Gesundheitsüberwachung: Tragbares Gerät und Ökosystem-Design

Projekt in Kürze: Promwad entwickelte ein Ökosystem zur Gesundheitsüberwachung, das ein Armband, einen Cloud-Service sowie mobile und Desktop-Anwendungen umfasst. Der Kunde, ein Entwickler von tragbaren Geräten und Smart-Home-Systemen, sah sich mit unterschiedlichen Marktlösungen konfrontiert, deren Integration ineffizient und kostspielig war. Das Unternehmen suchte nach einer sicheren, zuverlässigen, energieeffizienten und EHR-konformen Lösung, um schnell auf den Markt zu kommen. 

Dank der Expertise und des vollständigen Entwicklungszyklus von Promwad konnte der Kunde ein vielseitiges Produkt auf den Markt bringen, seine Position auf dem B2C- und B2B-Markt stärken und die Markteinführungszeit verkürzen. 

Kunde und Herausforderung

Unser Kunde, ein Entwickler von tragbaren Geräten und Smart-Home-Systemen, sieht sich mit der wachsenden Nachfrage nach Lösungen zur Gesundheitsüberwachung im häuslichen und professionellen Gesundheitswesen konfrontiert. Die bestehenden Angebote auf dem Markt waren fragmentiert und umfassten tragbare Geräte, Cloud-Dienste und Anwendungen, die oft eine kostspielige und komplexe Integration erforderten, was zu Ineffizienzen und Sicherheitsrisiken führte. 

Der Kunde benötigte ein medizinisches Überwachungssystem, das strenge Sicherheitsstandards erfüllte, über leicht integrierbare Komponenten verfügte und eine schnelle Markteinführung ermöglichte. Da ihm die erforderlichen Ressourcen und das Fachwissen fehlten, wandte er sich an Promwad, um eine schlüsselfertige Lösung zu erhalten, die die Entwicklung eines Armbands, von Apps, einer Cloud-Plattform und die Integration in die Systeme von Gesundheitsdienstleistern umfasste.
 

Warum Promwad

Der Kunde entschied sich für Promwad aufgrund seiner Erfahrung mit medizinischen und IoT-Geräten sowie seiner Fähigkeit, komplexe schlüsselfertige Systeme zu entwickeln. Wir haben einen vollständigen Entwicklungszyklus bereitgestellt, vom Konzept und Design bis hin zur Software und den Tests, und eine energieeffiziente, sichere und zuverlässige Lösung angeboten. 

An dem Projekt war ein interdisziplinäres Team beteiligt, das alle wichtigen Phasen der Geräteentwicklung abdeckte. Dazu gehörten: 

• ein Schaltungsingenieur; 

• ein Industriedesigner; 

• UX/UI-Designer; 

• ein Entwickler für eingebettete Software; 

• ein Qt-Entwickler; 

• ein Qualitätssicherungsspezialist; 

• ein Projektmanager. 

Lösung

Promwad hat die Wünsche des Kunden gründlich untersucht und ein umfassendes Ökosystem angeboten, das ein Handgelenkgerät, einen Cloud-Dienst, einen Desktop-Computer und eine mobile Anwendungsversion umfasst. Alle Elemente des Systems sind integriert, um ein nahtloses Erlebnis zu gewährleisten. 

So funktioniert das System: 

• Das Armband sammelt kontinuierlich Daten über den Zustand des Patienten.  

• Die Daten werden über einen sicheren Kommunikationskanal an einen Cloud-Server übertragen.  

• Die Informationen werden verarbeitet und in mobilen und Desktop-Anwendungen angezeigt.  

• Bei kritischen Veränderungen des Patientenzustands benachrichtigt das System automatisch das medizinische Personal oder die Angehörigen. 

Die Datenübertragungsprotokolle zwischen dem Gerät und den Krankenhaussystemen entsprechen strikt den Sicherheitsstandards für elektronische Patientenakten (EPA).
 

1. Hardware-Design

Die Schlüsselkomponente des Systems ist ein Armband mit eingebauten Sensoren:  

• Sensor für die Herzaktivität; 

• ein Bewegungssensor erkennt die Aktivität des Benutzers und sendet automatisch einen Alarm, wenn der Benutzer über längere Zeit bewegungslos bleibt; 

• eine Alarmtaste, um in Notfällen ein Notsignal zu senden. 

_{Das Armband verfügt über einen eingebauten Lautsprecher, der ein Tonsignal abgibt, wenn kritische Zustände erkannt werden oder die Alarmtaste gedrückt wird, um die Aufmerksamkeit anderer zu erregen}

Für eine lange Batterielebensdauer verwendet das Armband die nRF5340-Plattform von Nordic Semiconductor, die einen geringen Stromverbrauch, Unterstützung für Bluetooth Low Energy (BLE) und genügend Leistung für die Verarbeitung von Sensordaten bietet. Die Plattform ermöglicht es dem Gerät, bis zu mehrere Wochen im Standby-Modus zu arbeiten und bei Bedarf sofort aktiviert zu werden. 

Ortung und Positionierung

Das Armband ist mit einem Geolokalisierungsmodul und einem LPWA Cat M1-Modem ausgestattet, um den Standort des Patienten in Echtzeit zu verfolgen. Das Gerät verwendet GPS für die präzise Positionierung und LTE-M-Basisstationsdaten für den Fall, dass kein Signal vorhanden ist (z. B. in einem Gebäude).
 

2. Softwareentwicklung

Für die Sensorverwaltung und die Datenübertragung in die Cloud haben wir eine Firmware entwickelt, die Sensormesswerte in Echtzeit verarbeitet, Rauschen filtert, Fehlalarme eliminiert und sowohl BLE als auch LPWA Cat M1 für die drahtlose Kommunikation verwendet. Dieser Ansatz gewährleistet eine zuverlässige Datenübertragung und macht das Armband weniger abhängig von der Nähe zu Gateways. 

Wir haben auch eine Desktop- und eine mobile Version der Anwendungen entwickelt. 

Mobile App für Familien und Pflegekräfte

Die iOS- und Android-App zeigt die Vitalparameter des Patienten in Echtzeit an, sodass Angehörige und Pflegekräfte schnell reagieren können, während die intuitive Benutzeroberfläche allen Benutzern eine benutzerfreundliche Erfahrung bietet. Die Hauptfunktionen der Anwendung sind: 

• Echtzeit-Überwachung wichtiger Messwerte mit minimaler Latenzzeit dank Datenübertragung über die Cloud. 

• Push-Benachrichtigungen im Notfall, die bei kritischen Änderungen der Indikatoren gesendet werden. 

• Anpassbare Benachrichtigungen und Einstellungen für Alarme, wie z. B. normaler Herzfrequenzbereich oder Immobilitätszeit. 

• Multi-Profil, das es Verwandten oder Pflegepersonal ermöglicht, mehrere Benutzerprofile gleichzeitig zu überwachen. Jedes Profil ist individuell anpassbar, einschließlich Alarmschwellen und Benachrichtigungen. 

• Integration mit Sprachassistenten (Alexa, Google Assistant und Siri).

• Offline-Modus, bei dem Daten lokal gespeichert und nach Wiederherstellung der Verbindung mit der Cloud synchronisiert werden.

• Integration mit tragbaren Geräten zum Senden von Nachrichten an Smartwatches (Apple Watch, Wear OS).

_{Ein Beispiel für einen Notfallalarm ist die Benachrichtigung über kritische Herzrhythmusstörungen. Andere Inhaltsoptionen sind möglich: längere Immobilität oder Aktivierung der SOS-Taste. Die Nachrichten enthalten Patientendaten, Notfallkontakte und die nächstgelegenen medizinischen Zentren}

Desktop-App für medizinisches Personal

Die Desktop-Anwendung wurde für Ärzte und Pflegepersonal entwickelt und ist für Windows- und macOS-Plattformen verfügbar. Sie ermöglicht die Echtzeitüberwachung von Hunderten von Patienten. Mit benutzerfreundlichen Filtern und Kategorien können Sie Daten schnell finden und sortieren, während anpassbare Alarmschwellen für jeden Patienten dazu beitragen, Fehlalarme zu vermeiden.

_{Die Webanwendung lässt sich in Krankenhaussysteme integrieren, synchronisiert Daten automatisch und macht eine manuelle Eingabe überflüssig, was Zeit spart und Fehler reduziert} 

Geschäftlicher Nutzen 

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