Små brikker forteller hvor tingene er

I seks år har selskapet Sonitor jobbet med sitt system ut fra en idé fra tidligere lege og helsebyråkrat Ole B. Hovind. Hele tiden har fokus vært rettet mot sykehus og sykehjem – selv om det står interessenter i kø innen både prosess- og teleindustri.

Det startet med behovet for å holde rede på sykehusjournaler som fløt rundt i sykehussystemet. I dag er bruksområdet utvidet, og det snakkes om innendørs posisjonering, det vil si en slags innendørs GPS der man kan spore opp og posisjonere både mennesker og utstyr.

Mindre

Nå skal brikkene gjøres mindre og billigere. Teknologien skal videreutvikles i samarbeid med flere forskningsmiljø, og produktene miniatyriseres ved hjelp av piezoelektrisk tynnfilm og MEMS-teknologi (Mikro-ElektroMekaniske Systemer).

Forskere ved SINTEF har vært involvert som fødselshjelpere og rådgivere i prosjektet helt fra starten av. Wilfred Booij på SINTEF Elektronikk og kybernetikk har testet systemet ved hjelp av roboter og flyttet rundt på taggen for å finne ut om systemet registrerer bevegelsene.

Dagens tagg har samme størrelse som en lighter, og eksisterende teknologi baserer seg stort sett på vanlige mikroelektronikk-komponenter. Nå vil vi ikke bare å benytte elektronikk, men utvikle mekaniske biter som skal lages på brikkenivå. Vi tenker å integrere en stor del av funksjonaliteten ved hjelp av mikrosystemer, forteller Booij.

I den forbindelse jobbes det med å integrere piezoelektrisk tynnfilm i mikrosystemer.

Piezoelektrisk effekt er en evne noen materialer har til å omforme mekaniske bevegelser til elektrisk strøm og vice versa. SINTEF-forskerne arbeider med å gjøre det aktive elementet i brikken så lite at det kan hente driftsenergien fra omgivelsene og klare seg uten batteri. I dette arbeidet kan kompetanse fra forskning på keramer og på mikrosystemer utfylle hverandre. Keramgruppen har kunnskapen og erfaringen med de piezoelektriske materialene, mens mikrosystemmiljøet har lang erfaring med integrerte kretser og silisium i mikroformat.

Ultralyd

Det ultralydbaserte systemet forutsetter at personer og gjenstander som skal spores, bærer brikker som kringkaster identiteten sin over ultralyd til fastmonterte detektorer i veggene. Brikkens posisjon kan bestemmes i tre dimensjoner med en nøyaktighet på et par-tre centimeter.

Seniorforsker Odd-Wiking Rahlff ved SINTEF Tele og data forklarer:

– Sonitors system baserer seg på at man monterer en eller flere nettkoplede ultralydsdetektorer på veggene i de ulike rommene hvor man ønsker å spore folk eller utstyr. Menneskene, eller utstyret, bærer med seg en liten brikke som «kvitrer» med ultralyd, lyd som ligger utenfor det vi mennesker kan høre. Ved krysspeiling fra mottakerne kan da posisjonen til brikken bestemmes innen noen få centimeter. Enten kan brikken settes til å «kvitre» jevnlig, eller den kan gi lyd ved bevegelse, for eksempel når utstyret flyttes, sier Rahlff.

Å benytte ultralyd er viktig siden dette ikke forstyrrer følsomt elektronisk utstyr, er umulig å avlytte utenfor en bygning, og begrenses av rommets vegger slik at lokaliseringen går lett.

Stort bruksområde

Systemet selges i små mengder og i to varianter til kunder i dag. Det ene systemet kan spore en gjenstand rom for rom, mens en 3D-versjon også gjør det mulig å si nøyaktig hvor i rommet gjenstanden er.

Det nye St. Olavs Hospital har bedt om anbud for å kunne etablere et system med en funksjonalitet som dette, og ved NTNU har studenter arbeidet med en pilotinstallasjon av 3D-versjonen. Studentene har skaffet seg et Sonitor system med åtte noder og tre tagger og drevet simulering og nøyaktig bestemmelse av flygende objekt i rom.

Taggene sender ved bevegelse og slutter å sende signaler etter noe tid i ro. Systemet kan lese posisjonen til inntil fire tagger med en nøyaktighet på 2-3 cm. Systemet kan også ha en leser i rommet, og da ha et meget stort antall unike tagger det kan lese. Statoil har overtatt systemet og skal eksperimentere videre for å benytte dette blant annet for å unngå kranulykker, sier Asbjørn Solberg ved NTNU.

Mange områder

– Vi ser for oss at vi kan lette hverdagen innenfor mange sektorer utover helsesektoren, sier adm. dir. Ragnar Bø i Sonitor. – Systemet kan ivareta pasientenes sikkerhet ved at farlige situasjoner unngås, og det kan hindre tyveri og tap av verdier. I nær framtid vil man trolig sette små tagger på nesten alle former for utstyr for å vite hvor ting er og hvordan bevegelsesmønstre er innendørs, mener Bø.

Sonitors utfordring er å skape et marked. Allerede før selskapet har rukket å lage sin første brosjyre, er Sonitor i dialog med ca 60 internasjonale selskaper fra tolv land om mulig bruk av teknologien.

Av Åse Dragland