob er die an ihn gestellten Erwartungen in einer Versuchsumgebung erfüllen kann. Besonderes Augenmerk gilt den Schlüsselkomponenten der Sturzerkennung und Systemen, die selbstständig Hilfe rufen können. Dazu gehören

• aktive Notrufe (d.h. der Benutzer ruft um Hilfe),
• angemessene Reaktionen des Gerätes auf außergewöhnliche Situationen (d. h. der Benutzer reagiert nicht, und das Gerät erkennt den Notfall selbstständig), sowie
• Funktionen zur Sturzprävention (d.h. der Nutzer wird vor möglichen Hindernissen gewarnt).

Bei der Entwicklung des Systems stellen wir die Bedürfnisse der zukünftigen Nutzer*innen in den Mittelpunkt unserer Untersuchungen, implementieren Sprachinteraktionssysteme, da sie die inklusivste Art der Kommunikation sind, nutzen maschinelles Lernen für die Notfallerkennung und legen großen Wert auf Datenschutz, Benutzer*innenfreundlichkeit und Komfort bei der Bedienung des Assistenzsystems.

Methoden

Wir verfolgen einen Human Centered Design (HCD)-Prozess, und stellen somit die Bedürfnisse und Erfahrungen der Nutzer*innen in den Mittelpunkt. „Care ethics“ ist ein weiteres zentrales Konzept des SC2-Projekts. Es betont die Notwendigkeit, Erfindungen und Anwendungen so zu gestalten, dass sie das Wohlbefinden und die Entfaltung aller fördern, basierend auf dem Wissen und den Reaktionen der Betroffenen. Eine weitere tragende Säule ist der "Ethics by Design" Prozess. Er beteiligt die künftigen Anwender*innen aktiv an allen Entwicklungsschritten, angefangen bei den ersten Modellen bis hin zur Definition der Benutzer*innenoberflächen. Fragen darüber, welche Daten aufgezeichnet und analysiert werden müssen und wie Datenschutz und Sicherheit gewährleistet werden können, werden auf diese Weise beantwortet.

Im technischen Teil des Projekts untersuchen wir, inwieweit intelligente Assistenzsysteme (IPAs), maschinelles Lernen und moderne Sensortechnik für die Erreichung der Projektziele nutzbar gemacht werden können. IPAs erkennen Sprache, analysieren sie und erzeugen natürlichsprachlichen Antworten mit Hilfe von Deep Learning. Sie sind einfach zu bedienen und werden für die Steuerung komplexer Systeme gut angenommen, weil sie eine nahezu natürlichsprachliche Art der Kommunikation bieten. Zudem nutzen wir Umgebungssensoren, kamerabasierten Systeme und wenden zur Bildverarbeitung maschinellen Lernens an. Da Staubsaugerroboter zu erschwinglichen Preisen erhältlich und mit fortschrittlichen Sensoren wie Kameras und Lasersystemen (LIDAR) für die Entfernungsmessung ausgestattet sind, sind sie die perfekte Wahl, um sie mit einem Notrufsystem auszustatten.

Ergebnisse

Die wesentliche technologische Innovation des Smart Companion Systems ist die Kombination mehrerer intelligenter Dienste. Durch das Zusammenspiel von Daten aus verschiedenen Quellen (z.B. Sensoren und Aktoren) werden neue Wege in der Mensch-Maschine-Interaktion beschritten und die Grundlagen für die nächste Generation von persönlichen Assistenzsystemen geschaffen. Die an dem Projekt beteiligten Partner profitieren in vielerlei Hinsicht von den Ergebnissen des Projekts. Die FH St. Pölten leitet die Europäische Hochschulinitiative E³UDRES² mit mehreren Partnerhochschulen und sieht in Smart Companion einen wichtigen Anknüpfungspunkt für internationale Forschungskooperationen mit ähnlicher thematischer Ausrichtung. Die Bosch AG stärkt mit diesem Projekt ihre Position als europäischer Hersteller von Staubsaugerrobotern und Smart Home Systemen. Die Akademie für Altersforschung am Haus der Barmherzigkeit ist in den Entwicklungsprozess vollumfänglich involviert, und leistet mit seiner Expertise wesentliche Beiträge zu ethischen Fragen und bei der Erreichung hoher ethischer Standards.  Der Arbeiter-Samariter- Bund Gruppe Linz ist ein Anbieter von Notrufsystemen und benötigt dringend technische Lösungen, um Stürze zuverlässig zu erkennen.  

Gefördert im Programm „IKT der Zukunft“ vom Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK)