Motivation
Der Unterwasserbereich stellt für den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), wie sie für die Messung und Übertragung von Vitaldaten von Tauchern benötigt werden, eine Umgebung mit sehr spezifischen Anforderungen dar. Solche Technologien sind daher dort noch wenig verbreitet. Dabei ist es im Bereich des Berufs- und Rettungstauchens bei der Arbeit und der Suche in Gewässern sowie auch beim Hobbytauchen besonders wichtig, über die aktuelle gesundheitliche Lage gut informiert zu sein. Nicht nur im Freizeitbereich mit einer wachsenden Zahl an Tauchenden werden körperliche Warnsignale oft nicht richtig interpretiert. Kritische Situationen werden aufgrund fehlender Sensorik und Software für Vitaldaten oft viel zu spät oder gar nicht erkannt, sodass gesundheitliche Probleme zu den wichtigsten Auslösern von Tauchunfällen gehören. Bisherige Ansätze, verfügbare Vitaldaten im Wasser mit kabelgebundenen Verfahren zu übertragen, sind zudem mit starken Einschränkungen der Reichweite und Bewegungsfreiheit verbunden.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Verbundvorhabens „Smart Diver 4.0“ ist es, auf der Grundlage eines eingebetteten Sensornetzwerks verlässliche Vitaldaten zu gewinnen und daraus mittels eines zu entwickelnden Softwarealgorithmus Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand von Tauchenden zu ziehen. Die Sensoren erfassen diverse Parameter, wie Herzfrequenz, Körpertemperatur, Atemgasversorgung, Lage der Gliedmaßen und die Blutsauerstoffsättigung, die anhand eines Gesundheitsmodells interpretiert werden. Dabei gilt es, die zu erfassenden Parameter mithilfe einer kompakten und robusten Sensorik zu fusionieren und zu reduzieren, um die so gewonnenen Daten auf der Grundlage neuer Algorithmen auswerten zu können. Daraus wird eine grafische Ausgabe für die Nutzer des Systems erzeugt. Um die Privatsphäre zu wahren, werden nur die notwendigen Daten zum Gesundheitszustand oder gegebenenfalls ein Notruf an das Umfeld übertragen. Für die akustische Signalübertragung sollen im Projekt Algorithmen zur Signal- und Kanalschätzung sowie zu einer mehrwegerobusten Signalverarbeitung entwickelt werden, um eine sichere Kommunikation auch unter widrigen Bedingungen wie starker Strömung und unterschiedlichen Temperaturschichten zu gewährleisten.
Innovationen und Perspektiven
Die Praxistauglichkeit des neuartigen Unterwasser-Notfallsystems wird unter realitätsnahen Bedingungen durch die Restube GmbH unter Einbindung potenzieller Anwender evaluiert. Dabei werden Genauigkeit, Reichweite und Zuverlässigkeit des Systems und insbesondere seiner Softwarekomponenten zum Vitalmodell untersucht. Die angestrebte Lösung bedeutet für Unternehmen und Organisationen, die Berufstaucher einsetzen, sowie für große Tauchbasen, Veranstalter von Tauchveranstaltungen und die Arbeit der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG) e. V. einen Sicherheitszuwachs. Darüber hinaus wird auch der Transfer der Ergebnisse in den Bereich des Rehabilitations-Wassersports angestrebt.