Integrierte Gebäudesysteme für Gesundheitseinrichtungen

Wenn ich an integrierte Gebäudesysteme denke, springe ich zu gewerblichen Gebäuden. Aber mir kam der Gedanke, dass Gesundheitseinrichtungen eine sehr wichtige Anwendung sein könnten. Um das zu untersuchen, habe ich Dwight Stewart, Gründer und CTO, Igor, Inc. (West Des Moines, IA) interviewt. Das Flaggschiffprodukt von Igor, Nexos, ist eine PoE-basierte IoT-Smart-Building-Plattform, die die Hardware-, Software- und Cloud-Analysekomponenten integriert, um ein digitales „Backbone“ für Gebäude zu bilden.

Technische Informationen : Welche Arten von Einrichtungen sind gute Kandidaten für integrierte Gebäudesysteme?

Dwight Stewart: Obwohl wir sehen, dass sich Bürogebäude weiterentwickeln, sehen wir definitiv einen Anstieg im Gesundheitswesen.

Technische Informationen : Können Sie Ihr System beschreiben?

Dwight Stewart: Abbildung 1 veranschaulicht unsere Systemarchitektur. Nexos ist unsere zentralisierte IoT-Plattform, die unterschiedliche Technologien und Systeme innerhalb eines intelligenten Gebäudes verbinden und steuern kann, einschließlich Beleuchtung, Sicherheit, Sensorik und Sicherheit. Es nutzt die Sicherheit und Zuverlässigkeit der strukturierten Power-over-Ethernet (PoE)-Kabeltechnologie als Backbone, während die Unterstützung und Kompatibilität mit anderen führenden Marktprotokollen erhalten bleibt. Wie Sie in der Abbildung sehen können, ist unser Knoten der Grundbaustein des Systems. Sie können eine beliebige Anzahl von Sensoren, Aktoren und anderen Geräten an einen einzigen Knoten anschließen, begrenzt nur durch die PoE-Leistungskapazität von 90 Watt. Wenn ein Knoten weniger als die volle Leistung verbraucht, kann er mit einem anderen verkettet werden.

Sobald Sie einen Knoten mit dem Netzwerk verbinden, wird er über das Nexos-Gateway in unserer Softwareplattform vor Ort angezeigt. Das Gateway integriert alle Geräte auf jedem Knoten mit einem System von Standard- oder benutzerdefinierten APIs und Plugins sowie der Cloud. Die Automatisierungsfunktionen werden ebenfalls alle über das Gateway ausgeführt.

Technische Informationen : Wie könnte dies im Gesundheitswesen genutzt werden?

Dwight Stewart: Es hängt vom Kontext ab; Reden wir über Seniorenpflege und schauen uns zunächst ein Bewohnerzimmer an. Es gibt verschiedene Arten von Einrichtungen:Krankenhäuser, Langzeitpflege, unabhängige Pflege, Pflegeheime und Gedächtnispflege. Bei diesen verschiedenen Arten werden Sie von den Mitarbeitern unterschiedlich engagiert.

In den Patientenzimmern sind Stürze ein großes Thema. Wir können also unter anderem einen Bettsensor an unseren PoE-Knoten anschließen. Wenn dann jemand mitten in der Nacht aus dem Bett steigt, kann unsere Anwendung das Licht einschalten, sagen wir 30 % Helligkeit, damit eine Person sehen kann, ohne von der vollen Helligkeit geblendet zu werden – das würde es weniger wahrscheinlich machen sie zu stolpern. Es gibt Bewegungssensoren im Badezimmer, die normalerweise nur zum Ein- und Ausschalten von Lichtern verwendet werden. Wenn Sie jedoch mitten in der Nacht nicht im Bett sind und der Bewegungssensor im Badezimmer nach einigen Minuten nicht aktiviert wurde, ist das wahrscheinlich ein Zeichen dafür, dass Sie gestürzt sind. Das wiederum könnte einen Alarm an eine Pflegestation senden. Dies könnte implementiert werden, indem ein Plug-in erstellt und über eine API in die lokale Software geladen wird.

Sie können auch ein Armband oder eine Art tragbares Bluetooth-Gerät haben, mit dem eine Person einen Knopf drücken kann, der ein Signal drahtlos über unser System an einen nahe gelegenen PoE-Knoten sendet, um jemanden zu benachrichtigen, nach dieser Person zu sehen.

Dasselbe Wearable kann für Echtzeit-Ortungsdienste verwendet werden, die für eine Reihe von Dingen verwendet werden können. Zum einen muss der Patient keinen Schlüssel mit sich führen, was besonders für Memory-Care-Patienten wichtig ist. Das System könnte die Tür hinter ihnen automatisch verriegeln, wenn sie ihr Zimmer verlassen. In einer Einrichtung zur Gedächtnispflege gibt es wahrscheinlich andere Patienten mit Gedächtnisstörungen, die in Ihr Zimmer wandern könnten, wenn Sie nicht da sind. Wenn Sie also gehen und Ihr Wearable bei sich haben, können Sie Ihren Tag verbringen, und wenn Sie zurückkommen, weiß das System, wer Sie sind, dass Sie sich in der Nähe Ihrer Tür befinden, und entriegelt es, damit Sie es können eingeben.

Eine dritte Sache mit dem Wearable ist, dass man wissen kann, welche Art von Aktivitäten eine Person macht. Veränderungen in Verhaltensmustern sind ein sehr signifikantes Zeichen für eine Veränderung der Gesundheit – der psychischen Gesundheit, der körperlichen Gesundheit. Wenn also jemand normalerweise jeden Tag zu einer bestimmten Zeit für eine halbe Stunde ins Esszimmer geht und dann mit seinen Freunden fernsieht, können seine Kinder oder ein Anwalt des Gesundheitswesens, sogar auf der anderen Seite des Landes, dieses Profil auf einen abrupten Zeitpunkt überwachen Rückgeld. Sie können auch sehen, dass Hausmeister und Krankenschwestern Zeit mit ihnen verbringen, und Sie können sicher sein, dass sie Aufmerksamkeit bekommen. Zum Beispiel, wer sie heute gebadet hat, weil sie beide zusammen im Badezimmer waren – Dinge, die zählen.

Technische Informationen :Können Sie etwas mehr über Ihre Systemarchitektur sagen?

Dwight Stewart: Wir versuchen, so viel wie möglich mit preiswerten handelsüblichen Geräten/Sensoren zu verbinden, die normalerweise USB sind. Die meisten Gebäudesteuerungssysteme verwenden im Allgemeinen kein USB – sie sind in der Regel sehr proprietär. Unser PoE-Knoten kann jedoch an alle Sensoren angeschlossen werden, die keine IP-Geräte sind.

Technische Informationen : Können Sie Ihren PoE-Knoten beschreiben?

Dwight Stewart: Es ist eine kleine Box, die PoE akzeptiert. Mit dem Ethernet-Kabel erhalten Sie 90 Watt Leistung sowie Daten- und Netzwerkkonnektivität. Die Knoten sind cybersicher und können sich mit USB-Geräten, Lampen und einer Vielzahl verschiedener Sensoren verbinden.

Verbundene PoE-Knoten können die digitale Struktur für ein Gebäude sein. Sie können auch zum Aufbau eines DC-Microgrids verwendet werden. Da die Menschen versuchen, Gebäude mit nachhaltigerer Technologie wieder zu elektrifizieren, werden Sie immer mehr von DC-Mikronetzen hören. Da ein Solarpanel Gleichstrom liefert, wäre es viel einfacher und effizienter, wenn es eine Gleichstromverteilung im gesamten Gebäude gäbe – PoE könnte ein Mittel sein, um dies zu implementieren.

Sobald Sie Geräte mit dem Knoten verbinden, werden sie in unserer Software angezeigt, die in unserer Nexos-Plattform enthalten ist. Vor-Ort-Software verbindet sich mit allem, was sich bereits im Netzwerk befindet, sowie mit den Dingen, die mit unserem Knoten verbunden sind. Der Knoten kann auch als drahtlose Brücke zu drahtlosen IP-Geräten fungieren. Die Software vereint alle Geräte in einem Gebäude auf einer Plattform.

Die dritte Komponente in Nexos sind Cloud-Dienste, mit denen Sie den Zugriff mit einem einzelnen Gerät teilen können, das sich in einem Gebäude, einem Raum, einem Raum oder einer ganzen Etage befindet. Sie können Personen unterschiedliche Berechtigungen zum Teilen erteilen.

Unsere Cloud ermöglicht auch tiefgreifende Analysen, die eine Menge Prozessorleistung erfordern. Es kann Ihnen ermöglichen, mehrere Gebäude an einem Ort zu sehen, indem Sie sich mit dem Internet verbinden.

APIs in der Cloud könnten von einem Entwickler mobiler Apps verwendet werden, damit Sie die Beleuchtung in Ihrem Zimmer von einem mobilen Gerät aus über das Internet steuern können. Wenn Sie interessante Analysen durchführen, z. B. wie oft jemand auf die Toilette gegangen ist, könnte dies mit einem Cloud-basierten Analysepaket erfolgen. Die Daten in der Cloud gehören unserem Kunden, wir speichern sie nur. Sie können diese Daten aber auch mit Analysen verbinden, die sich in einem Paket befinden, das sie bereits verwenden, wie z. B. Microsoft Power BI oder andere Geschäftsbetriebssoftware.

Technische Informationen : Wie würden Sie die Vorteile Ihres Systems für das Gesundheitswesen zusammenfassen?

Dwight Stewart: Krankenhäuser und andere Gesundheitsdienstleister stehen vor der enormen Herausforderung, Kosten zu senken, die Patientenzufriedenheit und -ergebnisse zu steigern und die Mitarbeiterproduktivität zu verbessern. Sie müssen dies alles tun und gleichzeitig ein höheres Maß an ökologischer Nachhaltigkeit und eine verbesserte Patientenversorgung demonstrieren. Die einzigartigen Umgebungen in Krankenhäusern müssen die Bedürfnisse von Patienten mit eingeschränkter Mobilität und eingeschränktem Sehvermögen unterstützen. Patientenzimmer erfordern eine spezielle Beleuchtung und Steuerung, während andere Räume, wie Operationssäle, große Geräte enthalten, die es schwierig machen können, das Licht gleichmäßig und effizient im gesamten Raum zu verteilen.

Die IoT-Plattform von Igor bietet Steuerung, Sehschärfe und Integration mit Gebäudeautomationssystemen. Dadurch kann die Einrichtung die Qualität der Pflege verbessern, indem sie den zirkadianen Rhythmus des Patienten sorgfältig steuert, den Geräuschpegel bei geringer Beleuchtung reguliert, angenehme Temperaturen je nach Raum und Licht aufrechterhält und sicherstellt, dass sich die Patienten sicher fühlen.

Es ermöglicht dem Krankenhausmanagement, die Beleuchtung je nach Belegung und Standort zu analysieren und anzupassen. Es bietet auch eine bessere Raumnutzung, indem es belegte und unbelegte Räume für Energieeinsparungen identifiziert und feststellt, welche Räume nicht ausgelastet sind.

Zusammenfassend würde ich sagen, dass es das Leben und die Gesundheitsversorgung der Patienten verbessert, die Mitarbeiterproduktivität optimiert und die Energiekosten senkt.

Dieser Artikel wurde von Ed Brown, Herausgeber von Sensor Technology, verfasst. Weitere Informationen finden Sie hier .