KI-gestütztes Smart Health Pflaster auf Basis des nRF9160

Kunde

Ein Unternehmen für digitale Gesundheit, das Lösungen zur Fernüberwachung von älteren Erwachsenen anbietet, die selbstständig leben – ohne Smartphone oder Heim-WLAN.

Herausforderung

Entwicklung eines tragbaren Pflasters, das eine kontinuierliche Überwachung der Vitalparameter und eine automatische Sturzerkennung mit direkter Mobilfunkkonnektivität in einem für den 24/7-Einsatz komfortablen Formfaktor bietet.

Produktkonzept & Architektur

Das Nordic nRF9160 SiP bietet LTE-M/NB-IoT-Mobilfunkkonnektivität und Anwendungsverarbeitung. Ein BMI270 IMU erkennt Bewegungen und Stürze. Ein MAX30102 PPG-Sensor misst Herzfrequenz und SpO2. Das Gerät ist nach IP67 zertifiziert und wird über kontaktlose Pogo-Pins aufgeladen.

Technische Lösung

Die Zephyr RTOS Firmware implementiert eine zweistufige Sturzerkennungs-Pipeline: Zunächst weckt der integrierte Schrittdetektor und der Significant-Motion-Interrupt des BMI270 den nRF9160 aus dem Deep Sleep. Zweitens analysiert ein TinyML Random-Forest-Klassifikator auf dem Cortex-M33 das 1-Sekunden-Fenster der IMU vor/nach dem Auslöser, um echte Stürze von Fehlauslösungen zu unterscheiden. Bei bestätigtem Sturz sendet das Gerät innerhalb von 5 Sekunden einen LTE-M-Alarm mit GPS-Koordinaten.