Tragbare Technologien haben in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht, doch viele der bestehenden Systeme sind entweder geschlossen, also nicht anpassbar, oder bieten nur begrenzte Messmöglichkeiten. Mit OpenEarable 2.0 geht das Forschungsteam um Dr. Tobias Röddiger vom TECO des KIT nun einen Schritt weiter: Die Open-Source-Plattform für ohrbasierte Sensoranwendungen erlaubt es Entwicklerinnen und Entwicklern, maßgeschneiderte Software zu erstellen. Mit einer einzigartigen Kombination von Sensoren lassen sich mehr als 30 physiologische Parameter direkt am Ohr messen – von der Herzfrequenz über Atemmuster bis hin zur Erkennung von Ermüdung und Körpertemperatur. „Wir wollten eine offene und hochpräzise Lösung für die Gesundheitsüberwachung schaffen, die weit über die Möglichkeiten heutiger kommerzieller Wearables hinausgeht“, sagt Röddiger. „OpenEarable 2.0 bietet Forschenden sowie Entwicklerinnen und Entwicklern eine Plattform, die leicht anpassbar und erweiterbar ist. So können sie die Ohrhörer individuell für spezifische Anforderungen programmieren.“ Durch die offene Zugänglichkeit fördere die Plattform die Zusammenarbeit und die Entwicklung weiterer Innovationen.
Vielseitige Sensorik für umfassende Anwendungen
Die Ohrhörer sind mit einer breiten Palette an Sensoren ausgestattet: Zum Beispiel erfassen mehrere Mikrofone Vibrationen im Schädel, um Essaktivitäten zu registrieren. Sie dienen auch zur Spracherkennung in lauten Umgebungen, Bewegungssensoren können Stürze erkennen und Biosensoren messen Gesundheitsindikatoren wie Sauerstoffsättigung und Körpertemperatur. „Die Positionierung am Ohr ist ideal für präzise Messungen“, erklärt Röddiger. „Das Ohr erlaubt es uns, viele wichtige Signale zu erfassen, die anderswo am Körper schwer zugänglich sind.“ Die drahtlosen Ohrhörer kommunizieren über Bluetooth LE Audio, einer energiesparenden Version der drahtlosen Datenübertragung. Über eine mobile App sowie ein Web-Dashboard verarbeiten und analysieren sie die gesammelten Daten in Echtzeit.
Von der Forschung in die Praxis
Das Potenzial von OpenEarable 2.0 reicht über den Laborbereich hinaus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben die Plattform in mehreren Studien validiert. „Es hat sich gezeigt, dass sie physiologische Daten sehr genau und zuverlässig erfasst und im Vergleich zu etablierten Standardmessungen genauere Messergebisse liefern kann“, so Röddiger. Die Plattform könne in der medizinischen Diagnostik zur Früherkennung von Krankheiten beitragen, die Sicherheit in der Industrie erhöhen oder Sportlerinnen und Sportler durch eine detaillierte Leistungsanalyse unterstützen. „Mit OpenEarable 2.0 können wir nicht nur den aktuellen Stand der Wearable-Technologie verbessern, sondern auch völlig neue Anwendungsfelder wie die Entwicklung von Wearables mit echtem medizinischem Mehrwert erschließen“, betont Röddiger. „Unser nächster Schritt ist es, die Plattform weiter zu optimieren und in verschiedenen realen Szenarien zu testen.“
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Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.