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«Sieh, das Gute liegt so nah!»

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Aktuelle Entwicklungen aus dem Gebiet der mobilen «Nahfeld»-Kommunikation (Near Field Communication – NFC) bieten viele noch unausgeschöpfte Möglichkeiten. Die Frage ist, wie wir unser «W-PAN» (Wireless Personal Area Network) so «konfigurieren», dass wir und unser Umfeld daraus grösstmöglichen Nutzen ziehen können.

Dass mit Hilfe mobiler Nahfeld-Kommunikation weitreichende Unterstützung unseres Alltags möglich ist, nehmen wir oft zu wenig bewusst wahr. Solche Lösungen werden häufig sehr intuitiv und «en passant» angewendet: Wer fragt sich beim Passieren eines Durchgangs bei einer Bergbahn, auf Grund welcher Technologie das Drehkreuz «wie von Zauberhand» freigegeben wurde? Man trägt ja lediglich eine «Plastic-Karte» in der Brusttasche oder eine Swatch-Access-Uhr am Handgelenk. Die zugrundeliegende RFID-Technologie (Radio-Frequency Identification) ist dabei nur einer von mehreren Technologie-Bausteinen im Bereich der Nahfeld-Kommunikation.

Abb.1: Nahfeld-Kommunikation als konstitutives Element eines Ubiquitous and Pervasive Mobile Computing Grafik: M.Signer

Einsatzszenarien mobiler Kommunikationskomponenten

Abbildung 1 zeigt eine Klassifikation mit Einsatzszenarien. Dies hilft, um Prozesse zuzuordnen und zu klären, mit welchen Technologiekomponenten man diese dank Nahfeld- Mobilkommunikation sachgerecht (weiter) automatisieren könnte. Besonders Entwicklungen auf dem Gebiet von «Embedded Mobile»1 bescheren uns vermehrt Systeme und Alltagsgüter, die im Sinne eines «Ubiquitous and Pervasive Computing»2 laufend Informationen digital austauschen und verarbeiten. Man spricht in diesem Zusammenhang gerne auch vom «Internet der Dinge» und bezeichnet damit die Integration der realen und virtuellen Welt.

Near Field Communication und Ubiquitous Sensor Networks

Über die letzten Jahre hat sich im Rahmen der Diskussion um das «Next Generation Network» (NGN) auch der Begriff «Ubiquitous Sensor Network» (USN) herausgebildet. Dies nicht zuletzt aufgrund des Phänomens der sich vermehrt ausbreitenden (intelligenten) Sensoren jeglicher Art, die in verschiedensten Einsatzgebieten Messdaten erfassen. Mit USN wird ein System von aufeinander abgestimmten Komponenten- Schichten bezeichnet (Sensor Network, USN Access Network, Network Infrastructure, USN Middleware, USN Applications Platform). Dieser Aufbau ermöglicht erst, entsprechende (Alltags-)Applikationen bereitzuhalten (Abb. 2). Die vielfältigen Anwendungsszenarien stellen hohe Anforderungen wie Robustheit bei geringstmöglichem Energieverbrauch (Solar, Batterie), Mobilfunkunterstützung, Fehlertoleranz oder dynamische Netzwerktopologie an die Sensoren.

Abb. 2: Schichtenmodell für USN (Ubiquitous Sensor Networks). Quelle: ITU

Near Field Communication im Gesundheitswesen

Namentlich im Gesundheitswesen lassen sich leicht verschiedene Sub-Systeme identifizieren, bei denen der Einsatz von Nahfeld-Technologien und Sensor-Netzwerken nutzbringend wäre: Denken wir nur an Abläufe in Spitälern, Arztpraxen oder an die im Zuge der demographischen Entwicklung zunehmend wichtiger werdende Unterstützung des Alltags von älteren Menschen in ihrem gewohnten Zuhause («Assisted Living At Home»). In Teilen sehen wir bereits heute entsprechende Lösungen, doch bis zur Realisierung einer umfassenden und integrierten Plattform mit den dazu notwendigen (und standardisierten) Komponenten sind noch einige Herausforderungen zu bewältigen. An oberster Stelle stehen immer Patientensicherheit und Schutz der persönlichen Patientendaten vor unberechtigtem und unerwünschtem Zugriff. Im Rahmen der vom Bundesrat für die Schweiz verabschiedeten E-Health-Strategie entstehen verschiedene lokale und regionale Modellversuche. Sie sollen in allen Belangen des Gesundheitswesens aufzeigen, ob eine Verbesserung der elektronischen Unterstützung von Prozessen möglich und im Sinne der Überführung in einen Regelbetrieb umsetzbar ist. Die BFH-TI ist hier in verschiedenen Aktivitäten mit eingebunden. Im Auftrag des Bundesamtes für Gesundheit (BAG) erarbeiteten Dozierende des Studiengangs Medizininformatik ein Evaluationshandbuch, das als Grundlage für die Evaluation der Modellversuche und – wenn die Vorgaben erreicht werden – einer Label-Vergabe «E-Health Suisse strategiekonform» an den evaluierten Modellversuch dient. Eine Test-Evaluation für den vom Kanton Genf in Kooperation mit Swiss Post Solutions aufgebauten Modellversuch «e-toile» konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Dabei spielt – neben der Health Professional Card (HPC) für Behandelnde – namentlich die Versichertenkarte (nach X.509-Standard) als Schlüssel für den Patienten zum eigenen elektronischen Patientendossier eine tragende Rolle. Wir prüfen dabei im Weiteren, inwieweit hier eine berührungslose («contactless ») Lösung unter Nutzung von Nahfeld-Kommunikation möglich wäre (Abb. 3).
Ein weiteres Forschungsprojekt der BFH, bei dem mobile Nahfeld-Technologien eine Rolle spielen, ist ebenfalls im Gesundheitswesen angesiedelt.

Abb. 3: Die Versichertenkarte wird zum zentralen Instrument eines mündigen Patienten Foto: Schweizerische Post

Forschungs-Projekt «Sozialsensormedien»

Dieses departementsübergreifende BFH-Projekt untersucht am Fallbeispiel «Patientenzimmer» die Nutzungsund Gefahrenszenarien einer umfassenden Integration von Sensornetzwerken bis hin zu sozialen Netzen. Die Abteilung Informatik der BFH-TI arbeitet hier mit dem Fachbereich Gesundheit sowie dem Fachbereich Wirtschaft und Verwaltung zusammen. Dank dieser Multidisziplinarität ergeben sich breit abgestützte Erkenntnisse. Es erfolgt zudem ein kontinuierlicher Gedankenaustausch mit Pflegespezialisten als wichtiger Kreis der «Endanwender». Der Bedarf nach Integration verschiedenster Informationsquellen nimmt hier laufend zu. Ebenso wird auch die Integration von Sensornetzwerken mit Sozialen Netzen von Bedeutung werden. Im Sinne des Ubiquitous Computing entstehen (real und virtuell) «intelligente Orte», die vernetzt sind und Informationen für verschiedene Anwendungszwecke verfügbar halten, wie eben beispielsweise ein Patientenzimmer.

 

Referenzen

1 «Embedded Mobile» (dt. «eingebettete Mobilkommunikation») bezeichnet Rechner- und Kommunikationskomponenten, die in einen mobilen Kontext eingebunden (eingebettet) sind.
2 Mit «Ubiquitous and Pervasive Computing» sind «allgegenwärtige Rechner- und Kommunikationsaktivitäten» gemeint und damit eine alles durchdringende Vernetzung des Alltags mit «intelligenten» Gegenständen.