Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10348/11283
Title: Internet of things 4 seniors
Authors: Correia, Luís Filipe Jesus
Advisor: Pereira, António Manuel de Jesus
Barroso, João Manuel Pereira
Costa, Nuno Alexandre Ribeiro da
Issue Date: 8-Apr-2022
Abstract: Atualmente, deparamo-nos a nível mundial com uma população bastante envelhecida, com tendência a aumentar e a população portuguesa não é exceção. Este fator intensifica-se na região do interior do país, onde predominam as zonas rurais, fortemente desertificadas. Os poucos residentes destes ambientes rurais, são maioritariamente idosos que, em muitos casos, vivem isolados não só socialmente, mas também tecnologicamente, dada a elevada taxa de infoexclusão da população sénior. Todos estes fatores potenciam o sentimento de insegurança e de solidão extrema. Torna-se um desafio melhorar a qualidade de vida de quem tem ainda alguma autonomia e condições para viver no seu lar. A Internet of Things apresenta-se como um dos paradigmas tecnológicos com maior potencial neste âmbito, uma vez que o seu principal objetivo passa pela capacidade de integrar a tecnologia da informação com os objetos físicos presentes no quotidiano. Associado a este conceito, surge o paradigma Ambient Assisted Living (AAL), que pretende monitorizar e apoiar de forma automática e pró-ativa o habitat e o próprio utente, por forma a prologar o número de anos que pode viver de forma autónoma e com uma qualidade de vida melhorada. Neste projeto é proposta uma arquitetura de alto nível para uma solução, designada de SiMI (Sistema de Monitorização de Idosos). Este sistema tem como objetivo principal recolher dados sobre os idosos, atividade e parâmetros vitais, bem como informação relativa ao ambiente da sua residência. Com base nos dados recolhidos, o sistema de notificações envia avisos para o cuidador ou familiares. É um requisito importante que o sistema não condicione o dia-a-dia dos idosos, pelo que todos os equipamentos a utilizar devem ser o mais discretos possível. Deste modo, a arquitetura proposta define que o sistema não deve ser intrusivo, onde os idosos apenas colocam uma smartband e não necessitam de interagir diretamente com nenhum equipamento para que o sistema funcione. x A arquitetura proposta encontra-se dividida em quatro módulos: SiMISensor, SiMI-Gateway, SiMI-Server e SiMI-Care. Os módulos SiMI-Sensor e SiMI-Gateway estão localizados nas residências dos idosos e são responsáveis pela recolha dos dados do ambiente das residências e dos idosos. O módulo SiMI-Server tem como função principal receber, processar, armazenar e centralizar toda a informação proveniente do módulo SiMI-Gateway. O módulo SiMI-Care permite que o cuidador/familiar possa aceder, em tempo real, através de uma aplicação móvel, a toda a informação relacionada com o idoso e a sua residência. É também através deste módulo, que o cuidador/familiar é notificado caso ocorra alguma situação anómala. O sistema foi testado através de três tipos de testes: aceitação, robustez e ambiente real. Os testes de aceitação permitiram concluir que as smartbands foram bem aceites pela maioria dos idosos, que não consideraram este dispositivo intrusivo na sua rotina diária. Os testes de robustez testaram as diversas funcionalidades do sistema proposto, num ambiente real de utilização, com a monitorização de dois idosos. Por fim, a solução foi avaliada, em ambiente real, com um conjunto mais alargado de idosos e cuidadores. Através das respostas dadas, pelos diversos utilizadores, concluiu-se que os idosos se sentem mais seguros e autónomos ao utilizarem este sistema. Por outro lado, os cuidadores transmitiram que o facto de obterem, em tempo real, a informação relativa ao estado idoso, bem como da sua atividade, e serem notificados caso algo que coloque em risco o idoso, é algo que os deixa mais descansados e com um maior sentimento de segurança em relação às pessoas que estão ao seu cuidado. A solução proposta permite a criação de ambientes inteligentes, em habitações comuns, que monitorizam e controlam diversos parâmetros da residência bem como dos próprios idosos, desde a sua atividade física a parâmetros vitais. Sendo este um sistema não intrusivo, desde logo apresenta como uma das principais vantagens, o facto de não requerer conhecimentos tecnológicos, por parte dos utilizadores seniores. Assim, para além de incrementar a qualidade de vida e possibilitar uma maior autonomia dos idosos, dá aos cuidadores e familiares um sentimento de segurança e de acompanhamento permanente. O sistema desenvolvido neste trabalho, tendo em conta as suas características, pode ser adotado por sistemas de saúde ou até mesmo por serviços de apoio à terceira idade, quer sejam estes públicos ou privados. Pois, este para além de promover a autonomia dos idosos, realiza uma monitorização dos dados vitais e da atividade diária dos utentes. Sendo que os dados recolhidos são fundamentais para o controlo clínico e condição do idoso.
Currently, we are faced worldwide with an aging population, with a tendency to increase, and the portuguese population is no exception. This factor intensifies in the interior region of the country, where rural areas are predominant, strongly desertified. The few residents of these rural environments are mostly elderly people who, in many cases, live isolated not only socially, but also technologically, given the high infoexclusion ratio of the senior population. All these factors increase the feeling of insecurity and extreme loneliness. It becomes a challenge to improve the quality of life of those who still have some autonomy and conditions to live at home. The Internet of Things presents itself as one of the technological paradigms with the greatest potential in this area, since its main objective is the ability to integrate information technology with physical objects present in everyday life. Associated with this concept is the Ambient Assisted Living paradigm, which aims to automatically and proactively monitor and support the habitat and the elderly, in order to extend the number of years that they can live independently and with an improved quality of life. In this project a high-level architecture for a solution is proposed, called SiMI (Sistema de Monitorização de Idosos). The main purpose of this system is to collect data about the elderly, activity and vital parameters, as well as information regarding their home environment. Based on the collected data, the notification system sends warnings to the caregiver. The proposed architecture is divided into four modules: SiMI-Sensor, SiMIGateway, SiMI-Server and SiMI-Care. The SiMI-Sensor and SiMI-Gateway modules are located in the homes of the elderly and are responsible for collecting data from the environment of the homes and the elderly. The main function of the SiMI-Server module is to receive, process, store and centralize all the information coming from the SiMI-Gateway module. The SiMI-Care module allows the caregiver to access, in real time, through a mobile application, all the information xiv related to the elderly and their residence. It is also through this module that the caregiver is notified if any anomalous situation occurs. The system was tested through three types of tests: acceptance tests, robustness and in real environment. The acceptance tests concluded that the smartbands were well accepted by most of the elderly, who did not find this device intrusive in their daily routine. The robustness tests tested the various functionalities of the proposed system, in a real environment of use, with the monitoring of two elderly people. Finally, the solution was evaluated, in a real environment, with a wider set of elderly people and caregivers. Through the answers given by the several users, it was concluded that the elderly feel safer and more autonomous when using this system. On the other hand, caregivers reported that the fact that they can obtain, in real time, information about the elderly's status, as well as their activity, and be notified if anything puts the elderly at risk, is something that makes them feel more at ease and secure. The proposed solution allows the creation of intelligent environments, in common dwellings, which monitor and control various parameters of the residence as well as the elderly themselves, from their physical activity to vital parameters. Since this is a non-intrusive system, one of its main advantages is that it does not require technological knowledge on the part of senior users. Thus, in addition to increasing the quality of life and enabling greater autonomy of the elderly, it gives caregivers a feeling of security and permanent monitoring. The system developed, taking into account its characteristics, can be adopted by health systems or even by elderly support services, whether public or private. In addition to promoting the autonomy of the elderly, it monitors vital data and the daily activity of the users. The data collected are fundamental for the clinical control and condition of the elderly.
Description: Tese de Doutoramento submetida à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
URI: http://hdl.handle.net/10348/11283
Document Type: Doctoral Thesis
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TD - Teses de Doutoramento

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