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capteurs-intelligentsLe concept de détection est né dans la maison intelligente, dans laquelle divers types de capteurs/dispositifs sont intégrés dans des objets du quotidien. L’infrastructure de la maison intelligente est reliée par des technologies de réseau pour recueillir des informations contextuelles telles que les signes vitaux et les informations comportementales des personnes âgées via les capteurs.

Les approches les plus courantes pour la surveillance des personnes âgées dans les maisons intelligentes sont basées sur la vision industrielle. Cependant, d’autres capteurs (p. ex. capteurs de mouvement, de radar, de pression d’objet et de vibrations au sol) sont également utilisés pour surveiller la santé et le comportement des personnes âgées. Dans cette section, nous résumerons les travaux qui utilisent ces capteurs pour surveiller le comportement ou l’état de santé des personnes âgées dans le cadre de recherches récentes.

Détecteurs de mouvement à infrarouge passif (PIR)

De nombreux travaux de recherche ont utilisé des détecteurs de mouvement à infrarouge passif (PIR) pour détecter les mouvements des individus. Les détecteurs de mouvement PIR sont installés sur les murs ou les plafonds des maisons de retraite des personnes âgées afin de recueillir en permanence des données de mouvement qui sont liées à des activités prédéfinies dans le cadre des capteurs. Les détecteurs de mouvement PIR sont généralement sensibles à la chaleur. Les capteurs détectent la présence d’utilisateurs dans les pièces en utilisant les changements de température.

Les détecteurs de mouvement PIR sont utilisés à différents endroits pour détecter différents types d’événements, tels que l’utilisation du poêle, la température ambiante, l’utilisation de l’eau et l’ouverture des armoires. Les données de mouvement sont collectées et transmises aux soignants d’un utilisateur via une station de base. Ensuite, les données recueillies sont interprétées pour l’analyse des tendances afin de détecter les changements dans les activités quotidiennes. Ils peuvent également être analysés pour identifier les changements potentiels dans l’état de santé. Ainsi, les capteurs PIR peuvent être utilisés pour reconnaître des modèles dans les activités quotidiennes et générer des alertes en cas d’écarts. Les capteurs peuvent être adoptés pour diverses applications dans les maisons intelligentes, telles que la détection du degré d’activité et la détection des chutes ou d’autres événements importants. Dans la plupart des cas, les technologies de surveillance sont combinées pour plus d’un objectif, comme la détection des activités quotidiennes et des événements importants. De plus, les détecteurs de mouvement PIR peuvent également être utilisés pour analyser la vitesse de marche, l’emplacement de l’utilisateur, le temps passé hors de la maison, les habitudes de sommeil et les activités nocturnes.

Capteurs vidéo

Les capteurs d’ambiance les plus couramment utilisés pour les soins aux personnes âgées sont les capteurs vidéo. De nombreux travaux de recherche ont été réalisés dans le domaine de l’aide à la vie autonome à l’aide de caméras vidéo pour diverses applications, comme la localisation des résidents et la reconnaissance de leurs activités à la maison.

Des caméras sont installées sur les murs ou les plafonds pour détecter l’activité par soustraction de l’arrière-plan, extraction de la forme du corps, analyse des caractéristiques et apprentissage machine. Parmi de nombreuses applications, la technologie de vidéosurveillance a surtout été utilisée pour détecter les activités de la vie quotidienne et les chutes ou d’autres événements importants. Le tableau 3 énumère plusieurs travaux de recherche qui ont été réalisés à l’aide de caméras vidéo

Capteurs de pression

Des capteurs de pression sont utilisés pour détecter la présence de résidents sur les chaises ou dans le lit. Ils peuvent être utilisés pour détecter les transferts assis-debout et les transferts assis-debout.

Capteurs de son

Pour la reconnaissance du son, des capteurs tels que des microphones sont utilisés pour détecter différents événements tels que les activités quotidiennes, par exemple, le son qui est généré pendant la manipulation de la vaisselle ou pendant la chute d’un objet ou d’une personne.

Capteurs de plancher

La détection des sols joue un rôle important dans le développement d’environnements de détection à faible invasivité. Les capteurs de plancher peuvent rendre la couche de détection invisible pour l’utilisateur, car le plancher semble être un plancher traditionnel. Ils peuvent être utilisés dans divers domaines pratiques, y compris dans les environnements privés et publics.

Par exemple, les bâtiments intelligents peuvent utiliser des capteurs de plancher pour détecter la présence de personnes et commander automatiquement les interrupteurs des systèmes d’éclairage et de chauffage. Dans les systèmes intelligents de soins aux personnes âgées, les capteurs au sol peuvent être utilisés pour détecter les situations d’urgence comme les chutes. Ils peuvent également être adoptés pour le comptage des personnes et le suivi des mouvements de foule lors d’événements publics.

Capteurs radar

Parmi les différents capteurs d’ambiance, le radar Doppler est attrayant car il peut détecter et mesurer n’importe quel mouvement en présence d’un encombrement stationnaire en arrière-plan. Il permet d’améliorer la perception des personnes âgées par rapport aux capteurs basés sur la vision puisqu’il peut pénétrer des obstacles importants tels que les meubles et les murs.

De plus, elle ne soulève pas de problèmes de protection de la vie privée pour la surveillance à domicile et évite les inconvénients des dispositifs portables. De plus, le radar Doppler peut être utilisé pour la détection du mouvement cardio-pulmonaire humain, ce qui pourrait fournir une approche prometteuse pour surmonter les problèmes des faux déclencheurs.

Capteurs ambiants combinés

Certaines œuvres combinaient plus d’une technologie de surveillance, comme les accéléromètres combinés avec des caméras vidéo et des capteurs PIR. Les combinaisons des multiples types de technologies de capteurs étaient très fréquentes et de nature très diverse. La combinaison la plus populaire était les détecteurs de mouvement PIR et les caméras vidéo.

La deuxième plus fréquente était une combinaison de capteurs de pression et de capteurs PIR. L’utilisation combinée de différents types de capteurs ambiants a permis d’améliorer la qualité de vie de différents groupes cibles, tels que les résidents et les soignants. L’utilisation de technologies de capteurs ambiants à composants multiples a accru le sentiment de sécurité, ce qui a contribué à retarder l’institutionnalisation. Bien que l’on ait observé une amélioration de la qualité de vie des résidents et des soignants, la croissance n’a pas été substantielle. Cependant, une croissance significative a été constatée dans les heures de soins informels.

Capteurs combinés ambiants et portables

De nombreux travaux de recherche sur les soins de santé aux personnes âgées ont été réalisés à l’aide de capteurs portables, car ces derniers peuvent fournir des renseignements plus précis sur l’état de santé des personnes âgées (p. ex. rythme cardiaque, respiration, mouvements musculaires et flux sanguin). Pour une vie autonome prolongée, les personnes âgées peuvent ne pas être enclines à utiliser des capteurs usés par le corps. Par conséquent, nous nous concentrons principalement sur les travaux basés sur des capteurs d’ambiance dans cette enquête.

Capteurs ambiants dans les systèmes robotiques mobiles

Depuis la création du premier robot, les chercheurs tentent d’intégrer les robots dans notre vie quotidienne. L’assistance domestique a été un objectif moteur dans le domaine de la robotique mobile, où l’on attend des robots qu’ils apportent leur aide dans les environnements quotidiens. Les robots mobiles peuvent être très utiles pour aider les personnes âgées à mener une vie indépendante.

De nombreux robots mobiles ont été développés au fil des décennies par des universitaires et des groupes de recherche. Les résultats et les connaissances obtenus grâce aux expériences réalisées façonneront sans aucun doute les robots de soins de demain.