Révolutionner la santé : Systèmes de bâtiment intégrés pour des installations plus sûres et plus intelligentes

Quand je pense aux systèmes de bâtiment intégrés, je pense aux bâtiments commerciaux. Mais il m'est venu à l'esprit que les établissements de santé pourraient être une application très importante. Pour explorer cela, j'ai interviewé Dwight Stewart, Fondateur et CTO d'Igor, Inc. (West Des Moines, IA). Le produit phare d'Igor, Nexos, est une plateforme IoT de bâtiment intelligent basée sur le PoE qui intègre les composants matériels, logiciels et d'analytique cloud pour former une « colonne vertébrale » numérique du bâtiment.

Tech Briefs : Quels types d'installations sont de bons candidats pour les systèmes de bâtiment intégrés ?

Dwight Stewart : Bien que nous voyions les immeubles de bureaux avancer, nous constatons définitivement une augmentation dans le secteur de la santé.

Tech Briefs : Pourriez-vous décrire votre système ?

Dwight Stewart : La Figure 1 illustre notre architecture système. Nexos est notre plateforme IoT centralisée, qui peut interconnecter et contrôler des technologies et systèmes disparates au sein d'un bâtiment intelligent, incluant l'éclairage, la sécurité, la détection et la sûreté. Elle utilise la sécurité et la fiabilité de la technologie de câblage structuré Power-over-Ethernet (PoE) comme colonne vertébrale, tout en conservant la prise en charge et la compatibilité avec d'autres protocoles leaders du marché. Comme vous pouvez le voir sur la figure, notre nœud est l'élément de base du système. Vous pouvez connecter un nombre quelconque de capteurs, actionneurs et autres dispositifs à un seul nœud, limité uniquement par la capacité de puissance PoE de 90 watts. Si un nœud utilise moins que la puissance totale, il peut être mis en chaîne avec un autre.

Une fois un nœud connecté au réseau, il apparaît dans notre plateforme logicielle sur site via la passerelle Nexos. La passerelle intègre tous les dispositifs sur chaque nœud avec un système d'API et de plugins standards ou personnalisés, ainsi que le cloud. Les fonctions d'automatisation sont toutes effectuées via la passerelle également.

Tech Briefs : Comment cela pourrait-il être utilisé dans un contexte de santé ?

Dwight Stewart : Cela dépend du contexte ; parlons des soins aux personnes âgées, et regardons d'abord une chambre de résident. Il existe différents types d'établissements : hôpitaux, soins de longue durée, soins autonomes, maisons de retraite et unités de mémoire. Dans ces différents types, vous aurez différents niveaux d'engagement du personnel.

Dans les chambres de patients, les chutes sont un problème majeur. L'une des choses que nous pouvons faire est d'avoir un capteur de lit connecté à notre nœud PoE. Ensuite, si quelqu'un sort du lit au milieu de la nuit, notre application peut allumer les lumières à, disons, 30 % de luminosité, pour qu'une personne puisse voir sans être éblouie par la pleine luminosité — ce qui rendrait moins probable qu'elle trébuche. Il y a des capteurs de mouvement dans la salle de bain qui sont généralement utilisés juste pour allumer et éteindre les lumières. Cependant, si vous n'êtes pas au lit au milieu de la nuit et que le capteur de mouvement dans la salle de bain n'a pas été activé après quelques minutes, c'est probablement un signe que vous êtes tombé. Cela pourrait à son tour envoyer une alarme à un poste infirmier. Cela pourrait être mis en œuvre en créant un plugin et en le chargeant dans le logiciel local via une API.

Vous pouvez aussi avoir un bracelet ou un dispositif portable Bluetooth qui permet à une personne d'appuyer sur un bouton, ce qui enverrait un signal sans fil à travers notre système vers un nœud PoE proche pour notifier quelqu'un d'aller vérifier cette personne.

Ce même portable peut être utilisé pour des services de localisation en temps réel, utilisables pour plusieurs choses. L'une est que le patient n'a pas à porter de clé, ce qui est particulièrement important pour les patients en unité de mémoire. Le système pourrait verrouiller automatiquement la porte derrière eux quand ils quittent leur chambre. Dans un établissement de soins de mémoire, il y a probablement d'autres patients atteints de troubles de la mémoire qui pourraient errer dans votre chambre quand vous n'y êtes pas. Donc quand vous partez, si vous gardez votre portable avec vous, il vous permettra de vaquer à vos occupations et quand vous revenez, le système saura qui vous êtes, que vous êtes près de votre porte, et la déverrouillera pour que vous puissiez entrer.

Une troisième chose avec le portable est de pouvoir savoir quels types d'activités une personne effectue. Les changements dans les schémas de comportement sont un signe très significatif d'un changement de santé — santé mentale, santé physique. Donc, si quelqu'un va généralement à la salle à manger à une certaine heure chaque jour pendant une demi-heure puis regarde la télévision avec ses amis, ce profil est quelque chose que leurs enfants ou un défenseur de la santé, même à l'autre bout du pays, peuvent surveiller pour un changement brutal. Vous pourriez aussi voir que les soignants et infirmières passent du temps avec eux et être assuré qu'ils reçoivent de l'attention. Par exemple, qui lui a donné un bain aujourd'hui parce qu'ils étaient tous les deux ensemble dans la salle de bain — des choses qui comptent.

Tech Briefs : Pourriez-vous en dire plus sur votre architecture système ?

Dwight Stewart : Nous essayons autant que possible de nous connecter à des dispositifs/capteurs standards peu coûteux, qui sont généralement USB. La plupart des systèmes de contrôle de bâtiment n'utilisent généralement pas l'USB — ils sont généralement très propriétaires. Cependant, notre nœud PoE peut être connecté à n'importe quels capteurs qui sont des dispositifs non-IP.

Tech Briefs : Pourriez-vous décrire votre nœud PoE ?

Dwight Stewart : C'est une petite boîte qui accepte le PoE. Avec le câble Ethernet, vous obtenez 90 watts de puissance ainsi que les données et la connectivité réseau. Les nœuds sont cyber-sécurisés et peuvent se connecter à des dispositifs USB, des lumières et une multitude de capteurs différents.

Des nœuds PoE interconnectés peuvent être le tissu numérique d'un bâtiment. Ils peuvent aussi être utilisés pour créer un micro-réseau DC. Comme les gens cherchent à réélectrifier les bâtiments avec des technologies plus durables, vous allez entendre de plus en plus parler de micro-réseaux DC. Puisqu'un panneau solaire fournit de l'énergie DC, ce serait beaucoup plus simple et plus efficace s'il y avait une distribution d'énergie DC dans tout le bâtiment — le PoE pourrait être un moyen de l'implémenter.

Une fois que vous connectez des dispositifs au nœud, ils apparaissent dans notre logiciel, qui est inclus dans notre plateforme Nexos. Le logiciel sur site se connecte à tout ce qui est déjà sur le réseau ainsi qu'aux choses connectées à notre nœud. Le nœud peut aussi agir comme un pont sans fil vers des dispositifs IP sans fil. Le logiciel unifie tous les dispositifs d'un bâtiment en une seule plateforme.

Le troisième composant de Nexos est les services cloud, qui vous permettent de partager l'accès avec un dispositif individuel dans un bâtiment, une pièce, un espace, un étage entier. Vous pouvez donner différentes permissions aux gens pour le partage.

Notre cloud permet aussi de faire des analyses approfondies qui nécessitent beaucoup de puissance de traitement. Il peut vous permettre de voir plusieurs bâtiments tous au même endroit, en se connectant à internet.

Les API dans le cloud pourraient être utilisées par un développeur d'application mobile pour vous permettre de contrôler les lumières de votre chambre depuis un appareil mobile via internet. Si vous faites des analyses intéressantes, par exemple, combien de fois quelqu'un est allé à la salle de bain, cela pourrait être fait avec un paquet d'analytique basé sur le cloud. Les données dans le cloud appartiennent à notre client, nous les stockons simplement. Mais ils peuvent aussi connecter ces données à des analyses qui résident dans un paquet qu'ils utilisent déjà, comme Microsoft Power BI, ou d'autres logiciels d'opérations commerciales.

Tech Briefs : Comment résumeriez-vous les avantages de votre système pour la santé ?

Dwight Stewart : Les hôpitaux et autres prestataires de santé font face à un défi majeur pour réduire les coûts, augmenter la satisfaction et les résultats des patients, et améliorer la productivité du personnel. Ils doivent faire tout cela tout en démontrant un niveau plus élevé de durabilité environnementale et de meilleurs soins aux patients. Les environnements uniques au sein des hôpitaux doivent soutenir les besoins des patients qui peuvent avoir une mobilité et une vision limitées. Les chambres de patients nécessitent un éclairage et des contrôles spécialisés, tandis que d'autres espaces, comme les salles d'opération, incluent de gros équipements qui peuvent rendre difficile l'affichage uniforme et efficace de la lumière dans tout l'espace.

La plateforme IoT d'Igor fournit le contrôle, l'acuité visuelle et l'intégration avec les systèmes d'automatisation du bâtiment. Cela permet à l'institution d'améliorer la qualité des soins en gérant soigneusement les rythmes circadiens du patient, en gérant les niveaux de bruit avec un éclairage faible, en maintenant des températures confortables selon l'espace et la lumière, et en assurant que les patients se sentent en sécurité.

Cela permet à la direction de l'hôpital d'analyser et d'ajuster l'éclairage selon l'occupation et les emplacements. Cela fournit également une meilleure utilisation de l'espace en identifiant les espaces occupés et inoccupés pour des économies d'énergie et en déterminant quels espaces sont sous-utilisés.

En résumé, je dirais que cela améliore les conditions de vie et les résultats de santé pour les patients, aide à optimiser la productivité du personnel et réduit les coûts énergétiques.

Cet article a été rédigé par Ed Brown, Rédacteur en chef de Sensor Technology. Pour plus d'informations, visitez .