Gateway

Das Gateway ist ein kleiner Microcomputer auf dem eine cosinuss° Software läuft. Diese wurde speziell für die Fernüberwachung von Vitalparametern entwickelt, um einen stabilen Empfang und Übertragung der Daten zu gewährleisten. Das Gateway empfängt die Daten der Im-Ohr Sensoren per Bluetooth und leitet sie weiter zur cosinuss° Health Platform. Alle Daten werden pseudonymisiert erhoben.

Das kleine Gateway verfügt über eine Bluetooth Schnittstelle, die sowohl Vitalparameter über die Standard Services, als auch die hochaufgelösten PPG- und Beschleunigungsrohdaten über die speziellen cosinuss° Services empfangen kann. Die Daten werden von dem Gateway zwischengespeichert und bei einer aktiven Netzwerkverbindung weitergeleitet.

Die Rechenkapazität des Gateways ermöglicht eine Echtzeitweiterleitung in mobile Telekommunikationsnetzwerke. Es besteht auch die Möglichkeit einer kabelgebundenen LAN Verbindung oder die Einbindung des Gateways in ein bestehendes WLAN. Optional können die Daten auch mit einem SIM-Stick in LTE oder sogar 5G Mobilfunknetzwerke übertragen werden.

Ist eine langfristige oder dauerhafte Einrichtung zur Fernüberwachung von Personen geplant, die sich in einem festen Umfeld befinden (bspw. zuhause), bietet das Gateway wesentliche Vorteile. Nachdem die Einrichtung des Gateways oder – bei größerem Bewegungsradius der überwachten Person – mehrerer verbundener Gateways abgeschlossen ist, findet die Übertragung der gemessenen Daten zuverlässig und automatisch statt. Die gemessene Person kann sich frei innerhalb der Bluetooth-Reichweite bewegen und muss an keine manuellen Maßnahmen oder die Mitnahme des Gateways denken. Das ermöglicht eine äußerst geringe Fehleranfälligkeit und damit hohe Zuverlässigkeit bei der Fernüberwachung.

• Das Gateway wird mit einem kabelgebundenen Stromanschluss betrieben. Das Aufladen eines Akkus ist somit nicht notwendig.
• Es besteht keine Notwendigkeit für die Erhebung und Speicherung von Mobilfunknummern, Standortdaten, Benutzerkonten oder anderen Smartphone-spezifischen Daten, die mit der Identität einer Person in Verbindung gebracht werden können.
• Das Verhalten des Gateways, wie z.B. zyklische Messintervalle, kann jederzeit konfiguriert werden.
• Das Gateway erhält laufend neue Updates.
• Mehrere Gateways lassen sich zu einem Mesh-Netzwerk zusammenschließen.
• Das Gateway verfügt über mehrere Möglichkeiten der Netzwerkanbindung.

• Ist eine Netzwerkverbindung nicht möglich verfügt das Gateway über genügend Speicherkapazität auch für längere lokale offline Messungen.
• Optional besteht die Rechenkapazität für zusätzliche Signalverarbeitung oder Anwendung von Algorithmen (bspw. Berechnung der Atemfrequenz) abseits der cosinuss° Health Platform.
• Alle Aktivitäten der Software werden protokolliert und transparent zur Verfügung gestellt, was die Rückverfolgbarkeit erhöht.
• Die Monitoringanwendung wird nicht, wie bei Apps auf einem Smartphone, vom Betriebssystem in den Hintergrund gedrängt oder gar deaktiviert.
• Ein Schlafmodus, Flugmodus oder ähnliche Gerätemodi, die den Bluetooth-Empfang oder die Datenübertragung stören könnten, sind ausgeschlossen.
• Es werden keine Daten vom (Smartphone-)Betriebssystem erfasst und an Dritte weitergegeben.

• cosinuss° Im-Ohr Sensoren: cosinuss° One, cosinuss° Two, c-med° alpha
• cosinuss° Health Platform: Ja
• Drittanbieter: Ja (Details siehe Datenblatt)

• Dateneingang: Bluetooth, custom and standard services
• Datenausgang: LAN, WiFi, Mobilfunk

Telecovid – Fernüberwachung von Patienten mit COVID-19 | Klinikum rechts der Isar München / 2020 – 2021

Verwandte Forschungsarbeiten:

• Wurzer D, Spielhagen P, Siegmann A, Gercekcioglu A, Gorgass J, et al.: “Remote monitoring of COVID-19 positive high-risk patients in domestic isolation: A feasibility study”. PLOS ONE 16(9), 2021.
• M. Baldinger, et al.,“TELECOVID: Remote Vital Signs Monitoring of COVID-19 Risk Patients in Home Isolation With an In-Ear Wearable“ in IEEE Pervasive Computing, vol. 20, no. 02, pp. 58-62, 2021.

DiAssCo – Digitales Monitoring – COVID-19 im Langzeitverlauf | Klinikum Großhadern LMU München / 2021

Telecovid-Innsbruck | Universität Innsbruck (Prof. G. Pölzl)

Epitect – Pflegerische Unterstützung epilepsiekranker Menschen durch innovative Ohrsensorik (EPItect) | Uniklinik für Epileptologie Bonn, Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST, Klinik für Neuropädiatrie der Universität Kiel, Norddeutsches Epilepsiezentrum in Schwentinental-Raisdorf, cosinuss° GmbH, München / 03/16 – 02/19

Gangklassifizierung | C. P. Burgos et al., „In-Ear Accelerometer-Based Sensor for Gait Classification,“ in IEEE Sensors Journal, vol. 20, no. 21, pp. 12895-12902, 1 Nov.1, 2020.

Telemedicine with objective data – RPM | University Hospital in Denmark / 2021

360° data integration – EMERGENCY CARE | University in Sweden / 2021

Energy expenditure | Technische Universität München (TUM) Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaft (Dr. Martin Schönfelder)

Dokumentation und Wissenstransfer. cosinuss° bietet technische Dokumentationen und persönlichen Support für eine erfolgreiche Integration in jedes IT-Ökosystem.