Aferição de Atividade Diária atrvés de Mecanismos Inteligentes de Localização Indoor

Abstract

Portugal’s population is ageing at a fast rate, and with that, new challenges come up regarding the management of life quality among the elderly. While trying to answer problems regarding elder dependency, this project aims to develop a monitoring service, that monitors the performance of activities of daily living and the location of the elder. The possibility of combining technologies of indoor location and gauging of daily activities, allows the determination of anomalous or risky situations and warning, in adequate time, the caregivers/family members, to their occurrence.The main objective for this project concerned the concession and development of a location prototype, that predicted positions with error distances no bigger than 1-2 meters. After a deep contextualization about the ageing theme, the purpose and objectives to be fulfilled were defined. At start, the technologies that allow a balance between precision and cost of installation (number of location devices) of the location system, were studied. After it, it was studied some common technologies usually implemented in this kind of systems. Followed by that, it was studied the technologies available to monitor activities of daily living. Finally, an analysis was made about the possibility and reliability behind the combination of both services (monitoring of activities of daily living and monitoring of indoor location), in an integrated system that represents the final product of this internship. It was concluded that beacons should be used for the location system and the environment sensors and gaugung algorithm of the OneCare AAL solution, from Intellicare, should be used for monitoring of daily activities, although this last topic hasn’t been much explored in this project. Bearing that in mind, the definition of all the use cases allowed to answer the needs of elder monitorization and to fulfill the objectives of this project.8 solutions have been developed to be applied in the location algorithm, that were iteratively validated and classified according to their performance, in a ranking system. Among all the solutions, it was possible to verify that 3 of them (which use the fingerprinting technique and artificial intelligence), fulfilled the main objective for the location prototype, so we can consider that the project was successful. Besides that, it was developed an integration mechanism with the OneCare system and the Cuidador platform, allowing the location information to be available to the caregivers, aiding them in the task of taking care.

O crescente envelhecimento da população em Portugal, traz subjacente novos desafios no que toca à gestão da qualidade de vida em faixas etárias mais avançadas. Na tentativa de responder à problemática da dependência idosa, este projeto visa desenvolver um serviço de monitorização, que acompanhe o desempenho de atividades diárias e a localização indoor do idoso. A possibilidade de combinar tecnologias de localização indoor e aferição de atividades, permite a determinação de situações anómalas ou de risco, alertando, em tempo útil, os cuidadores/familiares para as mesmas. Assim, alia-se o prolongamento da autonomia do idoso ainda independente, à possibilidade de o fazer sem grandes riscos acrescidos para a integridade e segurança do mesmo. O objetivo principal para este projeto, passou pela conceção e desenvolvimento de um protótipo de localização que estimasse posições com distâncias de erro não superiores a 1-2 metros.Depois de uma contextualização aprofundada sobre a temática do envelhecimento, foram definidos o âmbito e os objetivos a serem alcançados com o projeto. Começou por estudarse tecnologias que permitissem obter um equilíbrio entre a precisão e o custo da instalação (número de dispositivos de localização) do sistema de localização. De seguida, estudaram-se técnicas comuns de localização aplicáveis a estes sistemas (trilateração, fingerprinting, dead reckoning, etc.) e produtos disponíveis no mercado, como forma de contextualização das tecnologias mais utilizadas na implementação deste tipo de sistemas. Seguiu-se o estudo das tecnologias disponíveis para aferição de atividades diárias. Por fim, efetuou-se uma análise sobre a possibilidade e fiabilidade da combinação de ambos os serviços (monitorização de atividades diárias e monitorização de localização indoor), num sistema integrado, querepresenta o produto final deste estágio curricular. Concluiu-se que se deveriam utilizar beacons para o sistema de localização, e os sensores de ambiente e o algoritmo de aferição da solução OneCare AAL da Intellicare para monitorização de atividades, apesar desta última vertente não ter sido muito explorada no projeto. Para tal, foram definidos todos os casos de uso que permitiriam responder às necessidades de monitorização de pessoas idosas e cumprir os objetivos do projeto.Foram desenvolvidas 8 soluções para aplicação ao algoritmo de localização, os quais foram validados de forma iterativa, e classificados consoante a sua performance num sistema de ranking. De entre estas, foi possível verificar que 3 soluções (que fazem uso da técnica de fingerprinting, com recurso a inteligência artificial), cumpriam com o objetivo principal do protótipo de localização, considerando-se que o presente projeto teve sucesso. Para além disso, foi desenvolvido o mecanismo de integração com o sistema OneCare e a plataforma do Cuidador, permitindo que a informação de localização ficasse disponível para os cuidadores, auxiliando-os na tarefa de cuidar.