Table of Contents

مقدمة: دور اليوت في إدارة كرسي العجلات المتنامي

ويحتاج حوالي 75 مليون شخص في جميع أنحاء العالم إلى كرسي متحرك للتنقل، وفقا لمنظمة الصحة العالمية، وفي حين أن الكراسي المتحركة ضرورية للاستقلال، فإنها تطالب أيضا بصيانة متسقة لضمان السلامة والموثوقية، وتعتمد الصيانة التقليدية على عمليات التفتيش المقررة أو الإصلاحات الطارئة بعد حدوث الفشل، وتُحدث تكنولوجيا نقلة عبر الإنترنت إلى نموذج استباقي ومحرك للبيانات، ويحول استخدامات الطاقة الكهربائية إلى كراسي متحركة.

ويشكل الكراسي المتحركة التي يمكن تشغيلها بواسطة اليوت في شكل حركة أوسع نطاقاً نحو أجهزة الرعاية الصحية الذكية التي تجمع البيانات وترسلها إلى منابر قائمة على الغيوم، وهذه البيانات تتيح الصيانة التنبؤية، وتحليلات الاستخدام، والتنبيهات الفورية إلى الشذوذ، وبالنسبة لمشغلي الأساطيل - مثل المستشفيات ومراكز إعادة التأهيل، وخدمات استئجار الكراسي المتحركة - يؤدي رصد التلويث إلى تحويل إدارة الأصول عن طريق توسيع نطاق المعدات وإتاحة قدر أكبر من أجل توزيعها على نحو أفضل.

ما هي أجهزة التغوط في الكراسي؟

وأجهزة التحلل الضوئي التي تعمل على الكراسي المتحركة هي مزيج من أجهزة الاستشعار، ووحدات الاتصال، ومنابر البرمجيات التي تلتقط باستمرار البيانات وتنقلها، وعلى عكس الكراسي المتحركة السلبية، فإن هذه الأجهزة الذكية قادرة على قياس مجموعة واسعة من البارامترات التي تشير إلى سلوك المستخدمين وحالة الكراسي المتحركة على حد سواء.

  • أجهزة استشعار الضغط - رصد ضغط الجلوس لمنع قرحة الضغط وكشف الوضع غير السليم.
  • Accelerometers and gyroscopes] - حركة المسار، التفريغ، اليقظة لتحديد الشلالات، المناورات غير الآمنة، أو المناولة الخام.
  • GPS modules] - Provide location tracking for fleet management and emergency response.
  • Bttery voltage and current sensors] - Report remaining charge, charging cycles, and health status for power wheelchairs.
  • Wheel rotation sensors] - Measure distance traveled, speed, and usage frequency.
  • Temperature and humidity sensors - Detect environmental conditions that might affect electronics or comfort.
  • مقاييس القطارات - رصد الحمولة الهيكلية للكشف عن الإهانة أو الضرر قبل الفشل.

وتتواصل هذه أجهزة الاستشعار عن طريق بروتوكولات لاسلكية منخفضة الطاقة مثل بلوتون لووت للطاقة، أو زيغبي، أو LTE-M/NB-IoT إلى بوابات الحافة أو مباشرة إلى السحابة، ويعتمد اختيار الربط على تشغيل الكراسي المتحركة المستخدمة داخل مرفق به بوابات قريبة، بينما يلائم مستعملي جهاز الخلايا المحمول الذين يسافرون خارج نطاق الشبكة.

جمع البيانات وتجهيزها

وكثيرا ما يتم تجهيز بيانات الاستشعار عن طريق الفم عند الطرف للحد من عرض النطاق الترددي والبطء، فعلى سبيل المثال، قد يتدفق مطياف التسارع بيانات بمقياس 100 هرتز، ولكن يمكن لمعالج الحافة أن يحسب إحصاءات بسيطة (الاحتجاز الذري، والتسارع الذروة) كل دقيقة وأن يحيل فقط تلك القيم الموجزة، وهذا النهج يمتد من عمر البطاريات إلى وحدة الاستشعار ويخفض تكاليف التخزين السحابي.

How IoT Monitoring Works in Practice

ويستخدم نظام نموذجي للكراسي المتحركة بواسطة الـ (أيوت) عدة طبقات، كما هو مبين في الرسم البياني أدناه (مفهوم) وتلتقط طبقة الاستشعار البيانات المادية التي تنقل بعد ذلك عبر طبقة اتصال إلى منصة غيومية، وهناك بيانات مخزنة ومحللة وعرضة على المستعملين النهائيين من خلال لوحات الركام أو أجهزة متنقلة أو تدفقات عمل آلية.

نقل البيانات والانتقائية

وكثيراً ما يتصل رؤساء العجلات في المؤسسات بنقاط الدخول الخاصة بالممرات أو بشبكة وي-فاي الثابتة في الممرات ومراكز الشحن، أما بالنسبة للكراسي المتحركة المستخدمة في الهواء الطلق، فإن وحدات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المدمجة أو ن.ب-يوت توفر تواصلاً مستمراً، وتواتر البث قابل للتعديل: فبعض النظم تُحمّل البيانات كل بضع ثوان أثناء الاستخدام الفعلي، بينما تُحمّل بعضها كل ساعة من أجل حفظ الطاقة.

منبر السحابة والتحليل

وتظهر لوحات المداخيل موقعاً في الوقت الحقيقي لكل كرسي متحرك إلى جانب مقاييس رئيسية مثل مستوى البطاريات، والمسافات المسافات، وتاريخ الصيانة الأخير، ويمكن للمحللين المتقدمين اكتشاف الأنماط: فعلى سبيل المثال، يمكن أن يشير الكراسي المتحركة التي تنشط باستمرار على تردد معين إلى وجود عجلات غير مستقرة، ويمكن تدريب نماذج التعلم من الآلات على الفشل التاريخي في التنبؤ بالبيانات المقبلة.

المستعملون والمقدمون للرعاية

وكثيراً ما تظهر الأجهزة المتنقلة للمستعملين رسوماً بسيطة على مؤشرات الوضع، ونطاقاً عن بعد، وتذكرات الصيانة المقررة.وتتيح التفاعلات بينات المهنة آراء أكثر تفصيلاً: إذ يمكن أن ترى أي كرسي متحرك في مرفق ما به بطارية منخفضة، يتراكم فيها ميل مفرط، أو إذا كان أي كرسي متحرك قد تعرض لصدمة أعلى من عتبة، مما يشير إلى احتمال حدوث أضرار، كما ترسل بعض النظم إخطارات دفع عن أحداث السلامة، مثل التعبئة المتحركة غير العادية التي لا تُستخدم فيها 30 درجة.

الفوائد الرئيسية لرصد كرسي الحوت الأبيض المتوسط

والتحول من التفاعل إلى الصيانة التنبؤية يجلب مزايا قابلة للقياس، وينعكس ذلك الفوائد الرئيسية، التي يصاغ كل منها بأمثلة ملموسة.

التخفيضات غير المتوقعة في وقت العمل

وقد لوحظ أن الفشل الميكانيكي، مثل الإطارات المسطحة، أو الحرق المتحرك، أو المكسور في الكراسي المتحركة، لا سيما في الأسطول المشغولة، وقد تم في دراسة أجريت في عام ٢٠١٨ نشرها في مجلة بحوث التأهيل والتنمية، أن مستخدمي الكراسي المتحركة قد شهدوا ١,٥ عملية إصلاح في المتوسط سنويا، وكان من الممكن تجنب الكثير من هذه التنبيهات بالكشف المبكر.

تعزيز السلامة والاستجابة في حالات الطوارئ

أما بالنسبة للمستخدمين الذين يقودون بصورة مستقلة، ولا سيما أولئك الذين لديهم قدرة محدودة على الاتصال، فإن أجهزة الإيوت تعمل كشبكة أمان، وإذا سقط كرسي متحرك أو تعرضوا لتأثير مفاجئ، فإن النظام يمكن أن يخطر مقدمي الرعاية أو خدمات الطوارئ تلقائيا بموقع محدد، ويضم الآن بعض الكراسي المتحركة سمة " مخفضة " تحفز بعد فترة من الانذار بزاوية ترتفع فيها 45 درجة، وقد ثبت أن ذلك ينقذ حياة الأفراد الذين يعانون من الاضطرابات أو أفقأ.

تحليلات الاستخدام لتحسين تخصيص الموارد

وكثيراً ما يكون لدى مشغلي الأسطول في المستشفيات كراسي متحركة أكثر مما يحتاجون إليه، ومع ذلك لا يزالون يواجهون نقصاً بسبب تراكم الكراسي المتحركة في أجزاء نائية من المبنى، ويكشف تتبع الهواء عن المكان الذي يوجد فيه كل كرسي متحرك وعن مدى استخدامه، وتظهر البيانات التي يتم جمعها على مدى الأسابيع فترات الذروة في الطلب وإدارات عالية التردد، وبوسع مديري المرافق، بهذه المعلومات، إعادة توزيع الكراسي المتحركة على نحو أكثر فعالية، بل والحد من مجموع تكاليف أسطول المركبات

إدارة البطاريات من أجل رؤساء العجلات الكهربائية

فالبطاريات هي أكثر العناصر التي يستبدلها في الكراسي المتحركة التي تعمل بالطاقة الكهربائية، ويمكن أن يترك الفشل غير المتوقع في البطاريات موزعا على المستعملين، ويتتبع مراقبو البطاريات التي تستخدم فيها البطاريات حالة الشحن، ودورات الشحن، وعمق التصريف، والمقاومة الداخلية، ويمكن للآليات أن تنبأ بحياة البطاريات المتبقية، ويحذر المستعملون من إعادة شحنها قبل النضوب، كما يساعد على تخطيط الاستبدال بالبطيخات قبل انتهاء مدة الفشل.

تحسين تصميم البيانات - الدريفن

ويمكن للمصانع أن تستخدم بيانات استخدام مغفلة من آلاف الكراسي المتحركة التي يمكن استخدامها بواسطة التوابل الإلكترونية لصقل تصميمات المنتجات، مثلاً، إذا أظهرت البيانات أن هناك تجارب مشتركة محددة تكرّر الضغط في بعض البيئات، يمكن للمهندسين أن يعززوا ذلك الجزء في النموذج التالي، أو إذا أشارت أنماط الاهتزاز إلى أن المستعملين كثيراً ما يجتازون الأرض الخشنة، فإن المصنّعين قد يضبطون التعليق أو المواصفات الإطارية.

حالات الاستخدام: حيث يرصد مسابقات كرسي آيوت وييل

وتستفيد مختلف الأوساط من رصد استخدامات الترميز بطرق مختلفة، فيما يلي ثلاث حالات استخدام بارزة.

المستشفيات ومرافق الرعاية الطويلة الأجل

وتدير المستشفيات أساطيل كبيرة مشتركة من الكراسي المتحركة يستخدمها المرضى والزوار والموظفون، ويجب أن تكون هذه الكراسي المتحركة نظيفة ومحملة )إذا كانت مجهزة( وفي إصلاح جيد، وتسمح نظم إيوت بمحطة مركزية برؤية وضع كل كرسي متحرك: أيهما منخفض التكلفة، وهو ما كان يُستنبه لساعات، وقد تم مؤخراً تحديد مكان وجود الكراسي المتحركة التي تحتاج إلى تنظيف.

الرعاية الصحية المنزلية والعيش المستقل

وبالنسبة للأفراد الذين يعيشون بصورة مستقلة، ولا سيما الذين يعانون من ظروف تهوية مثل التركات المتعددة أو النسيج العضلي، فإن كرسياً متحركاً هو خط الحياة، ويوفر الرصد للمقدمين الرعاية - وغالباً ما يكون أفراد الأسرة ذو رؤية بعيدة، ويمكنهم أن يروا ما إذا كان الكرسي المتحرك يستخدم بانتظام، أو إذا كان البطارية بحاجة إلى شحن، أو إذا حدث حدث غير عادي، بل إن بعض النظم تتكامل مع مساعدي المنازل الذكية:

خدمات الإيجار والتقاسم

أما خدمات الإيجار التي توفر كراسي متحركة في المطارات أو مراكز المؤتمرات أو الوجهات السياحية فيحتاج إلى ضمان السلامة والتوافر، وتتتبع أجهزة الاستشعار الصوتية ساعات الاستخدام، والإجهاد الميكانيكي، وتذكرات التنظيف، ويمكن عند العودة فحص الكراسي المتحركة بسرعة، وتسجل حالتها تلقائياً، وإذا ما تم استخدام الكراسي المتحركة أو إساءة استخدامها، فإن النظام يُعلمها عن الصيانة قبل الإيجار العالي.

التحديات والنظر في المسألة

ورغم الفوائد الواضحة، فإن نشر مادة الترميز في أساطيل الكراسي المتحركة ليس بدون عقبات، فالوعي بهذه التحديات يساعد المنظمات على التخطيط لتنفيذها بفعالية.

خصوصية البيانات والأمن

ويمكن أن تكشف بيانات الكراسي عن معلومات حساسة عن روتينية وحالات صحية وموقع للمستعمل يوميا، ويجب حماية هذه البيانات بموجب لوائح مثل برنامج العمل الإنساني الدولي (في الولايات المتحدة) أو الناتج المحلي الإجمالي (في أوروبا) - وتولد أجهزة التوحيد الموصى به تدفقا ثابتا للبيانات، مما يزيد من سطح الهجوم، والتشفير في الراحة وفي المرور العابر أمر أساسي، إلى جانب توثيق قوي لجميع الوصلات البينية.

التكلفة والعائدات على الاستثمار

ويمكن أن تبلغ التكلفة الأولية لإعادة استخدام الكراسي المتحركة الموجودة مع أجهزة استشعار إيوت ما بين 50 و200 دولار للوحدة الواحدة، بالإضافة إلى رسوم الاتصال الشهرية والاشتراكات في منصة السحب، وبالنسبة للأساطيل الكبيرة، يمكن أن يصل مجموع الاستثمارات إلى عشرات الآلاف من الدولارات، غير أن عملية إعادة التشغيل تأتي في كثير من الأحيان من انخفاض تكاليف الصيانة، وانخفاض الاحتياجات من المخزون، وتحسين سلامة المستعملين، وينبغي إجراء تحليل مفصل للتعقيدات في التكاليف والمنافع قبل نشرها.

قابلية التأقلم والوحشية

ويجب أن تكون أجهزة الاستشعار التي تستخدم في استخدام الكراسي المتحركة نفسها مجهزة بما يكفي لمواجهة الصدمات البدنية والهتزازات المتأصلة في استخدام الكراسي المتحركة، وإذا فشلت وحدة الاستشعار، فإن نظام الرصد بكامله يفقد قيمة ذلك الكرسي المتحرك، فحياة البطارية من وحدة الاستشعار هي معيار حرج آخر: ينبغي أن تستمر سنة واحدة على الأقل أو أن تكون قابلة للشحن، ويستخدم العديد من أجهزة الاستشعار وسائل الاستكمال ذات القدرة المنخفضة على النوم التي لا تستكمل إلا خلال الحركة.

قبول المستخدمين وتدريبهم

وقد يكون المستعملون ومقدمو الرعاية متشككين من الرصد المستمر، ويخشىون من غزو الخصوصية أو الشعور بأن الكرسي المتحرك لم يعد " هم " .

التكامل مع النظم القائمة

وكثيرا ما تستخدم مرافق الرعاية الصحية مختلف برامجيات سجلات المرضى وإدارة الأصول وفواتيرها، وينبغي أن يدمج برنامج كرسي إيوت المتحرك مع هذه النظم عن طريق نظام المعلومات المسبقة عن علم في سير العمل آليا - على سبيل المثال، توليد تذكرة صيانة في نظام إدارة الصيانة القائم (نظام إدارة الصيانة المدمج) عندما يكون جهاز الاستشعار هو الذي يُعير قضية ما، وبدون تكامل، يجب على الموظفين أن ينقلوا البيانات يدويا، مما يُبطل الغرض من التشغيل الآلي.

الاتجاهات المستقبلية والابتكارات الناشئة

ويتقدم ميدان الكراسي الذكية المتحركة بسرعة، وهناك عدة تطورات واعدة في الأفق ستزيد من تعزيز قدرات الرصد وخبرة المستعملين.

الصيانة الافتراضية

وفي حين تستخدم النظم الحالية تنبيهات قائمة على القواعد (مثلاً " البطاريات التي تقل عن 20 في المائة " )، فإن النظم المقبلة ستستخدم نماذج للتعلم الآلي مدربة على مجموعات كبيرة من بيانات أنماط الفشل، ويمكن لهذه النماذج أن تعترف بالسلائف الخفية التي تفشل - مثل تغيير التوقيع السليم للمحرك (تمثله ميكروفون منخفض التكلفة) أو تحول في نماذج الاختلال السريع التي تسمح بالفعل بفرض على المستوى الأمثل.

التكامل مع البيئة الذكية

فالكراسي المتحركة لليوت ستتواصل بصورة متزايدة ليس فقط بالمنصات السحابية بل أيضا مع الأجهزة الذكية الأخرى في بيئة المستخدم، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يشير كرسي متحرك إلى باب ذكي للبدء في الوصول، أو الاتصال بمصعد ليتصل به إلى الطابق الحالي، وهذا التكامل غير المستقر يقلل من الحمولة المعرفية على المستعملين ويعزز إمكانية الوصول، وفي البيئات السكنية، يمكن أيضا لأجهزة الاستشعار التي تعمل بالعجلات أن تشارك في التشغيل الآلي في فترة الميكانيكية المنزلية.

أجهزة الاستشعار المتقدمة للمواد والخدمة الذاتية

ويمكن أن تؤدي المواد الجديدة مثل بوليمرات التعبئة الذاتية والإلكترونيات المطبوعة إلى أجهزة استشعار تدمج مباشرة في إطار الكراسي المتحركة أو الوصية، وتلغي نماذج الإضافة السائبة، ويمكن لهذه أجهزة الاستشعار أن تشفي الشق الطفيفة وأن تحافظ على السلوك تلقائيا، وبالإضافة إلى ذلك، فإن جمع الطاقة من استخدام الكراسي المتحركة (عن طريق المواد الفائقة الفطائر) يمكن أن يجعل أجهزة الاستشعار الكهربائية دون بطارية، مما يقلل من الاحتياجات إلى الصيانة.

لوحات دفتر المستعمل والتوائم الرقمية

ويمكن لمدير الأسطول أن يقوم، مثلاً، بإجراء محاكاة على أساس افتراضي لكل كرسي متحرك في مشغلي السحب، وذلك لتحفيز مختلف جداول الصيانة أو سيناريوهات الاستخدام دون التأثير على الكرسي المتحرك الفيزيائي، ويمكن لمدير الأسطول أن يدير محاكاة لمعرفة مدى تأثير استبدال البطاريات المتأخرة على معدلات التعطل، وبالنسبة لفرادى المستعملين، يمكن أن يقدم توأم رقمي توقعات شخصية لاستهلاك الطاقة استناداً إلى التضاريس القادمة (استناً ببيانات النظام العالمي لتحديد المواقع).

خاتمة

إن استخدام أجهزة الإيوت لرصد استخدام الكراسي المتحركة واحتياجات الصيانة يمثل تطوراً كبيراً في التكنولوجيا المساعدة، إذ أن هذه النظم، من خلال الاستعاضة عن عمليات الإصلاح التفاعلية بجمع البيانات الاستباقية، تحقق فوائد ملموسة: انخفاض الانهيار، وتحسين السلامة، وتحسين استخدام الموارد، وتوسيع عمر المعدات، والمستشفىات ودور التمريض، ومقدمي الرعاية المنزلية، وخدمات الإيجار، لا تزال تشهد بالفعل عودة إيجابية بعد تنفيذ كراسي متحركة قابلة للتقنة.

وبالنسبة لمشغلي الأسطول ومصنعيه، فإن استيعاب مادة إيوت الآن لن يحسن الكفاءة التشغيلية فحسب، بل سيضعهم أيضاً في الاستفادة من الابتكارات المستقبلية، بل يعني بالنسبة للمستعملين كرسياً متحركاً أكثر أماناً وأكثر موثوقية وأكثر ملاءمة لاحتياجاتهم اليومية - مما يتيح قدراً أكبر من الاستقلالية ونوعية الحياة.

[FLT:] For further reading: The World Health Organization’s guidelines on wheelchair service provide context on global needs ([FLT:][FLT:]