Kapazitive Sensoren in der Wohnung können den Bewegungsablauf und die Anwesenheit von Personen erkennen und somit den Alltag der Bewohner absichern. (Bild: © Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD)

Lebensqualität und Sicherheit in der Wohnung erhöhen

Sensorik für Smart Living findet jetzt auch den Weg in Smart-City-Anwendungen!

Smart Living ist nicht nur Trend in automatisierten Wohnungen, um den Komfort der Bewohner zu erhöhen. Smart-Living-Anwendungen sorgen auch für Sicherheit von Bewohnern, wenn diese benötigt wird.

Im Interview mit RFID im Blick erläutert Florian Kirchbuchner, Abteilungsleiter Smart Living & Biometrische Technologien am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD, wie die Entwicklung von Sensorik-Lösungen das alltägliche Leben erleichtern kann – nicht nur in einem Smart Home, sondern auch in einem viel größeren Maßstab, in einer Smart City.

Kapazitive Sensoren für Anwendungen in der Hausautomatisierung

Mit integrierter Sensorik innerhalb einer Wohnung oder eines Zimmers in einer Pflegeeinrichtung sind eine Vielzahl von Anwendungen möglich. Das Ziel: den Alltag der Bewohner abzusichern. Das Fraunhofer IGD entwickelt passiv-kapazitive Sensoren, die in Fußböden unterhalb von Parkett, Fliesen oder Teppichböden zur Innenraumlokalisierung integriert werden können. Damit ist es möglich, die Position einer Person innerhalb der Wohnung zu bestimmen.

„Im Falle eines Sturzes ist das Sensoriksystem in der Lage, den Körper in liegender Position auf dem Boden zu erkennen und automatisch ein Hilfesignal auszulösen. Die Sensoren können beispielsweise über Bluetooth, WLAN oder fest verkabelt mit einem zentralen System kommunizieren“, berichtet Florian Kirchbuchner.

Das Sitzen auf dem Sofa wird zur Fernbedienung

Unter der Vielzahl Prototypen und Projekten in der Entwicklung am Fraunhofer IGD befindet sich unter anderem die Smart Couch. In die Couch sind insgesamt acht kapazitive Sensoren integriert, die es ermöglichen, die aktuelle Körperhaltung einer Person über maschinelles Lernen zu ermitteln.

„Die Sensoren können verschiedene Körperhaltungen von bis zu zwei Personen erkennen – beispielsweise die Schlafhaltung und die Sitzhaltung. Zu den Funktionen gehören das automatische Dimmen des Lichts, wenn eine liegende Haltung erkannt wird, oder das automatische Einschalten des Fernsehers, wenn eine sitzende Haltung erkannt wird“, erklärt Kirchbuchner.

Anwendungen von Sensorik in Pflegeeinrichtungen

Sensoren können dazu verwendet werden, nützliche und wichtige Informationen über Patienten in Pflegeeinrichtungen zu messen und zu bestimmen. Krankenhausbetten können mit Sensoren ausgerüstet werden, die Mikrobewegungen erkennen können, so Kirchbuchner: „Pflegekräfte werden auf Basis erfasster Sensordaten informiert, wenn sich ein Patient bewegt hat oder aus dem Bett aufgestanden ist. Dies ist besonders hilfreich, um an Schlafstörungen oder Demenz leidende Patienten vorsorglich überwachen zu können. Auch Dekubitus und mit dem Wundliegen assoziierte Erkrankungen können über die Analyse der Sensordaten frühzeitig erkannt und entgegengesteuert werden.“

Beispielsweise kann die Zimmerbeleuchtung automatisch eingeschaltet werden, wenn die Sensoren erkennen, dass der Patient das Bett verlässt. Die Sensordaten werden drahtlos an einen PC übertragen, sodass keine aufwändige Infrastruktur notwendig ist, und die mit Sensoren ausgestatteten Betten ortsunabhängig genutzt werden können.

Smart City-Anwendungen

Sensortechnologie kann natürlich auch in einem viel größeren Zusammenhang eingesetzt werden, vom Smart Home bis hin zur Smart City. Das Fraunhofer IGD hat sich bereits an Projekten beteiligt, in denen intelligente Sensorik in Gebäuden integriert wurde, zum Beispiel in Pflegeeinrichtungen. Aktuell werden in einem Projekt 300 Gebäude in einem ganzen Stadtteil mit assistierenden Technologien ausgestattet, um eine vernetzte Infrastruktur zu schaffen. Das Smart Home ist laut Kirchbuchner erst der Anfang dessen, was mit Sensortechnologien möglich ist:

„Eine grundsätzliche, vernetzte städtische Infrastruktur besteht bereits in Teilen. Wir verfügen schon über ein intelligent vernetztes Ampelsystem und wir haben Projekte mit autonomem Fahren in der Entwicklung. Smart Home und Smart City – alles kann vernetzt und zusammengeführt werden. Nur dann werden wir eine intelligente Umgebung erreichen und das Potenzial der Sensortechnologien vollumfänglich nutzen.“

Datenschutz ist entscheidend

Sämtliche Sensorikanwendungen müssen höchsten Datenschutzanforderungen und -standards genügen, unterstreicht Kirchbuchner. Um alle Entwicklungen auch in dieser Richtung abzusichern, wurde in einer Allianz der Fraunhofer-Institute IGD und SIT sowie der TU Darmstadt und der Hochschule Darmstadt 2019 das Nationale Forschungszentrum für Angewandte Cybersicherheit, ATHENE, mit Sitz in Darmstadt gegründet. IT-Sicherheit ist seit Ende der 90er Jahre ein wichtiges Forschungsthema in Darmstadt.

„Deutschland ist bei der Entwicklung intelligenter Technologien auf einem guten Weg, aber wie in vielen, vor allem europäischen Ländern, geht es hier nicht nur um Hardware und Know-how, sondern auch um Datensicherheit und Datenschutz. Die Entwicklung von Technologien wird durch Fragen des Datenschutzes, der insbesondere in Deutschland sehr ernst genommen wird, vertieft. Die Experten von ATHENE, wie auch bereits die der vorherigen Forschungseinrichtungen, arbeiten aktiv an intelligenten und sicheren Heimautomatisierungstechnologien. Erforscht werden unter anderem Antworten auf die Fragen: 'Wie können Systeme gegen Cyber-Angriffe gesichert werden?' und 'Wie können private Daten in einem Smart Home geschützt werden?'“, führt Kirchbuchner aus.

Niklas Van Bocxlaer
Niklas Van Bocxlaer
Exhibition Manager
Lüneburg bei Hamburg, Deutschland
Anja Van Bocxlaer
Anja Van Bocxlaer
Chefredakteurin und Konferenzmanagerin
Lüneburg, Deutschland
Jan Phillip Denkers
Jan Phillip Denkers
Stellvertretender Chefredakteur
Lüneburg, Deutschland
Vanessa Tan
Vanessa Tan
Redakteurin
Lüneburg, Deutschland
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