Smartphone-based integral system to assist old or intellectually disabled people

Resumen

El objetivo principal de esta tesis doctoral es diseñar e implementar una solución técnica que sirva de apoyo a las personas dependientes durante sus actividades cotidianas. Esta tesis está motivada por las necesidades de varias asociaciones de personas con discapacidad intelectual que solicitaron un apoyo tecnológico que les ayudara a solventar algunos de sus problemas. A raíz de esto, también se planteó la posibilidad de que este sistema pudiera resultar útil para ancianos con pérdida de habilidad mental. Por tanto, con el objetivo de detectar sus necesidades principales, se realizaron varios talleres en diferentes pueblos en los que participaron 180 personas entre ancianos y cuidadores. Como resultado, se detectó una necesidad clara por un sistema móvil que integrara las cuatro funcionalidades más valoradas (telasistencia ¿ botón de pánico, localización, recordatorios y detección de caídas) en el mismo dispositivo. El sistema también debería cumplir una serie de requisitos de usabilidad y diseño. Una vez identificadas las necesidades a cubrir, se realizó una búsqueda bibliográfica para determinar si existía algún estudio, patente o producto comercial que pudiera satisfacer las necesidades de los usuarios. Como resultado, se concluyó que no había ningún sistema lo suficientemente apropiado. Por tanto, el siguiente paso consistió en implementar un prototipo adaptado que diera respuesta a todos los requisitos de los usuarios. Para ello se seleccionaron los teléfonos inteligentes como dispositivos con el potencial de integrar las cuatro funcionalidades requeridas, ya que disponen de sensores embebidos y módulos de comunicación. Las funcionalidades de localización y detección de caídas son especialmente complejas por lo que se investigaron de forma más profunda. Respecto a la detección de caídas, aplicamos por primera vez un algoritmo de detección de anomalías semisupervisado a los datos de aceleración. Este método presenta ventajas importantes respecto a las técnicas tradicionales: puede ser personalizado y no se basa en caídas simuladas. Además, se adapta dinámicamente a los cambios ambientales como por ejemplo la posición en la que se lleva el teléfono. Esta propuesta se testeó con datos de aceleración tomados de varios voluntarios. Con toda esta información se modeló e implementó el prototipo final que integraba las cuatro funcionalidades más valoradas. Este prototipo está compuesto de dos partes: una aplicación web y una aplicación para teléfonos inteligentes. La aplicación web actúa como plataforma centralizada que manejan los cuidadores, mientras que las personas dependientes interaccionan con la aplicación para teléfonos inteligentes que es el único dispositivo que tienen que llevar consigo. La aplicación web gestiona el sistema al completo, enviando las respuestas correspondientes a las aplicaciones para teléfonos inteligentes. Estos dispositivos computan las respuestas de manera ubicua. Por tanto, la participación de las personas dependientes se limita a recibir y entender los mensajes que aparecen en el teléfono. El sistema es personalizable ya que esos mensajes pueden ser completamente adaptados a las necesidades concretas de los usuarios. Además, para mejorar la usabilidad del sistema, se ha modificado el funcionamiento normal de los botones de los teléfonos inteligentes. El prototipo implementado se evaluó bajo condiciones reales con un grupo de usuarios potenciales del sistema durante un periodo de 8 meses. Un grupo interdisciplinar de expertos diseñó la evaluación y también se aplicó un ciclo de mejora continua para integrar las mejoras detectadas en el prototipo final. Los resultados de la evaluación evidenciaron un nivel de aceptación alto del sistema tanto por parte de las personas dependientes como de sus cuidadores. En paralelo, el grupo de investigación en el que se ha desarrollado este trabajo planteó la posibilidad de aplicar las habilidades y lecciones aprendidas en el ámbito de las tecnologías asistenciales a otras áreas de investigación del grupo, como el área educativa. En esta tesis doctoral, se incluyen algunos resultados específicos a este respecto, ejemplificando las conexiones existentes entre disciplinas que aparentemente tienen muy poco en común.