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StartseiteForschung aktuellClevere Böden23.08.2011

Clevere Böden

Funksensor-Netzwerke könnten das Leben gleich in mehreren Bereichen sicherer machen

Technologie.- Schon lange haben Wissenschaftler die Idee, Autos irgendwann alleine fahren zu lassen - beschleunigt und gebremst von einem sensorgesteuerten Warnleitsystem. Jene Sensortechnik lässt sich aber nicht nur im Straßenverkehr einsetzen, sondern auch in der Überwachung sturzgefährdeter Senioren.

Von Michael Gessat

Funksensoren im Fußboden könnten mitteilen, wenn ein Mensch in der Wohnung gestürzt ist.  (AP)
Funksensoren im Fußboden könnten mitteilen, wenn ein Mensch in der Wohnung gestürzt ist. (AP)
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Mit Staubkörnern gegen die Flammenfront

Wissenschaftler an der Technischen Universität im schwedischen Luleå arbeiten seit Jahren an einem Projekt mit dem Namen "iRoad" – hier sollen zunächst einmal nicht die Autos, sondern die Straßen aufgerüstet werden, und zwar mithilfe von High-Tech-Fahrbahnmarkierungsknöpfen. Markierungsknöpfe, das sind normalerweise einfache, in den Asphalt eingeklebte Plastikknubbel am Fahrspurrand, die bei Dunkelheit das Scheinwerferlicht reflektieren. Ein "iRoad"-Markierungsmodul dagegen ist vollgepackt mit Elektronik, beschreibt Henrik Mäkitaavola aus dem Entwicklerteam:

"Das wichtigste Bauelement ist ein Magnetfeldsensor, mit dem sie vorbeifahrende Autos detektieren können; auch die Kombination mit einem zusätzlichen Beschleunigungsmesser ist möglich. Die Module können die Daten über die Verkehrssituation per Funk übermitteln - zum einen direkt zu ihren Nachbarmodulen, zum anderen über Relaisstationen zu einem Zentralrechner. Den benötigten Strom liefert bei bedecktem Himmel und bei Nacht eine Batterie, und die wird dann bei Sonnenschein von Solarzellen wieder aufgeladen."

Die "iRoad"-Module sollen aber nicht nur Daten sammeln, sondern Autofahrer direkt vor potenziellen Gefahren warnen: Sie beginnen zu blinken, wenn das System überhöhte Geschwindigkeit, einen Stau oder einen Unfall erkannt hat - die eingebauten LEDs sind hell genug, um auch bei Tageslicht ein unübersehbares optisches Signal abzustrahlen. Die Technik ist inzwischen anwendungsreif, wie eine Teststrecke in Schweden beweist – aber natürlich kostet eine "iRoad"-Straßenmarkierung mehr als eine herkömmliche.

"Die weißen Linien von Mittel- und Randstreifen müssen ja turnusmäßig erneuert werden, und bei dieser Gelegenheit könnte man relativ preisgünstig auch die Sensormodule einkleben."

Auch bei einem anderen Funksensornetzwerk-Projekt geht es um die intelligente Auswertung von Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten – hier allerdings bei ganz gemächlichem Tempo. Die Rede ist von einem medizinischen Routineverfahren, die Mobilität von älteren Menschen einzuschätzen: dem sogenannten "Timed Up & Go Test". Max Pagel von der Technischen Universität Braunschweig:

"Der läuft im Wesentlichen so, dass ein älterer Mensch sich auf einen Stuhl setzen muss, drei Meter laufen muss, sich umdreht, sich wieder auf den Stuhl setzt – die Zeit wird genommen und der Wert sagt aus, wie hoch das Sturzrisiko ist, und wie sicher es ist, diesen älteren Menschen ohne zusätzliche Hilfe alleine irgendwo in seiner Wohnung wohnen zu lassen."

Bislang genügt hier in Prinzip eine Stoppuhr; allzu differenzierte Ergebnisse kann der Test dann allerdings auch nicht liefern. Pagel und seine Kollegen lassen den "Timed Up & Go Test" also auf einem drucksensitiven Boden stattfinden, um sehr viel mehr Daten ermitteln zu können: Wie schnell steht die Person auf, wie ist die Schrittfrequenz, wie die Schrittintensität, gibt es kleine Pausen oder asymmetrische Bewegungsmuster?

Momentan verwenden die Wissenschaftler herkömmliche Bodenplatten, die an den vier Ecken mit Drucksensoren ausgerüstet sind. Die einzelnen Elemente sind per Funk miteinander vernetzt – später einmal soll das System nämlich kabellos in Laminatplatten integriert werden können und sich dann auch außerhalb einer standardisierten medizinischen Testumgebung nützlich machen:

"Wir wollen natürlich weitergehen und es schaffen, das Ganze zu minimieren, und in kleinem Maßstab zu bauen, dass man das auch einfach innerhalb einer Wohnung verlegen kann, und dann wirklich einen sehr wenig invasiven und sehr wenig die Privatsphäre verletzenden Weg findet, um herauszufinden, ob jemand gestürzt ist, ob sich Gangprofile verändern, und eben auch früh erkennen kann, ob sich Tagesabläufe bei alten Menschen verändern, und ob es vielleicht eine gute Idee ist, da mal wieder vorbeizugucken ..."

Zunächst allerdings arbeiten die Entwickler zusammen mit Medizininformatikern noch daran, die differenzierten Gangprofile überhaupt sachgerecht auszuwerten:

"Um vielleicht auch einfach Erkenntnisse daraus ziehen zu können, von den wir momentan noch gar nicht wissen, dass wir sie eigentlich herausziehen können."

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