Advancing electronic healthcare in ambient assistive living utilizing intelligent mobile systems

Abstract

Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για υπηρεσίες υγείας ασκεί έντονη πίεση στις υφιστάμενες λύσεις, ιδίως στον τομέα της Υποβοηθούμενης Διαβίωσης. Οι παραδοσιακές προσεγγίσεις βασίζονται συχνά σε στατικό, δαπανηρό και δύσχρηστο εξοπλισμό, δυσχεραίνοντας την αποτελεσματική υποστήριξη κρίσιμων αναγκών όπως η απομακρυσμένη παρακολούθηση ασθενών, η αποκατάσταση, η ενθάρρυνση σωματικής δραστηριότητας, η πλοήγηση και η προσβασιμότητα.Οι πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις έχουν καταστήσει δυνατή την ύπαρξη ισχυρών υπολογιστικών δυνατοτήτων σε φορητές συσκευές μικρού μεγέθους, με αυξημένη αυτονομία και ταχεία διασυνδεσιμότητα. Σε συνδυασμό με τη συνεχή αναβάθμιση αισθητήρων—όπως κάμερες, γυροσκόπια και επιταχυνσιόμετρα—οι συσκευές αυτές παράγουν δεδομένα κατάλληλα για την εκτέλεση αλγορίθμων Μηχανικής Μάθησης σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, λύσεις Υπολογιστικής Όρασης και Επαυξημένης Πραγματικότητας μπορούν πλέον να εφαρμοστούν αποδοτικά σε συσκευές ευρείας χρήσης, ενώ οι αρχές Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Μηχανής συμβάλλουν αποφασιστικά στην ενίσχυση της εμπλοκής και συμμόρφωσης των χρηστών.Η παρούσα διατριβή αποσκοπεί στην προώθηση της υποβοηθούμενης διαβίωσης μέσω ευφυών φορητών συστημάτων, όπως τα κινητά τηλέφωνα και τα έξυπνα ρολόγια. Η έρευνα διερευνά τη συμβολή των συσκευών αυτών στην υγεία, την ενσωμάτωση τεχνολογιών AR, Διαδικτύου των Πραγμάτων και αισθητήρων για απομακρυσμένη παρακολούθηση, τη βελτίωση της προσβασιμότητας, τις δυνατότητες εντοπισμού θέσης σε εσωτερικούς χώρους και τις εφαρμογές τους στην ιατρική εκπαίδευση.Παρουσιάζονται καινοτόμες λύσεις που προάγουν ένα πιο ανθρωποκεντρικό υγειονομικό περιβάλλον. Περιλαμβάνονται συστήματα παρακολούθησης ασθενών με τεχνικές παιχνιδοποίησης, AR και IoT για προώθηση της σωματικής δραστηριότητας σε εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους, καθώς και μηχανισμοί ανάλυσης ασυμμετριών βάδισης μέσω ενσωματωμένων αισθητήρων. Επιπλέον, αναπτύχθηκαν προηγμένοι αλγόριθμοι AR για αποφυγή εμποδίων από άτομα με μειωμένη όραση και για βελτίωση της προσβασιμότητας σε εκθεσιακούς χώρους. Εξετάστηκαν επίσης τεχνικές εντοπισμού θέσης χωρίς πρόσθετο εξοπλισμό ή GPS, με εφαρμογές στην πλοήγηση εσωτερικών χώρων και στη διαχείριση επισκεψιμότητας μουσείων. Τέλος, προτείνεται ένα πρωτότυπο σύστημα που συνδυάζει AR και Υπολογιστική Όραση για την αναγνώριση φαρμακευτικών συσκευασιών και την οπτικοποίηση των μοριακών τους δομών, ενισχύοντας την ιατρική εκπαίδευση.Συνολικά, η διατριβή καταδεικνύει ότι οι συσκευές ευρείας χρήσης, με το χαμηλό κόστος και την απουσία ανάγκης πρόσθετου υλικού, μπορούν να αποτελέσουν κρίσιμη υποδομή για την υποβοηθούμενη διαβίωση. Τα ευφυή υπολογιστικά συστήματα που εκτελούνται σε αυτές αξιοποιούν το ενσωματωμένο υλικό για την παροχή καινοτόμων, προσβάσιμων και οικονομικά αποδοτικών λύσεων, προάγοντας ένα περισσότερο εξατομικευμένο και βιώσιμο μοντέλο υγειονομικής φροντίδας.