Technologie

Standard-Hardware, offene Forschungsarchitektur.

Vom Sensor im Zimmer bis zum Dashboard: ein wartbarer, offline-fähiger Entwicklungsstack mit datenschutzorientierter Technik. Standortfreigabe, DSFA und klinische Evidenz stehen getrennt aus.

Architektur

Datenfluss in vier Schichten.

SchichtKomponenteAufgabe
WearableAusgewählte Smartwatches mit AdapterModellabhängige Herzfrequenz-, SpO₂- und Bewegungswerte per Bluetooth Low Energy
FunkbrückeESP32-S3 (1 pro Zimmer)Liest die Watch per BLE, erfasst WiFi-CSI, sendet per WLAN
ServerLokale Appliance (Mini-PC)Speicherung, Auswertung, Hinweis-Logik, Dashboard
BedienungWeb-DashboardStatusanzeige pro Bewohner, Rollen, Hinweise

Die Funkbrücke: ESP32-S3

Pro Zimmer arbeitet ein ESP32-S3-Modul. Es kombiniert Bluetooth 5 (stabilere Verbindung zu Wearables) mit WLAN und genügend Arbeitsspeicher für CSI-Pufferung und einfache Auswertung direkt am Rand des Netzes (Edge).

  • Bluetooth 5 für stabile Smartwatch-Anbindung
  • WiFi-CSI direkt im Funkchip
  • Lokale Pufferung bei Netzunterbrechung
  • Modulpreis im einstelligen Euro-Bereich
  • Roadmap: ESP32-C6 (WiFi 6 / Matter)

Software-Stack

Bewährt und wartbar — kein exotischer Spezialstack:

  • Backend: Python / FastAPI
  • Datenbank: SQLite (kleine Häuser) bis PostgreSQL (Klinik)
  • Lokaler Nachrichtenbus: MQTT (Mosquitto)
  • Dashboard: moderne Web-Oberfläche
  • Smartwatch-Adapter als austauschbare Plugins
WiFi-CSI

Sensorik ohne Wearable — realistisch eingeordnet.

CSI nutzt Veränderungen vorhandener WLAN-Signale, um experimentelle Raum- und Bewegungsmarker zu berechnen. Die Leistung wird je Raum, Personenzahl und Endpunkt separat validiert.

Technisch vorbereitet

  • Anwesenheitsmarker / Raum belegt
  • Bewegungs- und Stillstandsmarker
  • Sturzverdacht als Forschungsmarker

Forschungs-Roadmap

  • Atmung / Herzfrequenz allein per Funk
  • Personenunterscheidung in Mehrbettzimmern
  • Feinkörnige Pose-Erkennung

Grundlage u. a. das ESP-CSI-Toolkit von Espressif sowie öffentlich publizierte CSI-Sensing-Forschung.

Sicherheit & Datenschutz

Privacy by Design.

🔒

Verschlüsselung

Daten verschlüsselt im Ruhezustand und im Transport (TLS im lokalen Netz).

🏠

Lokal gespeichert

Verarbeitung in der Einrichtung. Cloud nur optional und verschlüsselt.

🪪

Pseudonymisierung

Personenbezug getrennt von Messdaten, soweit fachlich möglich.

👥

Rollen & Rechte

Getrennte Zugriffsrechte für Pflege, Ärzte und Administration.

🚫

Keine Kamera/Mikro

CSI nutzt nur Funk — keine Bild- oder Tonaufnahme.

📜

DSGVO

Auftragsverarbeitung und Datenschutzfolgenabschätzung als Teil der Einführung.

Stand 8. August 2026

Validierungs- und Compliance-Status.

Wir trennen technische Umsetzung, klinische Evidenz und externe Freigaben. Ein grüner Softwaretest ist keine klinische Validierung und keine Zertifizierung.

Technisch umgesetzt

  • Rollen- und gerätegebundene Zugriffe
  • Gehärtete Anmeldung und Auditkette
  • Secret-/Compliance-Prüfung und automatisierte Builds
  • SBOM- und Release-Nachweise automatisierbar

Noch zu validieren

  • Klinische Messgüte der günstigen Smartwatches
  • CSI-/Radar-Atem-, Puls-, Schlaf- und Sturzmarker
  • Mehrpersonen- und Mehrbettzimmer-Zuordnung
  • Alarmleistung unter realen Stationsbedingungen

Extern freizugeben

  • Ethikvotum und unterschriebene DSFA
  • Penetrationstest, Restore- und Incident-Übung
  • Lieferanten-, AVV- und Betriebsfreigaben
  • MDR-/MPDG-Pfad und mögliche ISO-/SOC-Prüfung
Aktuelle Einordnung: Normenkataster, Kontrollkatalog und technische Sicherheitsmaßnahmen sind vorbereitet beziehungsweise teilweise implementiert. Es besteht derzeit keine ISO-Zertifizierung, kein SOC-2-Bericht, keine pauschale HIPAA-Freigabe, kein Ethikvotum für den beschriebenen Gesamtumfang und keine MDR-Zulassung.
Regulatorischer Pfad

Stufenmodell: erst Komfort, dann Medizinprodukt.

Schneller, verantwortungsvoller Markteintritt — mit klarer Sprachregelung in jeder Phase.

1

Heute · Wellness / Komfort

Hinweissystem für Pflegekräfte. Keine Diagnose, keine Therapie. So ist ein schneller Pilotbetrieb möglich.

2

Aufbau · Qualität

Qualitätsmanagement nach ISO 13485, Software-Lebenszyklus nach IEC 62304, Risikomanagement nach ISO 14971.

3

Ziel · MDR Klasse IIa

Konformität nach EU-Medizinprodukteverordnung als spätere Stufe für ausgewählte Funktionen.

4

Vorbereitet · Evidenz

Studienprotokolle und Auswertung sind vorbereitet. Rekrutierung und Wirksamkeitsaussagen folgen erst nach Ethik- und Standortfreigabe.

Sprachregelung: Solange keine MDR-Konformität vorliegt, kommuniziert Ethical Saving ausschließlich als Hinweis- und Komfortsystem. Aussagen wie „erkennt Krankheiten" oder „ersetzt Überwachung" treffen wir bewusst nicht.