מבוא: התפקיד הגדל של IoT בניהול גלגלים

כ-75 מיליון אנשים ברחבי העולם דורשים כיסא גלגלים עבור ניידות, על פי ארגון הבריאות העולמי.בעוד כסאות גלגלים הם חיוניים לעצמאות, הם דורשים תחזוקה עקבית כדי להבטיח בטיחות ואמינות.תחזוקה מסורתית מסתמכת על בדיקות או תיקונים חירום שנקבעו לאחר כישלון מתרחש.שילוב האינטרנט של דברים (IoT) הטכנולוגיה משנה גישה זו פעילה למודל, מונע נתונים.

כסאות גלגלים מבוססי IoT הם חלק תנועה רחבה יותר עבור מכשירים רפואיים חכמים לאסוף ולהעביר נתונים לפלטפורמות מבוססות ענן. נתונים אלה מאפשרים תחזוקה חיזוי, ניתוח שימוש, ואזהרות מיידיות עבור אנומליות.עבור מפעילי צי - כגון בתי חולים, מרכזי שיקום ושירותי כיסא גלגלים - IoT ניטור ניהול נכסים על ידי הרחבת תוחלת החיים ו הקצאת מלאי אישי.

מה הם מכשירי IoT ב-Virchairs?

מכשירי IoT בכיסא גלגלים הם שילוב של חיישני חומרה, מודולי תקשורת ופלטפורמות תוכנה שלוכדים ומעבירים נתונים ללא הרף, בניגוד לכיסא גלגלים פסיבי, מכשירים חכמים אלה מסוגלים למדוד מגוון רחב של פרמטרים המציינים התנהגות משתמשים ומצב גלגלים כוללים:

  • (ב) [ה]:0] חיישנים של חיישנים מהירים (FLT:1 ), לחץ על מעקב כדי למנוע כאבי לחץ לזהות מיקום לא תקין.
  • (FLT:0) Accelerometers ו-gyroscopesFLT 1:1 - תנועת מעקב, הטיה וטטיטציה לזהות נפילות, תמרונים לא בטוחים או טיפול גס.
  • (ב) ,0) מודולים של GPSFLT:1 - לספק מעקב אחר ניהול צי ותגובה חירום.
  • (FLT:0Battery Stress and CurrentחיישניםFLT:1) דו"ח נשאר אחראי, טעינה מחזורים ומצב בריאות עבור כסאות גלגלים כוח.
  • (ב) ,0) חיישנים של סיבוב סיבוב סיבוב (FLT:1) - מרחק בינוני נע, מהירות ותדירות השימוש.
  • (ב) חיישנים של טמפרל והלחות (FLT:1), תנאים סביבתיים של Detect שעשויים להשפיע על אלקטרוניקה או נוחות.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חיישנים אלה מתקשרים באמצעות פרוטוקולים אלחוטיים בעלי עוצמה נמוכה כגון Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee, או LTE-M/NB-IoT כדי להזיז שערים או ישירות לענן.בחירה של קישוריות תלויה בתנאי הפריסה - עבודה טובה עבור כסאות גלגלים המשמשים בתוך מתקן עם שערות סמוכים, בעוד שתאים ל-IoT נוסעים מחוץ לטווח Wi-Fi.

איסוף נתונים ו- Edge Processing

נתוני חיישן Raw מעובדים לעתים קרובות על קצה כדי להפחית רוחב פס ועוצמה.לדוגמה, מד תאוצה עלולה לייעל נתונים ב -100 הרץ, אבל מעבד קצה יכול למקם סטטיסטיקות פשוטות ( רטט, האצה שיא) בכל דקה ולהעביר רק ערכים מסכמים. גישה זו מרחיבה את חיי הסוללה של מודול החיישן ומפחיתה עלויות אחסון מתוחכמות יותר יכול גם לזהות אירועים קריטיים, כגון נפילה פתאומית או להפסיק ניתוח ענן מיידי.

כיצד מעקב אחר IoT עובד בפועל

מערכת גלגלים טיפוסית של IoT מופעלת באמצעות מספר שכבות, כפי שמוצג בתרשים להלן (תפיסתי) שכבת החיישן לוכדת נתונים פיזיים, אשר מועברת לאחר מכן באמצעות שכבת תקשורת לפלטפורמת ענן.שם, נתונים מאוחסנים, מנתחים, ומציגה למשתמשי קצה באמצעות לוחות מחוונים, יישומים ניידים, או זרמי עבודה אוטומטיים.

העברת נתונים וחיבוריות

כסאות גלגלים בהגדרות מוסדיות לעתים קרובות לתקשר עם משואות BLE או נקודות גישה Wi-Fi קבוע במסדרונות ותחנות טעינה. עבור כסאות גלגלים המשמשים בחוץ, LTE מוטבע או NB-IoT לספק קישוריות רציפה.תדירות השידור הוא הסתגלות: כמה מערכות להעלות נתונים כל כמה שניות במהלך שימוש פעיל, בעוד אחרים אצווה- ⁇ בכל שעה כדי לשמר את הכוח.

פלטפורמת Cloud Platform ו- Analytics

מערכות מבוססות ענן מצטברות נתונים מכיסא גלגלים רבים, המאפשרות ניטור צילינדרים מראה מיקום בזמן אמת של כל כיסא גלגלים יחד עם מדדים מרכזיים כגון רמת סוללות, מרחק נסיעה, ותאריך תחזוקה אחרון. ניתוח מתקדם יכול לזהות דפוסים: לדוגמה, כיסא גלגלים כי רוטט באופן עקבי בתדירות מסוימת עשוי להצביע על גלגל רופף מודל למידה יכול להיות מאומן על נתונים היסטוריים כדי לחזות התנגשויות עתידיות עם תחזיות גבוהות של צוותים אלה הם תוכניות תחזוקה.

ממשקי משתמש ו- Caregiver

יישומים ניידים למשתמשים לעתים קרובות להציג אינדיקטורים סטטוס פשוט - מטען חוצות, טווח מרחק, ותזכורת תחזוקה מתוכננת. ממשקי Caregiver מספקים נופים מפורטים יותר: הם יכולים לראות אילו גלגלים במתקן יש סוללה נמוכה, אשר צברה מיילאז' מופרז, או אם כל כיסא גלגלים חווה זעזוע מעל סף, המציין נזק פוטנציאלי.חלק מהמערכות גם שולחות הודעות עבור אירועים בטיחות, כגון כיסא גלגלים מעבר ל-30 מעלות או לא רגיל עבור המשתמש (אשר עשוי להיות ארוך).

היתרונות העיקריים של מעקב אחר סוללות IoT-Enable Wheelchair

השינוי מפעולת תחזוקת חיזוי מביא יתרונות עצומים.למטה הם היתרונות העיקריים, כל אחד מהם מורכב מדוגמאות קונקרטיות.

תחזוקה מונעת מפחיתה את המועד האחרון

כשלים מכניים – כגון צמיגי שטוח, צרבת מנוע או נביחות שבורות – נפוצים בכיסא גלגלים, במיוחד בציים עסוקים. A 2018 שפורסם בכתב העת של מחקר ופיתוח של שיקום, ציינו כי משתמשים בכיסא גלגלים מנוסים בממוצע 1.5 תיקונים בשנה. רבים מהתיקונים האלה יכלו להימנע עם חיישנים מוקדמים לזיהוי מוקדם של אוויר יכול לזהות דליפות איטיות בצמיגים על ידי ניטור לחץ על פני זמן, או לזהות מדיום של בדיקות חירום על ידי שימוש מוקדם של 40 שעות.

שיפור הבטיחות ותגובה חירום

עבור משתמשים המוליכים באופן עצמאי, במיוחד אלה עם יכולת תקשורת מוגבלת, מכשירי IoT פועלים כרשת בטיחות.אם כיסא גלגלים נופל על או חווה השפעה פתאומית, המערכת יכולה להודיע באופן אוטומטי למטפלים או שירותי חירום עם המיקום המדויק.חלק מהכיסא גלגלים כוללים עכשיו תכונה "אדם למטה" שמקבלת לאחר תקופה של אי-מוביליה עם זווית שלטה מעל 45 מעלות.זה הוכיחה את החיים עבור אנשים עם הפרעות או חבלה, בנוסף, כלומר, מעקב מיידי, אם זה עובד מחוץ לטווח קצר, זה.

שימוש ב- Analytics עבור Better Resource Allocation

מפעילי צי בבתי חולים לעתים קרובות יש יותר כסאות גלגלים מאשר הם צריכים, עדיין בפני מחסור כי כסאות גלגלים מצטברים בחלקים מרוחקים של בניין.אינטרנט מעקב מגלה בדיוק היכן כל כיסא גלגלים ממוקם וכמה פעמים זה נעשה שימוש. נתונים שנאספו במשך שבועות מראה פעמים שיא ומחלקות עתירי גבוה.בידי מידע זה, מנהלי המתקן יכולים להפיץ כיסאות גלגלים ביעילות רבה יותר ואפילו להפחית את גודל הצי - חיסכון בעלויות ללא הקרבה של 30 אחוז, תוך מעקב מופחת על ידי טייסי בית החולים.

ניהול סוללות עבור Power Wheelchairs

סוללות הן הרכיב הפותח ביותר בכיסא גלגלים מופעל, וכישלון סוללות בלתי צפוי יכול להשאיר משתמש תקוע. סוללת IoT לפקח על מצב של מטען, מחזורי טעינה, עומק של פריקה, והתנגדות פנימית. Algorithms יכול לחזות חיי סוללה הנותרים ולהזהיר משתמשים לטעון מחדש לפני ניכוי של מנהלי, נתונים בריאות מצטברים מסייע לתכנן תחליפים לפני הפסקות, מינימטרים יותר לרקמות סוללות זמן משולבות (לפעמים) כדי לייעל אלגוריתמים של שימוש קבועות לאלגוריתמים של 25%).

שיפור עיצוב נתונים-Driven

יצרנים יכולים להשתמש בנתונים לשימוש אנונימי מאלפי כסאות גלגלים של IoT שניתן יהיה לחדד עיצובי מוצר.לדוגמה, אם הנתונים מראים כי חוויות משותפות ספציפיות חוזרות על הלחץ בסביבה מסוימת, מהנדסים יכולים לחזק את החלק הזה במודל הבא.או אם דפוסים רטט מצביעים על כך שמשתמשים לעתים קרובות חוצים שטח גס, יצרנים עשויים להתאים את השעיה או מפרטים משוב זה מאיץ חדשנות ומובילים למוצרים עמידים וידידותיים יותר.

שימוש במקרים: היכן ש-IoT וריכב את Excel

הגדרות שונות ליהנות מ ניטור IoT בדרכים נפרדות.למטה הם שלושה מקרים בולטים.

בתי חולים ומתקני טיפול לטווח ארוך

בתי חולים מנהלים ציי גלגלים גדולים, משותפים המשמשים מטופלים, מבקרים וצוות.כיסא גלגלים אלה חייבים להיות זמינים נקיים, מואשם (אם מופעל), ובתיקון טוב מערכות IoT מאפשרות תחנת מרכז כדי לראות את הסטטוס של כל כיסא גלגלים: אלה נמוכים על גבי תשלום, אשר כבר idle במשך שעות, ואשר כבר לאחרונה כבר מחוסנים עבור תחזוקה.

בריאות ביתית וחיים עצמאיים

עבור אנשים החיים באופן עצמאי, במיוחד אלה עם תנאים ניווניים כגון sclerosis מרובות או dystrophy שרירי, כיסא גלגלים הוא קו חיים. ניטור IoT מספק מטפלים - לעתים קרובות בני משפחה - עם חשיפה מרחוק. הם יכולים לראות אם הכיסא משמש באופן קבוע, אם הסוללה צריכה לטעון, או אם אירוע יוצא דופן התרחש.חלק מהמערכות אפילו משתלבות עם עוזרי בית חכמים: כיסא גלגלים יכול להודיע למשתמש באמצעות קול כדי להחזיר את התחנה הנמוכה, אם הם ממקדמים את החרדה, או להפחית את החרדה זו.

שירותי השכרת רכב ושיתוף

שירותי השכרה המספקים כסאות גלגלים בשדות תעופה, מרכזי מוסכמות, או יעדי תיירות צריכים להבטיח בטיחות וזמינות. חיישנים IoT לעקוב אחר שעות השימוש, לחץ מכני ותזכורת נקייה.בחזרה, כיסא גלגלים יכול להיות במהירות סריקה בתנאיו מחובר באופן אוטומטי.אם כיסא גלגלים כבר בשימוש יתר או התעללות, דגלי המערכת זה עבור תחזוקה לפני מיקום שכירות הבא.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות ברורים, פריסת IoT בצי גלגלים אינה ללא מכשולים.מודעות לאתגרים אלה מסייעת לארגונים לתכנן יישום יעיל.

פרטיות נתונים ואבטחה

הנתונים של Wheelchair יכולים לחשוף מידע רגיש על שגרת היומיום של המשתמש, מצב הבריאות, ומיקום.יש להגן על הנתונים האלה תחת תקנות כגון HIPAA (בארה"ב) או GDPR (באירופה) או למכשירי IoT לייצר זרם קבוע של נתונים, אשר מגביר את פני השטח של ההתקפה.הצפנה במנוחה ובמעבר הוא חיוני, יחד עם אימות חזק לכל ממשקים.

עלויות וחזרות על השקעות

העלות העליונה של רטרופיפטינג כסאות גלגלים קיימים עם חיישני IoT יכולה להיות $ 50- $ 200 ליחידה, בתוספת דמי קישוריות חודשית ומנויי פלטפורמה ענן. עבור ציים גדולים, ההשקעה הכוללת עשויה להגיע עשרות אלפי דולרים. עם זאת, ROI לעתים קרובות מגיע מעלויות תחזוקה מופחתות, דרישות מלאי נמוכות יותר, ושיפור בטיחות המשתמש.ניתוח עלות מפורטות עלות עלות עלות צריכה להתבצע לפני הפריסה של כמה יצרנים עכשיו בנוי כמו IoT אופציונלי, אשר מורכב יותר, אשר מורכב יותר.

אחריות וסוללות חיים

חיי ה-IoT עצמם חייבים להיות מחוסנים מספיק כדי לעמוד בפני ההלם הפיזי והרטטים הטבועים בשימוש בכיסא גלגלים.אם המודול נכשל, מערכת ניטור שלמה מאבדת ערך עבור אותו כיסא גלגלים. חיי סוללה של מודול החיישן הם פרמטר קריטי נוסף: זה צריך להימשך לפחות שנה אחת או להיות לטעון מחדש.חיישנים רבים משתמשים במצבי שינה נמוכים עוצמה אשר מתעוררים רק במהלך תנועה.

קבלה והדרכה

משתמשים ומטפלים עשויים להיות ספקניים לגבי ניטור קבוע, מחשש לפלישה לפרטיות או תחושה כי כיסא הגלגלים כבר לא "השליחים" תקשורת ברורה על מה הנתונים נאספים, מי רואה את זה, וכיצד זה משמש לשיפור הבטיחות חשוב.בהגדרות מוסדיות, הפעלות אימון יכולות להראות כיצד המערכת עובדת ולהדגיש יתרונות קונקרטיים - כמו שקיפות בלתי צפויה פחות.

שילוב עם מערכות קיימות

מתקנים רפואיים לעתים קרובות משתמשים בפלטפורמות תוכנה שונות עבור רשומות חולים, ניהול נכסים וחיוב.פלטפורמת כסאות גלגלים של IoT צריך להשתלב עם מערכות אלה באמצעות APIs כדי ליצור סוללות עבודה שותפים - לדוגמה, יצירת כרטיס תחזוקה ב CMMS הקיים (מערכת ניהול תחזוקה ממוחשבת) כאשר דגלים בעיה.ללא אינטגרציה, צוות חייב להעביר נתונים באופן ידני, ובכך להביס את המטרה של אוטומציה רבים מציעים ספקים, אך מותאם אישית עשוי להיות נחוץ.

כיוונים עתידיים וחדשנות מתפתחת

תחום כסאות גלגלים חכמים מתקדם במהירות.כמה התפתחויות מבטיחות נמצאים באופק אשר ישפר עוד יותר יכולות ניטור וניסיון משתמש.

תחזוקה חיזוי AI-Driven

בעוד שמערכות נוכחיות משתמשות בתערות מבוססות הכלל (למשל, "חתוך מתחת ל-20%"), מערכות עתידיות ישתמשו במודלים של למידת מכונה המאומנים על נתונים גדולים של מצבי כישלונות.מודלים אלה יכולים לזהות מבשרים עדינים לכשלון – כמו שינוי בחתימה הקולית של המנוע (התקבלת על ידי מיקרופון בעלות נמוכה) או שינוי בנקודת החיזוי מול מהירות.

שילוב עם סביבת חכמה

כסאות גלגלים של IoT יתקשרו יותר ויותר לא רק עם פלטפורמות ענן, אלא גם עם מכשירים חכמים אחרים בסביבת המשתמש.לדוגמה, כיסא גלגלים יכול לסמן דלת חכמה לפתוח לפני ההגעה, או לתקשר עם מעלית כדי להתקשר לקומה הנוכחית.אינטגרציה חלקה זו מפחיתה את העומס הקוגניטיבי על משתמשים ומשפרת את הנגישות.בהגדרות מגורים, חיי הגלגלים יכולים גם להשתתף באוטומציה ביתית: אם לא נעשה שימוש בכיסא גלגלים לטמפרטורה מורחבת, או לפרק זמן של מערכת טמפרטורה מורחבת, עלולים, או לתאורה.

חיישנים איכותיים ועצמים

חומרים חדשים כגון פולימרים עצמיים ואלקטרוניקה מודפס יכול להוביל לחיישנים כי הם מוטבעים ישירות לתוך מסגרת גלגלים או כריתת, חיסול מודולים רבים של תוספת על חיישנים אלה יכול לרפא סדקים קטנים ולשמור על מוליכות באופן אוטומטי.בנוסף, קציר אנרגיה מתנועה גלגלים (באמצעות חומרים ⁇ ) יכול כוח חיישנים ללא סוללות, צמצום צרכי תחזוקה עוד יותר.

לוחיות של משתמשים ו- Digital Twins

טכנולוגיה תאום דיגיטלית - יצירת העתק וירטואלי של כל כיסא גלגלים בענן - מאפשר למפעילים לדמות לוחות זמנים תחזוקה שונים או תרחישי שימוש מבלי להשפיע על כיסא הגלגלים הפיזי.לדוגמה, מנהל צי יכול להפעיל סימולציה כדי לראות כיצד עיכוב החלפת סוללות משפיע על שערי השבר. עבור משתמשים בודדים, תאום דיגיטלי יכול לספק תחזיות צריכת אנרגיה מותאמת אישית המבוססות על שטח מתקרב (באמצעות נתונים GPS).

מסקנה

השימוש במכשירי IoT לפקח על השימוש בכיסא גלגלים ותחזוקה צריך לציין התפתחות משמעותית בטכנולוגיה מסייעית.על ידי החלפת תיקונים תגובתיים עם איסוף נתונים פרואקטיבי, מערכות אלה מספקות יתרונות מוחשיים: פחות התמוטטות, שיפור בטיחות, ניצול משאבים טוב יותר, וחיי ציוד מורחבים.בתי חולים, בתי חולים, בתי אבות, ספקי שירותי אבטחה ביתיים ושירותי השכרת שירותים מערכת אקולוגית הם כבר רואים החזרים חיוביים לאחר יישום כסאות גלגלים מקוונים.

עבור מפעילי צי ויצרנים, אימוץ IoT עכשיו לא רק לשפר את היעילות התפעולית אלא גם למקם אותם לנצל את החדשנות העתידית.עבור משתמשים, זה אומר כיסא גלגלים בטוח יותר, אמין יותר, מתאים יותר לצרכים היומיומיים שלהם - המאפשרת עצמאות גדולה יותר ואיכות חיים.

(ב) [ה]] [ה]]: [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]] [ה]]]]] [ה]]]] [הההה']'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']']']']'[ה'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה']']']']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']'[ה'[ה