A Non-Intrusive Monitoring System for Ambient Assisted Living Service Delivery

International audienceAutomation of smart home for ambient assisted living is currently based on a widespread use of sensors. In this paper, we propose a monitoring system based on the semantic analysis of home automation logs (user requests). Our goal is to replace as many sensors as possible by using advanced tools to infer information usually sensored. To take up this challenge, an ontology, automatically derived from a model-driven process, rstly de nes user-system interactions. Then, the use of rules allows an inference engine to deduce user location and intention leading to adapted service delivery

Flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance

Population ageing is widespread across the world. Unprecedented in the history of mankind, this demographic trend leads to a number of social and economic issues related to ageing/disabled people whose number increases considerably over the years. As the number of caregivers can not evolve accordingly, we must now think of alternatives allowing these people to stay longer in their preferred domestic environment with a sufficient level of autonomy. Home automation, which includes computer, electronics and telecommunications within a housing, allows to provide technological solutions. In this work, we propose a model-driven flow for assistive home automation systems. First, we seek to integrate a home automation non-expert (e.g. familiy member / caregiver, occupational therapist) in the design process to better take into account the needs of people with disabilities, but also to limit the costly intervention of the expert on site. To do so, we propose a modeling language (DSML: Domain Specific Modeling Language) allowing one to describe a home automation system by manipulating high-level abstraction concepts. This DSML is composed of two views : the environement view to model the home automation environment and the interaction view to model user-system interactions. In this latter, two types of interactions are defined to consider the greatest number of needs. Thus, it is possible to define requests (i.e. services) and temporary prohibitions (i.e. modes) on home automation devices. From models defined with this language, our design flow allows to generate the control part through successive model transformations. An evaluation on the Kerpape Smart Home case study with students and occupational therapists provides interesting results on both the proposed design flow and the DSML usability. Then, we seek to offer an alternative to context-aware approaches based on the massive deployment of sensors, which can sometimes be problematic when one focuses on the user acceptability (cost, intrusivity). We propose to integrate in the design flow a context-aware model based on ontology to define user-system interactions. Unlike existing solutions, this model is not based on sensor data, but on the semantic analysis of each user request on home automation devices. The ontology and associated rules allow an inference engine to extract information usually sensored: according to the way the user interacts with his home automation system, his location and his intention can be deduced by logic reasoning, leading to contextual services proposition. An evaluation on the Domus Smart Home dataset shows the interest of such an approach to limit the use of sensors, but also to increase the dependability by information redondancy. Part of this work is integrated in the ASIM project supported by Vity Technology. The concrete syntax (i.e. graphical representation) of the modeling language will especially be considered in the purpose of a commercialization.En France, comme dans l'ensemble des pays développés, le même constat est dressé : la population vieillit. Cette évolution démographique sans précédent dans l'histoire de l'humanité pose un certain nombre d'enjeux économiques et sociaux liés à la prise en charge des personnes âgées dépendantes et/ou en situation de handicap, dont le nombre augmente considérablement au fil des ans. Le nombre d'aidants potentiels ne pouvant augmenter en conséquence, il faut penser dès aujourd'hui à des solutions alternatives pour permettre à ces personnes de garder un niveau d'autonomie suffisant leur permettant de rester dans leur environnement domestique préféré le plus longtemps possible. Les systèmes domotiques, qui regroupent l'ensemble des technologies de l'informatique, de l'électronique et des télécommunications au sein d'un habitat, permet d'y apporter des solutions technologiques. Dans ces travaux, nous proposons un flot de conception dirigé par les modèles pour la commande et la supervision de systèmes domotiques d'assistance. Dans un premier temps, nous cherchons à intégrer une personne non-experte en domotique (e.g. membre de la famille / aidant, ergothérapeute) dans certaines étapes de la conception pour une meilleure prise en compte des besoins de personnes en situation de handicap mais aussi pour limiter l'intervention relativement coûteuse de l'expert. Pour cela, nous proposons un langage de modélisation (DSML : Domain Specific Modeling Language) permettant de décrire un système domotique en manipulant des concepts à un haut niveau d'abstraction. Ce DSML est composé de deux vues : une vue physique pour représenter l'environnement domotique et une vue fonctionnelle pour définir les interactions entre l'utilisateur et son système domotique. Dans cette dernière vue, deux types d'interactions sont définis pour prendre en compte un nombre de besoins utilisateur le plus grand possible. Ainsi, il est possible de définir des requêtes de différents types (i.e. services) comme des interdictions temporaires (i.e. modes) sur des ressources domotiques. À partir des modèles définis à l'aide de ce langage, notre flot de conception permet de générer la partie commande à l'aide de transformations de modèles successives. Une évaluation sur le cas d'étude des appartements tremplins du centre de Kerpape avec des étudiants puis des ergothérapeutes permet d'avoir des retours intéressants sur l'utilisabilité du DSML et du flot de conception proposé. Dans un deuxième temps, nous cherchons à offrir une solution alternative aux approches de supervision basées sur l'utilisation massive de capteurs, qui peut parfois être problématique lorsque l'on s'intéresse à l'acceptabilité de la solution par l'utilisateur (coût, intrusivité). Nous proposons pour cela d'intégrer dans le flot de conception un modèle de supervision non-intrusif basé sur une ontologie pour représenter les interactions utilisateur-système. Contrairement aux solutions existantes, ce modèle n'est pas basé sur des données de capteurs, mais sur l'analyse sémantique des commandes domotiques envoyées par l'utilisateur. L'ontologie et les règles qui lui sont associées permettent à un moteur d'inférences d'extraire des informations habituellement captées : suivant la manière dont l'utilisateur interagit avec son système domotique, sa localisation et son intention peuvent être déduites par inférences logiques, permettant d'aboutir à la proposition de services contextuels. Une évaluation sur les jeux de données de l'appartement Domus permet de montrer l'intérêt d'une telle approche tant pour limiter l'utilisation de capteurs que pour augmenter la sûreté de fonctionnement par redondance d'informations. Une partie de ces travaux est reprise dans le cadre du projet ASIM porté par l'entreprise Vity Technology. La syntaxe concrète (i.e. représentation graphique) du langage de modélisation sera notamment retravaillé dans un but de commercialisation

Model-Driven Flow for Assistive Home Automation System Design

International audiencePeople with disabilities sometimes have considerable diffculties, or even physical incapacities, performing daily tasks independently. Many research works have introduced home automation as a useful way to overcome these activity limitations. However, very few of these accomplishments have focused on the design of intelligent systems which would allow nonexperts to model and to adapt a home automation environment for the disabled. This design work is currently restricted to technicians, rather than occupational therapists or others who are able to best understand the needs of those with mobility or cognitive impairments. To take up these challenges, this paper proposes a design ow including a component approach for modeling system architecture and a range of services to meet the needs of both developers and users. Based on model driven engineering, it automates the control code generation for home automation systems

Aide à la conception d'un système domotique pour l'assistance aux personnes à mobilité réduite

National audiencePeople with limited mobility have considerable difficulties or even physical incapacities to perform daily tasks independently. The use of home automation is one way to overcome these motor disabilities. Many works have shown the dynamics of smart homes, home automation and assistance for dependents. However, very few of these accomplishments have focused on the design of intelligent systems which would allow non-experts to model and to adapt a home automation environment for people with reduced mobility. This design work is currently restricted to technicians, rather than occupational therapists or others who are able to best understand the needs of those with limited mobility. To take up these challenges, this paper proposes a design flow including a component approach for modeling system architecture and a range of services to meet the needs of both developers and users. Based on Model Driven Engineering, it automates the control code generation for home automation systems

A Collaborative Workflow for Computer-Aided Design in Ambient Assisted Living: The ASIM Project

International audienceIn 2014, the worldwide context is that the population is increasingly both expanding and aging inindustrial countries. In contrast, the personal health levels of individuals could decrease. Although retirementhomes and health-care centers assume most of the demand, they will most probably overflow in thenext few years. One of the current solutions is e-Health, which involves biomedical monitoring but also homeautomation functions to compensate for disabilities that tend to increase with age. In this context, severaldomains have to be merged while respecting the entire ecosystem: the users, their needs and environment,but also all the various actors/experts involved in this process. The issue, however, is that enormous effortis required to combine the multiple expert domains because these can be antinomic. Hence, this paper proposesa collaborative workflow that brings together these different actors and generates the control/commandapplication. Applying model-driven engineering, this workflow makes a clear distinction between people ’ shealth requirements, the home automation functions, and the user interface points of view. Thus, it allowsexperts in each field to adapt their system in terms of the user ’ s needs, disability, and health state

Conception d'un système domotique pour l'assistance aux personnes dépendantes

National audienceLes personnes en situation de handicap éprouvent parfois de réelles difficultés, voire une incapacité physique totale, à effectuer les activités de la vie quotidienne de manière autonome. De nombreuses initiatives ont introduit la domotique et les habitats intelligents comme une solution possible pour compenser ce handicap. Cependant, très peu de ces réalisations se sont intéressées à la conception de systèmes intelligents pour permettre aux personnes non-expertes de ces technologies de modéliser un environnement domotique et de l'adapter aux personnes dépendantes. Cet article propose un flot de conception comprenant une approche composant pour modéliser l'architecture du système et une offre de services répondant aussi bien aux besoins des concepteurs que des utilisateurs. Basé sur l'Ingénierie Dirigée par les Modèles, il permet d'automatiser la génération du code de contrôle-commande domotique

Handi-Motion : Corpus de Données de Mouvements Capturés en Situation de Handicap

International audienceCet article présente Handi-Motion, un corpus de donnéesde mouvements de personnes ayant des handicaps moteurs.Les mouvements ont été acquis et enregistrés au moyen d’un systèmede capture de mouvement optique à base de marqueurs dontla position est détectée par des caméras infrarouges. Face auxdifficultés rencontrées lors de l’utilisation de ce type de systèmepour des personnes en fauteuil roulant, nous avons enregistréle corpus avec un ensemble de sujets présentant un handicapléger et répondant aux conditions de la capture. La base dedonnées ainsi constituée pose les fondements du développementd’applications exploitant l’intelligence artificielle pour le suividu mouvement de personnes en situation de handicap, avec pourobjectif de développer des outils d’analyse et de traitement desmouvements, afin d’améliorer l’autonomie de ces personnes

Handi-Motion : Corpus de Données de Mouvements Capturés en Situation de Handicap

International audienceCet article présente Handi-Motion, un corpus de donnéesde mouvements de personnes ayant des handicaps moteurs.Les mouvements ont été acquis et enregistrés au moyen d’un systèmede capture de mouvement optique à base de marqueurs dontla position est détectée par des caméras infrarouges. Face auxdifficultés rencontrées lors de l’utilisation de ce type de systèmepour des personnes en fauteuil roulant, nous avons enregistréle corpus avec un ensemble de sujets présentant un handicapléger et répondant aux conditions de la capture. La base dedonnées ainsi constituée pose les fondements du développementd’applications exploitant l’intelligence artificielle pour le suividu mouvement de personnes en situation de handicap, avec pourobjectif de développer des outils d’analyse et de traitement desmouvements, afin d’améliorer l’autonomie de ces personnes

Modèle de supervision d'interaction non-intrusif basé sur les ontologies

National audienceL'automatisationetlasupervisiondessystèmespervasifsestàl'heure actuelle principalement basée sur l'utilisation massive de capteurs distribués dans l'environnement. Dans cet article, nous proposons un modèle de super- vision d'interactions basé sur l'analyse sémantique des logs domotiques (com- mandes émises par l'utilisateur), visant à limiter l'utilisation de ces capteurs : le principe est d'utiliser des outils d'inférences avancés, afin de déduire les in- formations habituellement captées. Pour cela, une ontologie, automatiquement dérivée d'un processus dirigé par les modèles, définit les interactions utilisateur- système. L'utilisation d'un système de règles permet ensuite d'inférer des infor- mations sur la localisation et l'intention de l'utilisateur, dans le but de réaliser du monitoring et de proposer des services domotiques adaptés