SaxShoe

Er zijn veel situaties waarin het belangrijk is om de positie en/of de loopbeweging van personen te kunnen meten, zoals voor de brandweer, voor het leger, in de sport of bij revalidatie. In een aantal situaties geldt hierbij de randvoorwaarde dat je geen gebruik kunt maken van bestaande infrastructuren. GPS werkt bijvoorbeeld alleen buiten en is voor veel toepassingen niet nauwkeurig genoeg. Infrastructuur in gebouwen (zoals WiFi) werkt niet altijd bij brand, en bovendien wil je vaak (ambulant) meten in een praktijkomgeving of in een onbekend gebouw, in plaats van in een ?labomgeving?. Een interessant gegeven is dat de afzonderlijke technieken voor het oplossen van bovenstaande problemen wel bestaan, maar dat nog geen enkele partij deze heeft kunnen integreren in een bruikbaar product. Blijkbaar levert de inherente complexiteit van het onderwerp van dergelijke systemen problemen op. In het SaxShoe project onderzoeken Saxion, HvA, NHL, Universiteit Twente en het bedrijfsleven hoe we een schoen-zool systeem kunnen ontwikkelen voor het meten en op afstand monitoren van de locatie en het loopgedrag van de gebruiker in situaties waarbij standaard infrastructuur (GPS, WiFi, camera?s) ontbreekt. In het project wordt een empirische aanpak gehanteerd. Dit op basis van de constatering dat veel zaken in theorie wel zouden moeten werken, maar dat de praktijk weerbarstig is. Door cyclisch een sensorschoen te ontwikkelen worden kennisvragen beantwoord. Deze (deel)vragen betreffen kennisontwikkeling voor nauwkeurige positiebepaling op basis van inertiële navigatie, en gerelateerde vragen rond communicatie, energievoorziening, de verwerking in een schoen en de werking in praktijksituaties. Op basis van gebruikersfeedback wordt het onderzoek continue bijgestuurd (agile development). Om de aanpak concreet te maken richt het project zicht op het ontwikkelen van een brandweerlaars, als middel, niet als doel, maar wel als showcase voor de kennisontwikkeling. De ambitie is het realiseren van de norm van maximaal 10 meter afwijking na 20 minuten lopen. Hiervoor werken in het project topbedrijven die gespecialiseerd zijn in sensortechnologie samen met hogescholen en met bedrijven die gespecialiseerd zijn in de productie van schoenen en zolen. Het project levert inzicht, oplossingen en ontwerpregels op voor de problematiek die speelt bij het ontwerpen van wearables voor het meten van locatie en loopgedrag. Voor de technische bedrijven in het project biedt SaxShoe de mogelijkheid om nieuwe markten te openen voor bestaande technologieën. Voor de eindgebruikers, zoals de brandweer, biedt het concrete oplossingen voor bestaande problemen zoals de veiligheid van hulpverleners in gevaarlijke situaties.

Eindrapportage

In het SaxShoe project is een brandweerlaars ontwikkeld waarmee de positie en de loopbeweging van de drager kan worden gevolgd met behulp van inertial measurement units (IMUs) in situaties waarbij standaard infrastructuur (GPS, WiFi, camera’s) ontbreekt.

De afzonderlijke technieken om een dergelijk product te ontwikkelen waren al beschikbaar, maar er was tot nu toe nog geen enkele partij die dit tot een werkend product met voldoende precisie heeft kunnen ontwikkelen. De inherente complexiteit van het onderwerp van dergelijke systemen leverde problemen op. Er is echter wel grote vraag naar dit product vanuit de mogelijke eindgebruikers.

Via een empirische, cyclische aanpak heeft het project een prototype van deze sensorschoen ontwikkelt. Hierbij is gebruik gemaakt van de OpenShoe sensor. In samenwerking met gebruikers, kennisinstellingen en bedrijven gespecialiseerd in zowel sensortechnologie als de productie van schoenen en zolen is het ontwerp gerealiseerd en zijn de benodigde algoritmen en software ontwikkeld. De ambitie was het realiseren van de (brandweer) norm van maximaal 10 meter afwijking na 20 minuten lopen. Meting in een bewegingslab (Vicon) tonen aan dat bij constant loopgedrag deze norm wordt gehaald. De afwijking na 20 minuten is orde 1 meter!

Een film over het resultaat vind u hier:
https://www.saxion.nl/onderzoek/smart-industry/ambient-intelligence/saxshoe
Het project heeft kennis ontwikkelt over nauwkeurige positiebepaling op basis van inertiële navigatie en gerelateerde vragen rond communicatie, energievoorziening, de verwerking in een schoen en de werking in praktijksituaties. Dit heeft geleid tot een wetenschappelijke publicatie. Ook is en Europees vervolgproject gestart om de techniek nog verder te verfijnen en produceerbaarheid op te pakken (http://www.aiosat.eu/).