Intelligente Gebäude verbessern unsere Lebensqualität · Spass (Gamification) Interaktion ... IoT...
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1, 23.09.2019 Intelligente Gebäude verbessern unsere Lebensqualität Andrew Paice, Leiter iHomeLab, Hochschule Luzern
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1, 23.09.2019
Intelligente Gebäude verbessern unsere Lebensqualität Andrew Paice, Leiter iHomeLab, Hochschule Luzern
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iHomeLab «Living in the future. Today.»
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«Living in the future. Today.»
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Smart Buildings / Intelligente Gebäuden
- Eine Intelligente Gebäude: - Kennt unsere Bedürfnisse - Reagiert auf unsere Wünsche - Kümmert sich um alles, damit wir eine gute
Lebensqualität – bis ins hohe Alter – geniessen
- Dies braucht - Aufnahmefähigkeit - Wissen – über das Gebäude, Umgebung,
Jahreszeit…uns… - Reaktions- und Lernfähigkeit - Interaktionsmöglichkeiten
- Mit dem Gebäude - Mit uns - Mit anderen Gebäuden…
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iHomeLab: Forschungsthemen und -Aktivititäten
Smart Energy Management • Lastmanagement und Smartmetering • Dezentrale Energiemessung & Lasterkennung Ambient Assisted Living • Möglichst lange selbstbstimmt und sicher wohnen • Unterstützungssysteme für (ältere) Leute & ihre Pfleger Safe Building Intelligence • Einheitliche, intuitive und benutzerzentrierte Bedienung • Lerndende Assistenz-Systeme • Daten-Sicherheit und Privacy
Visitor Center • 250 Events / Jahr, 2500 – 3500 Besucher / Jahr • Dissemination, Marketing, Living Lab
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Bildquelle: hrmobileservices.com
Kostenersparnis Komfort / Sicherheit
Nachhaltigkeit
Zeitgewinn
Spass (Gamification)
Interaktion
Nutzen von Intelligenten Gebäuden
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• CHF • Award • Label
EVU EVG/ZEG
EDL
Beispiel: Smart Energy Management
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Smart Energy Management
Wir erforschen Technologien, welche die verfügbare Energie optimal nutzen und dabei dem Menschen den gewünschten Komfort und die Sicherheit in seinem Lebensraum gewährleisten.
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Somit ermöglichen wir die Integration von nachhaltige, erneuerbare Energiequellen
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Ziel: Integration erneuerbarer Energiequellen
Smart Energy Management Lösungen
Bilanzierung
Sub-Metering
NIALM
Energy Awareness - Verbrauch - Vorhersage - Steuerung
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Energy Aware Devices / Energie-Bewusstsein
Ein “energy aware” Gerät: - Kennt den aktuellen Energieverbrauch - Kennt den zukünftigen Energieverbrauch - Ist extern ansteuerbar
Anwendungen: - Energy sparen - MicroGrids - Bilanzierung
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IoT – Das Internet der Dinge
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In der Zukunft
werden alle
Geräte, Sensoren
und Objekte
miteinander
vernetzt.
So entstehen
Smarte Systeme
Source: iStock
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Vernetzung
12, 23.09.2019 Source: E.on UK - EDRP Report
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Sensoren
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«Wearables» - Tragbare Sensoren
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«Wearables» - Neue Möglichkeiten
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Umgebungssensoren
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Kameras zur Sturzdetektion
Kameras, ja oder nein?
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Umgebungssensoren
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• Unauffällig • Nicht am Körper • z.B. direkt im Boden
Quelle: www.future-shape.de
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Beispiel: AAL Projekt «HOME4DEM»
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Aktivitätserkennung – Sensorplatzierung
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• 13 Multi-Sensors installiert • Ziel: ADL-Erkennung
• Kochen/Essen 6 Sensoren
• Toilette/Hygiene 3 Sensoren
• Schlafen 2 Sensoren
• Anwesenheit 2 Sensoren
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Aktivitätserkennung – Sensordaten
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Luftfeuchtigkeit bei der Spüler / Toilette
Going to the toilet
Taking a shower
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Trends – Gesunde ältere Person
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Stucki RA, Urwyler P, Rampa L, Müri R, Mosimann UP, Nef T, A Web-Based Non-Intrusive Ambient System to Measure and Classify Activities of Daily Living, J Med Internet Res 2014;16(7):e175
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Trends – Ältere Person mit Alzheimer
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Stucki RA, Urwyler P, Rampa L, Müri R, Mosimann UP, Nef T, A Web-Based Non-Intrusive Ambient System to Measure and Classify Activities of Daily Living, J Med Internet Res 2014;16(7):e175
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IoT System / Gebäudeautomation
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Adaptive User Interfaces
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Sprachsteuerung und -interaktion
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Brain Computer Interfaces (BCI)
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BCI: Brain-Computer-Interface Gehirn-Computer Schnittstelle
Geräte mit Gedanken steuern
Die Vision ist, dass bewusst kontrollierte Gehirnaktivität für die Steuerung eines Gerätes ausreicht (z.B. Licht einschalten).
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Quelle: Standford Video
BCI Umsetzungsmöglichkeiten
Invasiv, viele Elektroden Nicht-invasiv, wenig Elektroden
+ Beste Gehirnsignalqualität + Beste örtliche Auflösung + Kürzeste Eingabezeiten, viele Steuerbefehle - Chirurgischer Eingriff notwendig - Infektionsrisiko / Abstossungsrisiko
+ Kein Chirurgischer Eingriff + Kein Infektionsrisiko + Technik kann jederzeit entfernt werden - Wenige Steuerbefehle möglich - Langsamere Eingabe - An behaarten Stellen schwierig guten
Haut-Elektroden-Kontakt herzustellen
Quelle: Mindwave
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Sehr verbreitet: EEG basierte BCIs
Detektion der Gehirnaktivität durch Messung von elektrischen Potentialen am Kopf durch Elektroenzephalographie (EEG)
- Nicht invasiv - Nicht gesundheitsschädlich - Sehr gute zeitliche Auflösung - Portabilität gegeben - Vergleichsweise günstig - «Gedankenlesen» mit Stand der
Technik unrealistisch
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Projekt Pontis – BCI Fernseher-Steuerung
Systementwicklung zur TV-Steuerung via BCI - Kanalwechsel - Lautstärke
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Fazit: BCI
Quelle: Neuralink Launch Event
Aktuelle Technologie-Trends: - Elektrodenoptimierungen
Smarthome Steuerung via BCI prinzipiell möglich, aber noch nicht Massenmarkttauglich.
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Ausblick: Technologie-Trends
Quelle: Neuralink Launch Event 2019
Elektrodenoptimierungen (Bedienerfreundlichkeit)
Elektrodenimplantate
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Zusammenfassung
- Intelligente Gebäude können unsere Lebensqualität verbessern
- Erhöhung der Nachhaltigkeit
- Selbst-bestimmtes Leben im hohen Alter
- Interaktive Technologien, die in meinem Interesse agieren
- Kern Technologien
- IoT
- Data Science
- Mensch-Maschinen Schnittstellen
- Zukunft:
- Intelligente Assistenten & Integrierte Lösungen
- … Brain – Computer Interfaces … vielleicht …
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Möglichkeiten für Zusammenarbeit
• Industrie Projekte • Direktfinanzierung • Innosuisse Projekte • EU Consortia • Andere Förderquellen
• Dienstleistungen
• BACNet Zertifizierungstests • Direktaufträge
• Industrieprojekte für Studenten
• Semesterarbeit (120 hrs) • Diplomarbeit (180 Hrs) • Elektrotechnik • Informatik
34, 23.09.2019 Source: pixabay.com
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