Revolucionando a Saúde: Sistemas Integrados de Edifícios para Instalações Mais Seguras e Inteligentes

Quando penso em sistemas integrados de edifícios, penso em edifícios comerciais. Mas ocorreu-me que instalações de saúde poderiam ser uma aplicação muito importante. Para investigar isso, entrevistei Dwight Stewart, Fundador e CTO da Igor, Inc. (West Des Moines, IA). O produto principal da Igor, Nexos, é uma plataforma inteligente de edifícios IoT baseada em PoE que incorpora componentes de hardware, software e análise na nuvem para formar uma 'espinha dorsal' digital do edifício.

Tech Briefs: Que tipos de instalações são bons candidatos para sistemas integrados de edifícios?

Dwight Stewart: Embora estejamos vendo edifícios de escritórios avançando, definitivamente estamos vendo um aumento nos negócios de saúde.

Tech Briefs: Poderia descrever seu sistema?

Dwight Stewart: A Figura 1 ilustra nossa arquitetura de sistema. Nexos é nossa plataforma IoT centralizada, que pode interconectar e controlar tecnologias e sistemas díspares dentro de um edifício inteligente, incluindo iluminação, segurança, sensoriamento e proteção. Ele usa a segurança e confiabilidade da tecnologia de cabo estruturado Power-over-Ethernet (PoE) como sua espinha dorsal, mantendo suporte e compatibilidade com outros protocolos líderes de mercado. Como você pode ver na figura, nosso nó é o bloco de construção básico do sistema. Você pode conectar qualquer número de sensores, atuadores e outros dispositivos a um único nó, limitado apenas pela capacidade de potência PoE de 90 watts. Se um nó usar menos que a potência total, ele pode ser encadeado em cascata para outro.

Uma vez que você conecta um nó à rede, ele aparece em nossa plataforma de software no local por meio do gateway Nexos. O gateway integra todos os dispositivos em cada nó com um sistema de APIs e plugins padrão ou personalizados, bem como a nuvem. As funções de automação são todas realizadas através do gateway também.

Tech Briefs: Como isso poderia ser utilizado em um ambiente de saúde?

Dwight Stewart: Depende do contexto; vamos falar sobre cuidados com idosos, e primeiro olhar para um quarto de residente. Existem diferentes tipos de instalações: hospitais, cuidados de longo prazo, cuidados independentes, asilos e cuidados de memória. Nesses diferentes tipos, você terá diferentes níveis de engajamento da equipe.

Nos quartos de pacientes, quedas são um grande problema. Então, uma das coisas que podemos fazer é ter um sensor de cama conectado ao nosso nó PoE. Então, se alguém sair da cama no meio da noite, nossa aplicação pode acender as luzes, digamos 30% de brilho, para que a pessoa possa ver sem ser ofuscada pelo brilho total — isso tornaria menos provável que tropeçasse. Existem sensores de movimento no banheiro que são tipicamente usados apenas para acender e apagar luzes. No entanto, se você não está na cama no meio da noite e o sensor de movimento no banheiro não foi ativado após alguns minutos, isso provavelmente é um sinal de que você caiu. Isso, por sua vez, poderia enviar um alarme para uma estação de enfermagem. Isso poderia ser implementado criando um plugin e carregando-o no software local através de uma API.

Você também pode ter uma pulseira ou algum wearable Bluetooth que permita a uma pessoa pressionar um botão, o que enviaria um sinal sem fio através do nosso sistema para um nó PoE próximo para notificar alguém para ir verificar essa pessoa.

Esse mesmo wearable pode ser usado para serviços de localização em tempo real, que podem ser usados para várias coisas. Um é que o paciente não precisa carregar uma chave, o que é especialmente importante para pacientes de cuidados de memória. O sistema poderia travar automaticamente a porta atrás deles quando saírem do quarto. Em uma instalação de cuidados de memória, provavelmente haverá outros pacientes com deficiência de memória que poderiam vaguear para o seu quarto quando você não estiver lá. Então, quando você sai, se mantiver seu wearable com você, ele permitirá que você vá sobre seu dia e quando voltar, o sistema saberá quem você é, que você está perto da sua porta, e a destrancará para que você possa entrar.

Uma terceira coisa com o wearable é poder saber que tipos de atividades uma pessoa está fazendo. Mudanças em padrões de comportamento são um sinal muito significativo de mudança na saúde — saúde mental, saúde física. Então, se alguém tipicamente vai à sala de jantar a um certo horário cada dia por meia hora e depois assiste TV com amigos, esse perfil é algo que seus filhos ou um defensor de saúde, mesmo do outro lado do país, podem monitorar para uma mudança abrupta. Você também poderia ver que cuidadores e enfermeiras estão passando tempo com eles e pode ter certeza de que estão recebendo atenção. Por exemplo, quem deu banho nela hoje porque ambos estavam juntos no banheiro — coisas que importam.

Tech Briefs: Poderia falar um pouco mais sobre a arquitetura do seu sistema?

Dwight Stewart: O que tentamos fazer o máximo possível é conectar a dispositivos/sensores baratos prontos para uso, que geralmente são USB. A maioria dos sistemas de controle de edifícios geralmente não usa USB — eles são tipicamente muito proprietários. No entanto, nosso nó PoE pode ser conectado a quaisquer sensores que sejam dispositivos não-IP.

Tech Briefs: Poderia descrever seu nó PoE?

Dwight Stewart: É uma pequena caixa que aceita PoE. Com o cabo Ethernet, você obtém 90 watts de potência, bem como dados e conectividade de rede. Os nós são ciberseguros e podem conectar a dispositivos USB, luzes e uma série de diferentes sensores.

Nós PoE interconectados podem ser o tecido digital para um edifício. Eles também podem ser usados para criar uma microrrede DC. À medida que as pessoas buscam re-eletrificar edifícios com tecnologia mais sustentável, você vai ouvir cada vez mais sobre microrredes DC. Como um painel solar fornece energia DC, seria muito mais simples e eficiente se houvesse distribuição de energia DC por todo o edifício — PoE poderia ser um meio para implementar isso.

Uma vez que você conecta dispositivos ao nó, eles aparecem em nosso software, que está incluído em nossa plataforma Nexos. Software no local conecta a qualquer coisa que já esteja na rede, bem como as coisas conectadas ao nosso nó. O nó também pode atuar como uma ponte sem fio para dispositivos IP sem fio. O software unifica todos os dispositivos em um edifício em uma plataforma.

O terceiro componente no Nexos são serviços na nuvem, que permitem compartilhar acesso com um dispositivo individual que está em um edifício, um quarto, um espaço, um andar inteiro. Você pode dar diferentes permissões para pessoas para compartilhamento.

Nossa nuvem também permite fazer análises profundas que requerem muita potência de processador. Pode permitir que você veja vários edifícios todos em um lugar, conectando à internet.

APIs na nuvem poderiam ser usadas por um desenvolvedor de aplicativo móvel para permitir que você controle as luzes do seu quarto a partir de um dispositivo móvel através da internet. Se você estiver fazendo algumas análises interessantes, por exemplo, quantas vezes alguém foi ao banheiro, isso poderia ser feito com um pacote de análises baseado na nuvem. Os dados na nuvem pertencem ao nosso cliente, nós apenas os armazenamos. Mas eles também podem conectar esses dados a análises que residem em um pacote que já estão usando, como Microsoft Power BI, ou outro software de operações de negócios.

Tech Briefs: Como você resumiria os benefícios do seu sistema para a saúde?

Dwight Stewart: Hospitais e outros provedores de saúde estão enfrentando um desafio massivo para reduzir custos, aumentar satisfação e resultados dos pacientes, e melhorar a produtividade da equipe. Eles precisam fazer tudo isso enquanto demonstram um nível mais alto de sustentabilidade ambiental e cuidados melhorados ao paciente. Os ambientes únicos dentro dos hospitais devem suportar as necessidades de pacientes que podem ter mobilidade e visão limitadas. Quartos de pacientes requerem iluminação e controles especializados, enquanto outros espaços, como salas de cirurgia, incluem equipamentos grandes que podem dificultar a exibição de luz de forma uniforme e eficiente por todo o espaço.

A plataforma IoT da Igor fornece controle, acuidade visual e integração com sistemas de automação predial. Isso capacita a instituição a melhorar a qualidade do cuidado gerenciando cuidadosamente os ritmos circadianos do paciente, gerenciando níveis de ruído com iluminação baixa, mantendo temperaturas confortáveis dependendo do espaço e luz, e garantindo que os pacientes se sintam seguros.

Permite que a gestão hospitalar analise e ajuste a iluminação de acordo com ocupação e localizações. Também fornece melhor utilização do espaço identificando espaços ocupados e desocupados para economia de energia e determinando quais espaços estão subutilizados.

Em resumo, eu diria que melhora a vida e resultados de saúde para pacientes, ajuda a otimizar a produtividade da equipe, e reduz custos de energia.

Este artigo foi escrito por Ed Brown, Editor de Tecnologia de Sensores. Para mais informações, visite aqui .