Revolucionando la salud: Sistemas de edificios integrados para instalaciones más seguras e inteligentes

Cuando pienso en sistemas de edificios integrados, me vienen a la mente edificios comerciales. Pero me di cuenta de que las instalaciones de salud podrían ser una aplicación muy importante. Para investigar eso, entrevisté a Dwight Stewart, Fundador y CTO de Igor, Inc. (West Des Moines, IA). El producto insignia de Igor, Nexos, es una plataforma inteligente de edificios IoT basada en PoE que incorpora los componentes de hardware, software y análisis en la nube para formar una "columna vertebral" digital del edificio.

Tech Briefs: ¿Qué tipos de instalaciones son buenas candidatas para sistemas de edificios integrados?

Dwight Stewart: Aunque vemos edificios de oficinas avanzando, definitivamente estamos viendo un aumento en el negocio de la salud.

Tech Briefs: ¿Podría describir su sistema?

Dwight Stewart: La Figura 1 ilustra nuestra arquitectura de sistema. Nexos es nuestra plataforma IoT centralizada, que puede interconectar y controlar tecnologías y sistemas dispares dentro de un edificio inteligente, incluyendo iluminación, seguridad, sensores y seguridad. Utiliza la seguridad y fiabilidad de la tecnología de cableado estructurado Power-over-Ethernet (PoE) como su columna vertebral, manteniendo soporte y compatibilidad con otros protocolos líderes del mercado. Como puede ver en la figura, nuestro nodo es el bloque de construcción básico del sistema. Puede conectar cualquier número de sensores, actuadores y otros dispositivos a un solo nodo, limitado solo por la capacidad de potencia PoE de 90 vatios. Si un nodo usa menos de la potencia completa, puede encadenarse en cascada a otro.

Una vez que conecta un nodo a la red, aparece en nuestra plataforma de software on-site a través de la pasarela Nexos. La pasarela integra todos los dispositivos en cada nodo con un sistema de APIs y plugins estándar o personalizados, así como la nube. Las funciones de automatización se realizan todas a través de la pasarela también.

Tech Briefs: ¿Cómo podría utilizarse esto en un entorno de salud?

Dwight Stewart: Depende del contexto; hablemos de atención a personas mayores, y primero miremos una habitación de residente. Hay diferentes tipos de instalaciones: hospitales, cuidado a largo plazo, cuidado independiente, hogares de ancianos y cuidado de memoria. En esos diferentes tipos, tendrá diferentes niveles de compromiso del personal.

En las habitaciones de pacientes, las caídas son un problema importante. Entonces, una de las cosas que podemos hacer es tener un sensor de cama conectado a nuestro nodo PoE. Luego, si alguien se levanta de la cama en medio de la noche, nuestra aplicación puede encender las luces, digamos al 30% de brillo, para que una persona pueda ver sin ser deslumbrada por el brillo total — eso haría menos probable que tropiecen. Hay sensores de movimiento en el baño que típicamente solo se usan para encender y apagar luces. Sin embargo, si no está en la cama en medio de la noche y el sensor de movimiento en el baño no se ha activado después de unos minutos, eso probablemente sea una señal de que se cayó. Eso, a su vez, podría enviar una alarma a una estación de enfermería. Esto podría implementarse creando un plugin y cargándolo en el software local a través de una API.

También puede tener una pulsera o algún wearable Bluetooth que permita a una persona presionar un botón, lo que enviaría una señal inalámbrica a través de nuestro sistema a un nodo PoE cercano para notificar a alguien que vaya a revisar a esa persona.

Ese mismo wearable puede usarse para servicios de ubicación en tiempo real, que pueden usarse para varias cosas. Una es que el paciente no tiene que llevar una llave, lo cual es especialmente importante para pacientes de cuidado de memoria. El sistema podría cerrar automáticamente la puerta detrás de ellos cuando salen de su habitación. En una instalación de cuidado de memoria, es probable que haya otros pacientes con deterioro de memoria que podrían deambular a su habitación cuando usted no está allí. Así que cuando se va, si mantiene su wearable, le permitirá seguir su día y cuando regrese, el sistema sabrá quién es, que está cerca de su puerta, y la desbloqueará para que pueda entrar.

Una tercera cosa con el wearable es poder saber qué tipo de actividades está haciendo una persona. Los cambios en los patrones de comportamiento son un signo muy significativo de un cambio en la salud — salud mental, salud física. Entonces, si alguien típicamente va al comedor a una cierta hora cada día por media hora y luego ve TV con sus amigos, ese perfil es algo que sus hijos o un defensor de la salud, incluso a medio país de distancia, pueden monitorear por un cambio abrupto. También podría ver que cuidadores y enfermeras pasan tiempo con ellos y puede estar seguro de que reciben atención. Por ejemplo, quién le dio un baño hoy porque estuvieron juntos en el baño — cosas que importan.

Tech Briefs: ¿Podría decir un poco más sobre su arquitectura de sistema?

Dwight Stewart: Lo que tratamos de hacer tanto como posible es vincular dispositivos/sensores económicos off-the-shelf, que suelen ser USB. La mayoría de los sistemas de control de edificios no usan generalmente USB — son típicamente muy propietarios. Sin embargo, nuestro nodo PoE puede conectarse a cualquier sensor que sea dispositivo no-IP.

Tech Briefs: ¿Podría describir su nodo PoE?

Dwight Stewart: Es una caja pequeña que acepta PoE. Con el cable Ethernet, obtiene 90 vatios de potencia así como datos y conectividad de red. Los nodos son ciberseguros y pueden conectarse a dispositivos USB, luces y una gran variedad de sensores diferentes.

Los nodos PoE interconectados pueden ser la tela digital para un edificio. También pueden usarse para crear una microrred DC. A medida que las personas buscan re-electrificar edificios con tecnología más sostenible, va a escuchar cada vez más sobre microrredes DC. Dado que un panel solar suministra energía DC, sería mucho más simple y eficiente si hubiera distribución de energía DC por todo el edificio — PoE podría ser un medio para implementar eso.

Una vez que conecta dispositivos al nodo, aparecen en nuestro software, que está incluido en nuestra plataforma Nexos. El software on-site se conecta a cualquier cosa que ya esté en la red así como a las cosas conectadas a nuestro nodo. El nodo también puede actuar como puente inalámbrico a dispositivos IP inalámbricos. El software unifica todos los dispositivos en un edificio en una sola plataforma.

El tercer componente en Nexos son los servicios en la nube, que le permiten compartir acceso con un dispositivo individual que está en un edificio, una habitación, un espacio, un piso completo. Puede dar diferentes permisos a personas para compartir.

Nuestra nube también permite hacer análisis profundos que requieren mucha potencia de procesamiento. Puede permitirle ver múltiples edificios todo en un solo lugar, conectándose a internet.

Las APIs en la nube podrían ser usadas por un desarrollador de apps móviles para permitirle controlar las luces de su habitación desde un dispositivo móvil a través de internet. Si está haciendo algunos análisis interesantes, por ejemplo, cuántas veces alguien fue al baño, eso podría hacerse con un paquete de análisis basado en la nube. Los datos en la nube son propiedad de nuestro cliente, solo los almacenamos. Pero también pueden conectar esos datos a análisis que residen en un paquete que ya están usando, como Microsoft Power BI, u otro software de operaciones de negocio.

Tech Briefs: ¿Cómo resumiría los beneficios de su sistema para la salud?

Dwight Stewart: Los hospitales y otros proveedores de salud enfrentan un desafío masivo para reducir costos, aumentar la satisfacción y resultados de los pacientes, y mejorar la productividad del personal. Necesitan hacer todo esto mientras demuestran un nivel más alto de sostenibilidad ambiental y mejor atención al paciente. Los entornos únicos dentro de los hospitales deben apoyar las necesidades de pacientes que pueden tener movilidad y visión limitadas. Las habitaciones de pacientes requieren iluminación y controles especializados, mientras que otros espacios, como quirófanos, incluyen equipos grandes que pueden dificultar mostrar la luz de manera uniforme y eficiente en todo el espacio.

La plataforma IoT de Igor proporciona control, agudeza visual e integración con sistemas de automatización de edificios. Esto permite a la institución mejorar la calidad de la atención gestionando cuidadosamente los ritmos circadianos del paciente, gestionando niveles de ruido con iluminación baja, manteniendo temperaturas cómodas según el espacio y la luz, y asegurando que los pacientes se sientan seguros.

Permite a la gerencia hospitalaria analizar y ajustar la iluminación según ocupación y ubicaciones. También proporciona mejor utilización del espacio identificando espacios ocupados y desocupados para ahorro de energía y determinando qué espacios están subutilizados.

En resumen, diría que mejora los resultados de vida y salud para los pacientes, ayuda a optimizar la productividad del personal y reduce costos de energía.

Este artículo fue escrito por Ed Brown, Editor de Sensor Technology. Para más información, visite .