Post on 24-Aug-2020
transcript
Antrittsvorlesung
Unterstützungssysteme für Fitness,Ambient Assisted Living,Statistik, Sicherheit und Web x.0 –wie gehört das zusammen und worin liegt der Beitrag der Wirtschaftsinformatik?
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell
16.05.2013
Folien unter: http://claus-brell.de
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Zur Person 2
Physikstudium (angewandte Physik, Oberflächen und dünne Schichten)Universität Düsseldorf
Anwendungsentwicklung und DV-OrganisationKKB Lebensversicherung, KKB Bank
Vernetzung und Internet in der Landesverwaltung, zentrale DatenbankdiensteLandesamt für Datenverarbeitung und Statistik NRW (jetzt IT.NRW)
Projektorientierte und institutionelle Forschungsförderung (WGL-Institute, Fachhochschulen)Informationsmanagement und OrganisationWissenschaftsministerium NRW
Promotion in der Physikdidaktik zum Dr. rer. nat.Universität Bremen
Professur Hochschule NiederrheinLehrgebiete Wirtschaftsinformatik und Statistik
bis 1989
bis 1991
bis 2001
bis 2012
bis 2008
ab 2012
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Überblick 3
1. Übersicht Forschungsthemen
2. Wozu Wirtschaftsinformatik?
3. Wozu Statistik?
7. Pulsanalyse im Fitnessstudio
9. Pulsanalyse für Outdoorsportler (und Einsatz in der Touristik)
8. Pulsanalyse für ältere Menschen (und Einsatz in mobilen Pflege)
11. Ausblick: Unterstützungssysteme für Menschen mit Behinderung.
13. Anhang: weitere Erläuterungen zu den Forschungsthemen.
4. Übersicht Anwendungsfälle und Marktrelevanz
5. Motivation
6. HRV-Analyse, Basics
10. Vorlaufforschung
12. Fazit.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Web x.0 Wirtschaftsinformatik Statistik
1 Forschungsaktivitäten – in drei Säulen 4
Didaktikempirische
Untersuchung von Lehr-Lernmethoden in der Statistik und
Wirtschaftsinformatik, insbesondere für
berufsbegleitendes Lernen
IT-Unterstützung für Sportler,
Sportstudiosund
Menschen höheren Alters
(AAL)
Informations-sicherheit
• Informations-sicherheitsprozessefür KMU
• Sicherheit für mobile Endgeräte.
Wissensmanagement• Brain 2 Document
2
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
2 Wozu Wirtschaftsinformatik?Was ist Wirtschaftsinformatik?
5
BWL
Informatik
IT
andere Disziplinen
Wirtschaftsinformatik ist….
Vgl.Stallknecht Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 11 Auflage. Berlin 2005. S. 8 oderAbts / Mülder: Grundkurs Wirtschaftsinformatik. 7. Auflage. Wiesbaden 2011. S. 3
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
2 Wozu Wirtschaftsinformatik? 6
Analyse, Modellierung, …der Geschäftsprozesse und Optimierung durch betriebliche Informationssysteme.
Business-System
Fin
anz-
und
Rec
hnun
gs-
wes
en
Per
sona
l-w
irtsc
haft
Mat
eria
l-w
irtsc
haft
Pro
dukt
ion
Ver
trie
b
Lief
eran
tenb
e-zi
ehun
gs-
man
agem
ent
Sup
ply-
Cha
in-
Man
agem
ent
Kun
denb
ezie
h-un
gsm
anag
e-m
ent
Ele
ktro
nisc
hes
Mar
ktsy
stem
Anwendungs-kern
Internet-Portal
Integrations-komponenten
Entwicklungs-komponenten
Datenbanksystem
Anwendungskomponenten
Basissystem
Benutzungsoberfläche
ERP-System
For
schu
ng
und
Ent
wic
klun
g
Managementunterstützungssysteme, Kennzahlen….
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
2 Wozu Wirtschaftsinformatik? 7
Einsatz von Informationssystemen im Hotel- und Gaststättengewerbe:
Orderman:Passt gut zu Lokalen mit Außengastronomie.Erfordert Anpassung der betrieblichen Abläufe im Hotel mit Stammgästen
Einsatz von Informationssystemen im Handel:
Warenwirtschaft 3.0:Altes System skaliert nicht.Analyse der Geschäftsprozesse vor Neueinführung erforderlich
Beispiele
Konfusion mit dem neuen System
Wachsende Umsatz überfordertBestehende Prozesse
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
2 Wozu Wirtschaftsinformatik? 8
Modellierung der Geschäftsprozesse / der betrieblichen Abläufe:
mit eEPK mit BPMN mit UML
fürBetriebswirteund Wirtschaftsinformatiker
fürWirtschaftsinformatiker
fürInformatikerund Wirtschaftsinformatiker
Technik- bzw. IT-Lastigkeit
BWL-bzw Fach-Lastigkeit
Bearbeitender Anfrage
Schreiben isteingegangen
Schreiben isterstellt
Bearbeitender Anfrage
Eingangs-schreiben
Ausgangs-schreiben
MS-Word
Sach-bearb.
3
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
3 Wozu Statistik? 9
deskriptiv:• Geschäftsberichte und Bilanzen.• Kennzahlen.• Datenaufbereitung für Entscheidungen.
induktiv:• Abschätzungen für Visionen.• Was-wäre-wenn Analysen / Simulationen.
Entscheidungen
Statistik mit großen Datenmengen aus heterogenen Quellen (Big Data)nur durch Informatik möglich.Für betriebliche Anwendungszwecke => Wirtschaftsinformatik.
• Soll ein Produkt eingeführt werden oder nicht? (Markforschung)
• Soll ein Faktor in der Produktion substituiert werden? (Produktion)
• Soll ein Produkt substituiert werden? (Vertrieb)
• Soll das Studiomitglied eine Kursempfehlung bekommen? (Fitness)
• Soll die Bergrettung zum Mountainbiker kommen? (Sport)
• Soll der Pflegedienst nach dem Rechten sehen? (AAL)
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
3 Wozu StatistikBeispiel Ziegenproblem
10
In einem Spiel gibt es drei Türen, hinter denen genau ein Hauptgewinn steckt. Der Kandidat zeigt auf eine Tür. Der Moderator öffnet – um es dem Kandidaten zu erleichtern – eine andere Tür, hinter der sich eine Niete befindet. Nun kann der Kandidat sich noch einmal um entscheiden.
1.) Sie haben drei Türen, hinter einer steht ein Auto, hinter zweien steht jeweils eine Ziege.
2.) Sie entscheiden sich für eine Tür (z.B. Tür 1).
21 3
3.) Der Spielleiter öffnet eine Tür, hinter der eine Ziege steht (das macht er immer so)
4.) Sie dürfen dann entscheiden, ob Sie die Tür noch wechseln.
Was tun Sie?
Monty Hall Dilemma, Quelle: Giegerenzer, S. 298http://de.wikipedia.org/wiki/Monty-Hall-Problem
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
3 Wozu Statistik?Beispiel Ziegenproblem
11
21 3
Wahrscheinlichkeit p= günstige Möglichkeiten / Gesamtanzahl
1 2 3
Spiel‐
leiter
Gewinn bei
Wechsel
Gewinn bei
Verbleib
A Z Z 2 oder 3 ja
Z A Z 3 ja
Z Z A 2 ja
A Z Z 3 ja
Z A Z 1 oder 3 ja
Z Z A 1 Ja
A Z Z 2 Ja
Z A Z 1 Ja
Z Z A 1 oder 2 ja
Summe 6 3
Mög
liche
Spi
elve
rläuf
e
IhreEntscheidung
4
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
4 Anwendungsfälle und MarktrelevanzErkennung von kritischen Zuständen bei älteren Patienten und Sportlern
12
Anwendungsfall „ältere Patienten / Menschen mit Vergesslichkeit“:
1. Wollen /sollen solange wie möglich selbstbestimmt zuhause leben.2. Wollen / können nicht permanent durch Menschen überwacht werden.3. Können im Krisenfall ggf. nicht aktiv Hilfe holen
- alles vergessen (wo ist der rote Knopf, wo bin ich…)- gestürzt / verletzt
Anwendungsfall „Sportler allein unterwegs“:
1. Beispiel: erfahrener, älterer Bergwanderer allein auf Tour.2. Beispiel: Mit dem Mountainbike in den Alpen unterwegs.
Anwendungsfall „Kundenbindung im Fitnessstudio“:
1. Neues Angebot der Leistungsdiagnostik (Quantifizierung des Stresslevels in der Trainingsberatung, Aufzeigen der Verbesserung in der Follow-Up-Beratung) zur Kundenbindung.
2. „Stresslevel Quickcheck“ zur Kundenakquise.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
4 Anwendungsfälle und MarktrelevanzErkennung von kritischen Zuständen bei älteren Patienten und Sportlern
13
Lösungsansatz:
Unterstützung der drei Anwendungsfälle durch einen gemeinsamen technischen Lösungsansatz wie folgt:1. Verwendung von verfügbarer, leistungsfähiger, mobiler, kostengünstiger
Hardware (Android-Tablets und Smartphones, später Iphone).2. Robuste Kommunikation mit zentraler Technik über das Internet und GSM-
Netze.3. Verwendung Location Services (GPS…).4. Verwendung Lagesensoren.
5. Messung physiologischer Parameter mit einfachen, preisgünstigen Sensoren (Bluetooth-Herzfrequenz-Messgeräte).
6. Verrechnung und Bewertung der Messwerte,Entwicklung eines „Alarm-Szenarios“,Benachrichtigung einer zentralen Stelle bei Erreichen kritischer Wertekombinationen.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
4 Anwendungsfälle und MarktrelevanzStatistik und WI für Erkennung kritischer Patientenzustände
14
Datenbasis: wie sieht ein Normalzustand eines Probanden aus?
Datenerhebung an gesunden Probanden.
Deskriptive Statistik:Mittelwerte, Streuung, Ausr.
Entwicklung von Modellen für die Erkennung von Abweichungen.
Implementierung in Messvorrichtungen
Test der Messvorrichtung an „gefährdeten“ Probandenin kontrollierten Situationen.
Entwicklung von Geschäftsmodellen.
Markteinführung
Entwicklung eines technischen Demonstrators
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
4 Anwendungsfälle und MarktrelevanzPartner
15
Interessiert sind:
„HRV-Analyse zur Kundenbindung“
Fitnesstudio in Willichmit ~ 4000 Mitglieder
„HRV-Analyse zur technischen Unterstützungselbstbestimmten Lebens im Alter“
„HRV- und GPS-basierte Analyse zur Trainingsunterstützung“ und
„Mobiler Schutzengel“
Triathlon-Abteilung100 gesunde Probanden.
Erste Kontakte hergestellt.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
4 Anwendungsfälle und Marktrelevanz HRV-Analyse für Sportstudios
16
Marktrelevanz:Der Umsatz der Fitness-Branche in Deutschland hat sich seit 1999 mehr als verdoppelt. In vielen Clubs heißt es: Wellness statt immer nur Eisen stemmen. Die Branche peilt auch in diesem Jahr ein Umsatzplus an - und setzt dabei auf ältere Menschen. Frankfurter Neue Presse, 09.04.2013 (anlässlich der FiBo)
Umsatz in Fitnessstudios: etwa 1,4 Mrd. €.Mitgliederzahl: etwa 7 Mio. Menschen, Mehrzahl weiblich, Altersdurchschnitt 42 J.Studios: etwa 7500 Untersuchung Deloitte„Der deutsche Fitnessmarkt“2011
5
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation: Das gibt es schon und kann verbessert werden.
Senioren im FitnessstudioBeratungssituation im Rahmen der “Gesundheitswoche“ in einem großen Fitnessstudio.
„Stesslevelcheck“Messung mit kommerziellem Gerät cardioscan CS-3
Insbesondere bei älteren Besuchern des Fitnessstudios (>55) bestand großes Interesse.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation: Das gibt es schon und kann verbessert werden. 18
Der MessaufbauDer Messaufbau besteht aus einer EKG-Einheit und einem Auswertungsprogramm für Standard-PCs.
KomplexitätDer Messaufbau und die Bedienung des Gerätes ist gemessen am Ziel der Messung vergleichsweise aufwändig.
Daher wird die Messung selten im normalen Studiobetrieb angeboten.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation: Das gibt es schon und kann verbessert werden. 19
Das MessergebnisDas die Auswertung soll das Messergebnis einfach erklären. Das Ziel wird nicht ohne Einschränkungen erreicht, die Angaben sind für die Kunden nicht verständlich.Die einzige Erkenntnis: „Bei Dir ist alles im grünen Bereich“.
Hintergrund der Messung ist eine Auswertung der Herzratenvariabilität.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation:Beispielmessung HRV (auf der Reha Care…)
20
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation 21
Beispiel Polar Herzfrequenzmessgerät (Pulsuhr):
Die Pulsuhr führt eine HRV-Analyse im Ruhezustand und bei definierten Belastungszuständen durch (…auch bei Pferden…).
Daraus werden
• VOmax (transportierte Sauerstoffkapazität je Herzschlag)• Grundumsatz• Fitnesslevel• Herzfrequenz-Zielzonen für das Training („Fettverbrennung“, Kreislauftraining
etc.)
berechnet.
Die Berechnungsgrundlagen sind Firmengeheimnis und werden nicht offengelegt.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 MotivationDas gibt es schon und kann verbessert werden.
22
Bestimmung der Herzratenvariabilität mit Hilfe einer Pulsuhr und der Software KubiusHRV (University of Southern Finland, Department of Physics).
Bild Polar Uhr und BrustgurtBild Auswertung mit Kubios HRV
Das braucht man:RR-fähige Pulsuhr, z.B.: http://www.polar.com/en/products/maximize_performance/running_multisport/RS800CXKubios HRV: http://kubios.uef.fi/KubiosHRV/Download/
PC/Notebook
Herzfrequenzsender Pulsuhr
Infrarotempfänger
Beispielmessung aus 2009(Proband m 40 Jahre)
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
5 Motivation: Das gibt es schon und kann verbessert werden. 23
Bestimmung der Herzratenvariabilität mit Hilfe einer Pulsuhr und der Software Kubius HRV.Prozess: von der Aufnahme bis zur Analyse.
5 MinutenRuhepulsmessen
Start derUntersuchung
Messung erfolgt
RR-Pulsuhr
Proband
Daten auf PCübertragen
Messdatenübertragen
RR-Pulsuhr
Proband
PCmit Erw.
IT-Helfer
Datenauswerten
Proband
Kubios
Auswertungfertig
Auswertunginterpretieren
Ratlosigkeiteingetreten
Proband
Sportsfreund
StudioMA
Arzt
6
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – Basics 24
R-Zacken
EKG in RuheZeit in Sekunden
RR-Intervall
Ruhepuls: 40 bis 65 bpm(bpm = Schlage pro Minute)
Entspricht RR-Intervallen:1.500 ms bis 925 ms
Die Länge der RR-Intervalle sollteetwas variieren.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – Basics 25
R-Zacken RR-Intervall
Die Länge der RR-Intervalle sollte etwas variieren.
VLF: Sehr langsame Schwankung der RR-Intervalle: Thermoregulation, alles unter 20 Sekunden Anpassungsdauer.
LF: Langsame Schwankung der RR-Intervalle: Baroreflex, Aufrechterhaltung des Blutdrucks, etwa 10 s Anpassungsdauer
HF: Schnelle Schwankung der RR-Intervalle: Mikroregulation, Kopplung an Atmung, etwa 7 bis 2 Sekunden Anpassungsdauer
M. Malik et al.: Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. In: Circulation, 17, 1996, S. 354–381
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – Basics 26
HF: Schnelle Schwankung der RR-Intervalle:Mikroregulation, Kopplung an AtmungBeispieluntersuchungen
Verringerte HF-Power bei Schlaf-Apnoe-Syndrom
Hilton, M. F., et al.: The sleep apnoea syndrome depresses waking vagal tone independent of sympathetic activation. Eur. Respir. J. 2001 (17) 1258-1266
Stressbelastung: Depressive Stimmung korreliert mit der parasympathischen Steuerung der Herzschlagfolge
Hughes JW, Stoney CM (Ohio State University, Columbus 43210-1222, USA): Psychosom Med 2000 Nov-Dec;62(6):796-803
Kritische Stimmen: „HRV-Analyse zur Leistungsdiagnostik funktioniert nicht“
http://www.sportdiagnostik.de/laktat/fettstoffwechseltraining/maerchen-sportmedizin-sportwissenschaft.html
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – BasicsBeispiel aus einer Dissertation: HRV-Analyse
27
HRV-Analyse: Auswertung der Abstände der R-Zacken im EKG.Oft wird eine Umsetzung vom Zeitbereich in den Frequenzbereich (Fouriertransformation) vorgenommen und die verschiedenen Frequenzbänder medizinisch bewertet.
Auswirkung auf die Variation Herzschlagrate haben Atmung, Stress, Schlafmangel, Erkrankungen, Verletzungen, Vergiftungen und Alkohol, Übertraining …
Faustregel:Eine hochfrequente Variabilität im Vergleich zur niederfrequenten Variabilität im Ruhezustand ist positiv..
Arlt, Josef Christian: Der Einfluss der Neuropeptide… auf das autonome Nervensystem.Dissertation, Hamburg 2004
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – BasicsBeispiel aus einem Vortrag Prof. Wittling
28
HRV-Analyse:Zerlegung der Frequenzbänder in drei Gruppen:VLF – sehr niedrige FrequenzLF – niedrige FrequenzHF – hohe Frequenz
Zuordnung der Frequenzbereiche zu verschiedenen physiologischen Regulationsmechanismen.
Bewertung anhand des Verhältnisses LF/HF
Univ.-Prof. Dr. Wittling, Werner: Diagnostik der Herzratenvariabilität:Ein Indikator für körperliche Fitness, Stressresistenz und die Wirkung von Ausdauersport.Eingeladener Vortrag auf dem medizinischen Fachsymposium der 29. Sportweltspiele der Medizin und Gesundheit 2008 in Garmisch, Aktualisierte Vortragsfassung März 2009
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – BasicsAnalyse mit Poincare-Plot
29
Beispiel eines Mitschnittes des Pulses in Ruhe,RR(n) gegen RR(n+1), Angaben in MillisekundenHerzfrequenzmessgerät Zephyr, Genauigkeit 4 ms.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
6 HRV (Herzratenvariabilität) – BasicsAnalyse mit Poincare-Plot
30
21.03.2013, Beispiel eines Mitschnittes des Pulses in Ruhe während einer Klangschalenbehandlung 20 Minuten,RR(n) gegen RR(n+1), Angaben in MillisekundenHerzfrequenzmessgerät Zephyr, Genauigkeit 4 ms.
7
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im FitnessstudioHRV-Analyse für Sportstudios früher und morgen
31
Aufwändiger Analyseaufbaumit kostenintensivenMedizintechnikgeräten
Prozessverbesserung bei der Kundenberatung im Fitnessstudiodurch den Einsatz von problemadäquaten Informationssystemen(Wirtschaftsinformatik)
Lockeres Beratungsgesprächunterstützt durchTablet + App + Low Cost Technik
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im Fitnessstudio HRV-Analyse für Sportstudios früher und morgen
32
Prozessverbesserung bei der Kundenberatung im Fitnessstudiodurch den Einsatz von problemadäquaten Informationssystemen(Wirtschaftsinformatik)
3 MinutenRuhepulsmessen
Start derUntersuchung
Messung erfolgt HSNHRV-Quickcheck
Kunde
Trainer
Hintergrund-prozesse
Im Mittelpunkt:
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im FitnessstudioHRV-Analyse für SportstudiosTablet Benutzeroberfläche Planung
33
HSN HRV QUICKCHECK
Identifikation: 130322100821Messung Start: 22.03.2013 10:08:21Messung Ende: ---
Herzschlag Nr: 16Puls (aktuell) bpm: 62HR Variation: 15
• Keine Bedienelemente, nur Anzeige.
• Messung startet automatisch, wenn drei Pulsschläge registriert.
• Messung endet automatisch, wenn 5s kein Pulsschlag registriert. Dann wird „Messung Ende“ berechnet.
• Identifikation wird aus Zeitstempel (Beginn der Messung) generiert und kennzeichnet eine Messung.
• Messung (RR-Daten) wird kontinuierlich als Textdatei (Identifikation.RR.csv) auf SD-Karte abgelegt.
• Messung (RR-Daten) wird kontinuierlich mit Identifikation an Server übertragen.
• Poincare Plot wird kontinuierlich fortgeschrieben.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im Fitnessstudio HRV-Analyse für SportstudiosTablet Benutzeroberfläche Berechnungen / Anzeigen
34
Puls aktuell: Glättung erster Ordnung mit Gewichtungsfaktor p=0,2Puls aktuell=p*(1000/RR[ms]*60) + (1-p)*Puls alt
HR Variation: Standardabweichung aller RR-Werte (ohne die ersten drei)
Poincare Plot:
Kontinuierlich Punkte mit weißem Rand auf farbigen Hintergrund setzen, um Nutzer Rückmeldung zu geben.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im FitnessstudioHRV-Analyse für SportstudiosWebseite Benutzeroberfläche Planung
35
HSN HRV QUICKCHECK
Identifikation: 130322100821 Anzeigen
Messung vom: 22.03.2013 um: 10:08:21 Dauer: 2:31 Min.Mittlerer Puls: 65 bpmHR Variation: 15Pulsverlauf:
PoincarePlot:
HRVHistogramm
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im Fitnessstudio HRV-Analyse für Sportstudios früher und morgen
36
Kunde erhält ein statisches Blatt Papier mit der Auswertung.
Prozessverbesserung bei der Kundenberatung im Fitnessstudiodurch den Einsatz von problemadäquaten Informationssystemen(Wirtschaftsinformatik)
Kunde kann ubiquitär auf seine Daten und die zeitliche Entwicklung zugreifen.
Kundenbindung:Communitybildung z.B. über Facebook möglich…
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
7 Pulsanalyse im Fitnessstudio HRV-Analyse für Sportstudios früher und morgen
37
Prozessverbesserung bei der Kundenberatung im Fitnessstudiodurch den Einsatz von problemadäquaten Informationssystemen(Wirtschaftsinformatik)
Weiteres Angebot für den Kunden:• Handreichungen und Trainingsempfehlungen auf Basis der HRV-Analyse.
Vorteil für den Trainer:• Einfache Messmethodik ohne „Lernaufwand“.• Hilfe bei Empfehlungen und Erläuterungen durch
servergestützte Intelligenz (Brain2Machine, seit 1989 erfolgreich im Bankenbereich getestet)
8
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
8 Pulsanalyse für ältere MenschenAAL – selbstbestimmt allein zuhaus‘Thesen, Szenarien, Lösungsansätze
38
These 1:Ältere Menschen (auch mit Vergesslichkeit) wollen möglichst lange selbstbestimmt zuhause leben.
These 2:Ältere Menschen wollen möglichst niemanden zur Last fallen und nehmen gerne die Hilfe von Maschinen in Anspruch.
These 3:Ältere Menschen sind nicht immer in der Lage, im Krisenfall Hilfe zu holen.
Lösungsansatz:App erkennt selbstständig kritischen Zustand anhand von Lageparametern, von Veränderungen, von HRV-Daten.
Szenario:Älterer Mensch stürzt im Haushalt, bricht sich den Oberschenkelhals, kommt nicht mehr an den „roten Knopf“ (oder hat den roten Knopf vergessen).
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
8 Pulsanalyse für ältere Menschen AAL – selbstbestimmt allein zuhaus‘weitere Fragen.
39
Problem:Wie bekommt man die HRV-Daten?
Annahme:Ältere Menschen wollen ungern den ganzen Tag einen Herzfrequenz-Brustgurt tragen.
Lösungsansatz:Der Herzfrequenzsender kommt in die Kompressionsstrümpfe
Evtl. ist das auch eine Lösung für Sportler…
Bild Kompressionsstrümpfe
Wie das gut funktionieren kann, ist noch zu erforschen…
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
8 Pulsanalyse für ältere Menschen AAL – selbstbestimmt allein zuhaus‘
40
Problem:Anzahl der älteren Menschen steigt evtl. schneller als die Anzahl der möglichen Pflegekräfte
Beitrag zur Prozessverbesserung in der mobilen Altenpflege
Lösungsansatz:Pflegedienst bekommt SMS von der App bei Erkennung eines kritischen Zustandes.
Folgerung:Weniger Pflegekräfte müssen mehr Ältere betreuen –Fokussierung auf akute Notfälle erforderlich.
Denkbarer Prozess:
9
ZyklischePrüfung
Parameter(…HRV..)
Werte kritisch
Patient
Alten-pfleger
ImMittelpunkt:
XOR
Alarmierung(über SMS,Pager, etc)
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
9 Pulsanalyse für OutdoorsportlerMehr Sicherheit bei Outdooraktivitäten: Wandern
41
Lösungsansatz: GPS + Notfallknopf oderGPS + Lageerkennung + Pulshöhe + HRVSMS an Bergwacht (oder Partner) im Krisenfall.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
9 Pulsanalyse für OutdoorsportlerMehr Sicherheit bei Outdooraktivitäten: Mountainbiken
42
Bike Park Willingen (Sauerland), Downhillstrecke Ettelsberg: Fast jeden Tag rückt die Bergrettung aus, um einen Freizeitsportler zu bergen. Persönliche Mitteilung des Fluglehrers.
Freeridestrecken Meraner Land (Südtirol) und : Oft sind Mountainbiker ohne alpine MB-Erfahrung auf Strecken unterwegs, die sie überfordern.. Eigene Wahrnehmung, Gespräche mit Bergführern.
Lösungsansatz: GPS + Lageerkennung + Pulshöhe + HRVSMS an Bergwacht (oder Partner) im Krisenfall.Inkl. Blutgruppe etc.
Action? Pause?
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
9 Pulsanalyse für OutdoorsportlerDas gibt es schon…
43
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
9 Pulsanalyse für OutdoorsportlerEinsatz in der Touristik
44
Länderübergreifende Tourismusaktivitäten am Niederrhein:Zusatzangebot von GPS-gestützten Apps für• GPS geführte Touren mit Erlebnisgastronomie (Werbung)• Archivierung der Touren fürs Familienalbum (Service)• Kundenaquise und Kundenbindung über Communitybildung, z.B. Facebook
10
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
10 Vorlaufforschung 45
Vorlaufforschung (Übersicht):
Im letzten Semester:1. Entwicklung eines GPS-Tracking-Systems mit Alarmfunktion über Internet
und SMS. (abgeschlossen)2. Messung der Herzratenvariabilität und Übermittlung der Werte an einen
zentralen Server (in Arbeit).3. Erste Tests der offline HRV-Analyse an ausgewählten Probanden.(laufend)
Im laufenden Semester:1. Fertigstellung der mobilen HRV-Analyse2. „Mobiler Schutzengel“: Verbindung der HRV-Analyse mit Ortsparametern.
Geplant:1. Feldtest „Mobiler Schutzengel“ im Bereich Bergwandern / Mountainbiking,
August 2013.2. Vorerhebungen mobile HRV-Analyse ab Oktober 20133. Evaluierung mobile HRV-Analyse in Fitnessstudios bis April 20144. Entwicklung betriebswirtschaftlicher Konzepte.5. Ersatz der Hardware (Herzfrequenzmessgeräte) durch Eigenentwicklung.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
10 VorlaufforschungVorarbeiten: erste Ergebnisse aus Semesterprojekt
46
Columban – GPS-Tracking mit Notfall-SMS
Funktionsfähige Programme + Doku Verfügbar
+ Notfall-SMS mit GPS-Koordinaten
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
10 VorlaufforschungVorarbeiten: erste Ergebnisse aus Semesterprojekt
47
Online-Analyse der Herzaktivität als Instrument zur Neukundenakquise imFitnessbereich – technische Vorstudie
Teilfunktionsfähige Programme + Doku Verfügbar
11
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
11 Ausblick: „eBat“ 48
eBat –technische Unterstützung für Menschen mit Beeinträchtigung des Sehsystems
Zielgruppe:Menschen mit erworbenen Sehbeeinträchtigungen
Interessenten / Kooperationspartner / Probanden:Blindenfanclub Borussia Mönchengladbach
Projektteile / Technik:1. Umsetzung der nahen räumlichen Gegebenheiten in ein Klangereignis.2. Communitybildung und verbale „Locationbeschreibungen“ als Audiostream.
Informationslieferanten: Menschen mit SehbehinderungInformationskonsumenten: alleTechnik: automatisches Abspielen der Audiostreams bei passenden GPS-Koordinaten.
Ab 10.2013 Bachelorarbeiten zu vergeben…
12
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
13 (Zwischen-) Fazit 49
-letzte Folie-12 Anhang
1.Bedarf in regionaler (und überregionaler) Wirtschaft an einfachen technischen Lösungen zur Identifikation von kritischen Zuständen und zur Messung von Befindlichkeitsparametern bei• Sportlern• Wellnessorientierten• Älteren Menschen• Menschen mit Beeinträchtigungenscheint vorhanden.
2.Technischer Demonstrator (Smartphone/Tablet + Pulsmessgerät+ App+Serverkomponente) bald vorhanden.
3.Erste Ideen für den Einsatz im Markt sind diskutierbar.
4.Potenzielle Kooperationspartner (F&E, innerhalb der Hochschule, Fitnessstudios, Rehabilitation, Pflegedienste, Verbände) können „einsteigen“.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Anhang: Erläuterungen zu den Forschungsthemen 50
Derzeitiger Schwerpunkt und laufende Aktivitäten:IT-Unterstützung für Sportler, Sportstudios und Menschen höheren Alters (AAL) und mit Beeinträchtigung.
Mit Hilfe von marktgängigen Produkten (Smartphones, Tabletcomputer und Herzfrequenzmessgeräte (Brustgurt) für Sportler sollen innovative Anwendungen und Produkte entwickelt werden, die die nachfolgenden Punkte unterstützen und teilweise komplizierte Medizinprodukte substituieren. Die dahinter liegende Technik ist jeweils die gleiche:
• Unterstützung von Sportlern in der Trainingssteuerung (Vermeidung von Übertraining…).
• Zusätzliche Angebote für Fitnessstudios und Sportvereine zur Kundenakquise und zur Kundenbindung (Stresslevelmessung, Kontrolle und Verifizierung des Trainingserfolges).
• Sicherheitshilfen für Outdoorsportler, die sich allein in potenziell gefährliche Situationen begeben (automatisierte Benachrichtigung der Bergwacht bei kritischen Zuständen des Sportlers…).
• Unterstützung von älteren Menschen, die selbstbestimmt zuhause leben wollen.
• Unterstützung von Pflegediensten und Angehörigen durch verbesserte Erkennungsmöglichkeiten von kritischen Zuständen bei Pflegebedürftigen.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Anhang: Erläuterungen zu den Forschungsthemen 51
Geplante Aktivitäten:IT-Unterstützung für Sportler, Sportstudios und Menschen höheren Alters (AAL) und mit Beeinträchtigung.
Mit Hilfe von marktgängigen Produkten (Smartphones) sollen Unterstützungssysteme für Menschen mit Beeinträchtigung der Sensorik (insbesondere des Sehvermögens) entwickelt werden.
Erste Voruntersuchungen werden im Juli beginnen.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Anhang: Erläuterungen zu den Forschungsthemen 52
Laufende Aktivitäten:Didaktik - empirische Untersuchung von Lehr-Lernmethoden in der Statistik und Wirtschaftsinformatik, insbesondere für berufsbegleitendes Lernen –Entwicklung neuer Lernangebote.
In Fortsetzung des Promotionsthemas werden einfache, sofort einsetzbare Lehr-Lernmethoden für die Wirtschaftsinformatik und Statistik entwickelt und hinsichtlich Akzeptanz und Lernwirksamkeit untersucht.Aktuell werden drei konkrete Instrumente bearbeitet:• Einsatz des Lehr-Lernistrumentes „Spickzettel“ in der Grundlagenausbildung
(Paper im Entwurf vorhanden)• Entwicklung und Einsatz eines Online-Repetitoriums zur Erhöhung der Time-
On-Task in der Wirtschaftsinformatik (Erste Untersuchungsergebnisse vorhanden)
• Entwicklung von mit der Präsenzlehre verzahnten Online-Lerneinheiten (Blended Learning) mit Lehrvideos, Onlineskripten, und Online-Arbeitsblättern. (Erste Lerneinheiten und Evaluierungsergebnisse vorhanden)
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Anhang: Erläuterungen zu den Forschungsthemen 53
Geplante Aktivitäten:Informationssicherheitsprozesse für KMU
Mit dem „BSI-Grundschutz“ hat das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik einen Rahmen geschaffen, der es Unternehmen und Behörden ermöglichen soll, Ihre Informationssicherheit in einem kontinuierlichen Prozess zu strukturieren und diesen Prozess auch zertifizieren zu lassen.
Die Hürden sind jedoch hoch. Zwei Versuche, eine oberste Landesbehörde und und ein Ministerium bis zur Zertifizierung zu bringen, sind an der Hürdenhöhe gescheitert. Insbesondere für kleinere Unternehmen bestehen nur wenig Chancen, einen zertifizierten Informationssicherheitsprozess aufzusetzen.
Hier soll ein Substandard mit praktischen Vorgehensmodellen geschaffen werden, der die Informationssicherheit im Mittelstand nachweislich und schnell verbessern kann.
Erste Aktivitäten werden voraussichtlich im Spätherbst 2013 begonnen.
Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, http://claus-brell.de, claus.brell@hs-niederrhein.de, Wirtschaftsinformatik, Statistik
Anhang: Erläuterungen zu den Forschungsthemen 54
Geplante Aktivitäten:Sicherheit für mobile Endgeräte.
BYOD (bring in your own device), der ungehemmte Einsatz von Smartphones und – in Kombination damit – der Einsatz von sozialen Netzwerken reißt letztendlich alle Brandschutzmauern, die in den letzten Jahren erfolgreich von IT-Verantwortlichen aufgebaut wurden. Ein Verbot der Nutzung von Smartphone und Co mit dienstlichen Daten ist faktisch zum Scheitern verurteilt. Insbesondere kleine Unternehmen, aber auch Privatpersonen stehen der Offenlegung von Firmengeheimnissen rat- und hilflos gegenüber.
Hier soll auf der Systemebene der Smartphones Abhilfe geschaffen werden, ohne den Komfort der Smartphonenutzung unnötig einzuschränken.
Erste Aktivitäten werden voraussichtlich im Spätherbst 2013 begonnen.