maphera® – Biosignal Acquisition on the Go

Die Erfassung hochwertiger physiologischer Daten ist entscheidend für die angewandte Forschung, für Anwendungen der personalisierten Gesundheitsversorgung und für das Training von KI-Algorithmen. Die größte Herausforderung besteht darin, aussagekräftige und genaue multimodale Messungen zu erhalten und dabei die Mobilität der Probanden und Datenkonsistenz zu gewährleisten. Ein spezifisches Problem ist dabei die synchrone Erfassung der Daten durch mehrere Geräte, da Inkonsistenzen auftreten können und so die multimodale Datenanalyse erschwert wird.

Fraunhofer maphera® ist ein dezentrales Sensornetzwerk für die mobile, multimodale Aufnahme physiologischer Daten. Anders als klassische Formen der Datenerfassungen garantiert maphera®

  • maximale Bewegungsfreiheit,
  • Ortsunabhängigkeit,
  • physiologische Signale in medizinischer Qualität,
  • flexible Sensorzusammenstellung und 
  • Datenkonsistenz durch drahtlose Synchronisation.
maphera ist eine mobile Sensorplattform mit kabelloser und nativer Sensorintegration.
© Fraunhofer IIS
Modularer Aufbau des Netzwerks

Plug & Research: Modulare Sensorkonfiguration

maphera® bietet Nutzern eine mobile Sensorplattform mit kabelloser und nativer Sensorintegration. Typische Modalitäten sind derzeit beispielsweise Sensoren, die in Arm- und Stirnbänder oder intelligente Pflaster integriert sind, Textilien mit eingebauter EKG-Technologie und verschiedene andere physiologische Sensoren. Durch die Integration mehrerer Messmodalitäten ermöglicht maphera® ein umfassendes Verständnis der menschlichen Physiologie.

Das modulare Design von maphera® erlaubt eine schnelle Anpassung an spezifische Anwendungen und schafft eine flexible Plug-and-Play-Lösung für die Forschung.

Darüber hinaus gewährleistet maphera® die nahtlose kabellose Datenübertragung und erleichtert die multimodale synchrone Datenfusion. Alle in unsere Netzwerkplattform integrierten Modalitäten werden während der Aufzeichnungen mit einer Genauigkeit von 30 µs synchronisiert.

maphera® ermöglicht schnelles Prototyping: Nutzer können auf maphera® aufbauen und so Entwicklungszyklen verkürzen und Anwendungsfälle effizienter evaluieren. Durch die Integration von Wearables funktioniert maphera® effektiv unter realen Bedingungen und nicht nur in kontrollierten Laborumgebungen.
Sind neue Sensoren erforderlich, ermöglicht unser kompaktes Sensor-Frontend die nahtlose native Integration individueller Sensoren in maphera® und in Wearables. Darüber hinaus entwickeln wir gerne weitere Modalitäten für maphera®, die auf Ihre spezifische Problemstellung zugeschnitten sind.

Dies sind die zentralen Chancen und Vorteile von maphera®:

  • Automatisierte Synchronisation: Die automatische Synchronisation der Daten reduziert menschliche Fehler und verbessert die Genauigkeit der Datenintegration. Dies führt zu konsistenteren und verlässlicheren Ergebnissen.
  • Effizienzsteigerung: Durch den Wegfall der manuellen Datensynchronisation wird der Forschungsprozess effizienter, da Zeit und Ressourcen eingespart werden. 
  • Multimodale Analyse: Eine integrierte Plattform ermöglicht die synchrone Analyse verschiedener physiologischer Parameter. 
  • Verbesserte Benutzererfahrung: Die zentrale Plattform bietet intuitive Schnittstellen, die es Forschenden erleichtert, Daten zu erfassen, zu analysieren und zu visualisieren.
  • Skalierbarkeit: maphera®  ist flexibel und kann auf eine Vielzahl von Forschungsprojekten und Anforderungen angepasst werden. 
  • Verbesserte Reproduzierbarkeit: Standardisierte Prozesse und automatisierte Systeme erhöhen die Reproduzierbarkeit und die Vergleichbarkeit von Studien

Die mobile Sensorplattform von maphera® ermöglicht eine konsistente Datenerfassung von verschiedenen, simultanen Sensoren:

  • Drahtlose Kommunikation gewährleistet die Datenintegrität, sodass Probanden beim Sport oder im Alltag hochwertige, authentische Daten sammeln können.
  • Native Sensorintegration je nach Anwendung
  • Synchronisierte Datenerfassung mit einer Genauigkeit von 30 µs
  • Speicherung von Rohdaten in voller Auflösung
  • Live-Stream der Vitaldaten für die Analyse in Echtzeit
  • Einheitliches Übertragungsprotokoll mit Bluetooth Low Energy (BLE)

Das generische Netzwerk verfügt über eine kompakte Sensoroberfläche, die eine einfache Integration neuer und kundenspezifischer Sensoren ermöglicht.


Für die Steuerung und Visualisierung bieten wir ein sofort einsatzbereites User Interface, das schnelles Prototyping mit maphera® optimiert und zusätzlichen Entwicklungsaufwand minimiert. Da die meisten Anwendungen spezifische Anforderungen an die Benutzeroberfläche stellen, gibt es standardisierten Zugriff auf das generische Netzwerk über eine API. Dies ermöglicht es uns, die Benutzeroberfläche nach einer ersten Testphase anzupassen und sicherzustellen, dass sie optimal auf die jeweilige Umgebung abgestimmt ist.

Die mobile Sensorplattform von maphera® ermöglicht eine konsistente Datenerfassung von verschiedenen, simultanen Sensoren.
© Fraunhofer IIS
Im Gegensatz zu traditionellen Methoden der multimodalen Datenerfassung ermöglicht maphera® maximale Bewegungsfreiheit, eine ausgezeichnete Signalqualität und gleichzeitig Datenkonsistenz.

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Explore the assets of maphera® in the 'Clock Drifts & Synchronization' series on our blog, SMART SENSING Insights  

 

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