Assistive monitoring system for elderly care using intelligent electricity meter

Abstract

This thesis describes the development of an assistive monitoring system for elderly care. The developed system provides activity information for caretakers and relatives about elderly people living on their own in their own apartments. The system is a non-intrusive appliance load monitoring (NIALM) system. A NIALM system contains an electricity meter installed into a single location in each monitored apartment. It measures the aggregated electricity consumption of all appliances in the apartment. Based on those measurements analysis software identifies single appliances and when they have been used. This information is then transmitted to the caretakers through an easy-to-use web application.

The literature review part of this thesis contains an overview of non-intrusive appliance load monitoring technology and different methods which the analysis software could use to disaggregate single appliances loads. This thesis covers the design and development of such analysis software and also describes the implemented overall system.

The developed system was used in a real life pilot. Feedback gathered from the caretakers that used the system proved a need for this kind of system. However, the feedback also showed that the developed system needed further development before commercial usage.

Tämä diplomityö kuvaa vanhustenhoitoa avustavan seurantajärjestelmän kehityksen. Kehitetty järjestelmä tuottaa aktiivisuusinformaatiota hoitohenkilökunnalle ja sukulaisille yksin omissa asunnoissaan asuvista vanhuksista. Järjestelmä on ei-intrusiivinen laitteiden kulutuksen seurantajärjestelmä (non-intrusive appliance load monitoring, NIALM). NIALM-järjestelmään kuuluu jokaiseen seurattavaan asuntoon asennettava yksittäinen sähkömittari. Se mittaa asunnon kaikkien sähkölaitteiden yhdistettyä sähkönkulutusta. Näiden mittausten pohjalta analysointiohjelmisto tunnistaa yksittäiset laitteet ja milloin niitä on käytetty. Tämä tieto välitetään hoitohenkilökunnalle yksinkertaisen web-sovelluksen kautta.

Diplomityön kirjallisuusosa sisältää katsauksen NIALM-järjestelmän teknologiaan sekä erilaisiin metodeihin, joita analysointiohjelmisto voi käyttää tunnistaessaan yksittäisiä laitteita kokonaiskulutuksesta. Tämä diplomityö kattaa analysointiohjelmiston suunnittelun ja kehityksen ja kuvaa lisäksi kehitetyn NIALM-järjestelmän.

Kehitetty järjestelmä oli käytössä pilottiohjelmassa. Pilottiohjelmassa hoitohenkilökunnalta kerätty palaute osoittaa tämänkaltaiselle järjestelmälle olevan tarvetta. Palaute osoittaa kuitenkin myös sen, että järjestelmä tarvitsee vielä lisäkehitystä ennen kaupallista käyttöä.