The estimation of the pose of a differential drive mobile robot from noisy odometer, compass and beacon distance measurements is studied. The estimation problem, which is a state estimation problem with unknown input, is reformulated into a state estimation problem with known input and a process noise term. A heuristic sensor fusion algorithm solving this state-estimation problem is proposed and compared with the extended Kalman filter solution and the Particle Filter solution in a simulation experiment. https://doi.org/10.4018/IJAIML.2020010101 https://www.linkedin.com/in/john-bolte-0856134/
BACKGROUND: The performance of activities of daily living (ADL) at home is important for the recovery of older individuals after hip fracture. However, 20-90% of these individuals lose ADL function and never fully recover. It is currently unknown to what extent occupational therapy (OT) with coaching based on cognitive behavioral treatment (CBT) improves recovery. The same holds for sensor monitoring-based coaching in addition to OT. Here, we describe the design of a study investigating the effect of sensor monitoring embedded in an OT rehabilitation program on the recovery of ADL among older individuals after hip fracture.METHODS/ DESIGN: Six nursing homes will be randomized in a three-arm stepped wedge cluster randomized trial. All nursing homes will initially provide standard care. At designated time points, nursing homes, successively and in random order, will cross over to the provision of OT and at the next time point, to sensor monitoring-enhanced OT. A total of 288 older individuals, previously living alone in the community, who after a hip fracture were admitted to a geriatric rehabilitation ward for a short-term rehabilitation, will be enrolled. Individuals in the first intervention group (OTc) will participate in an OT rehabilitation program with coaching based on cognitive behavioral therapy (CBT) principles. In the sensor monitoring group, sensor monitoring is added to the OT intervention (OTcsm). Participants will receive a sensor monitoring system consisting of (i) an activity monitor during nursing home stay, (ii) a sensor monitoring system at home and a (iii) a web-based feedback application. These components will be embedded in the OT. The OT consists of a weekly session with an occupational therapist during the nursing home stay followed by four home visits and four telephone consultations. The primary outcome is patient-perceived daily functioning at 6 months, assessed using the Canadian Occupational Performance Measure (COPM).DISCUSSION: As far as we know, this study is the first large-scale stepped wedge trial, studying the effect of sensor monitoring embedded in an OT coaching program. The study will provide new knowledge on the combined intervention of sensor monitoring and coaching in OT as a part of a rehabilitation program to enable older individuals to perform everyday activities and to remain living independently after hip fracture.TRIAL REGISTRATION NUMBER: Netherlands National Trial Register, NTR 5716 Date registered: April 1 2016.
Abstract geschreven door R.J. Dijkink (Saxion), J.C. Lötters (Universiteit van Twente & Bronkhorst High-Tech BV), B.I. van den Berg (Medical Spectrum Twente) en C.A.J. Damen (Saxion). Initial investigations into the use of a MEMS based multi-parameter sensor for the characterization of medicine mixtures are presented. The current results show good results for density and mediocre results for heat capacity. Viscosity measurements have not yet produced any usable results. However there are clear flaws in the setup which could be the cause of this and which will no
MULTIFILE
Er vindt een grootschalige technologische transformatie plaats, waarbij gebouwen en gebouwonderdelen steeds ‘slimmer’ gemaakt kunnen worden. Echter, deze technologische vooruitgang gaat gepaard met een verandering, niet alleen in de manier waarop gebouwen functioneren, maar ook in de manier waarop deze ontwikkeld en gebouwd worden. Naast grote technologische veranderingen vinden er ook invloedrijke maatschappelijke veranderingen plaats, vergrijzing en een grotere grijze druk zijn daar twee van. Dit project wil een interactief bouwdeel ontwikkelen wat mensen met dementie helpt langer zelfstandig thuis te wonen. Hiervoor is het ondersteunen van de zelfstandigheid belangrijk voor de quality of life van deze groep. De te ontwikkelen interactieve woonkamer heeft als doel om te ondersteunen en stimuleren bij ADL, mobiliteit en oriëntatie. Deze interactieve woonkamer wordt ontwikkeld door verschillende MKB partijen die technologie hebben die op een of andere manier een bijdrage kan leveren aan het bovenstaande doel. Daarnaast zijn de HAN, HvA en TU/e betrokken als kennispartners bij het project. Het doel is om een aanpak voor de ontwikkeling van interactieve bouwonderdelen en één innovatieve en interactieve ruimte (de interactieve woonkamer) in twee living labs te testen. Het eerste living lab zal als technische test dienen waarin het eerste prototype verbeterd kan worden. Het tweede living lab zal zijn in DrieGasthuizenGroep, waar een tweede prototype geïnstalleerd wordt en waar de reactie, acceptatie en effect op bewoners, zorg en mantelzorg bekeken kan worden. Deze publieke partner wordt betrokken bij het gehele design proces, zodat de input en behoeften van deze verschillende stakeholders al vroeg in het proces ingebracht worden. Dit iteratieve proces zal uiteindelijk niet alleen leiden tot een interactieve woonkamer die beter bij de behoefte van de gebruiker aansluit, maar ook tot een betere acceptatie bij implementatie in de praktijk.
The integration of renewable energy resources, controllable devices and energy storage into electricity distribution grids requires Decentralized Energy Management to ensure a stable distribution process. This demands the full integration of information and communication technology into the control of distribution grids. Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) is used to communicate measurements and commands between individual components and the control server. In the future this control is especially needed at medium voltage and probably also at the low voltage. This leads to an increased connectivity and thereby makes the system more vulnerable to cyber-attacks. According to the research agenda NCSRA III, the energy domain is becoming a prime target for cyber-attacks, e.g., abusing control protocol vulnerabilities. Detection of such attacks in SCADA networks is challenging when only relying on existing network Intrusion Detection Systems (IDSs). Although these systems were designed specifically for SCADA, they do not necessarily detect malicious control commands sent in legitimate format. However, analyzing each command in the context of the physical system has the potential to reveal certain inconsistencies. We propose to use dedicated intrusion detection mechanisms, which are fundamentally different from existing techniques used in the Internet. Up to now distribution grids are monitored and controlled centrally, whereby measurements are taken at field stations and send to the control room, which then issues commands back to actuators. In future smart grids, communication with and remote control of field stations is required. Attackers, who gain access to the corresponding communication links to substations can intercept and even exchange commands, which would not be detected by central security mechanisms. We argue that centralized SCADA systems should be enhanced by a distributed intrusion-detection approach to meet the new security challenges. Recently, as a first step a process-aware monitoring approach has been proposed as an additional layer that can be applied directly at Remote Terminal Units (RTUs). However, this allows purely local consistency checks. Instead, we propose a distributed and integrated approach for process-aware monitoring, which includes knowledge about the grid topology and measurements from neighboring RTUs to detect malicious incoming commands. The proposed approach requires a near real-time model of the relevant physical process, direct and secure communication between adjacent RTUs, and synchronized sensor measurements in trustable real-time, labeled with accurate global time-stamps. We investigate, to which extend the grid topology can be integrated into the IDS, while maintaining near real-time performance. Based on topology information and efficient solving of power flow equation we aim to detect e.g. non-consistent voltage drops or the occurrence of over/under-voltage and -current. By this, centrally requested switching commands and transformer tap change commands can be checked on consistency and safety based on the current state of the physical system. The developed concepts are not only relevant to increase the security of the distribution grids but are also crucial to deal with future developments like e.g. the safe integration of microgrids in the distribution networks or the operation of decentralized heat or biogas networks.
Een belangrijk deel van de Nederlandse technische infrastructuur bevindt zich ondergronds. Denk hierbij aan gas-, water- en elektriciteitsleidingen, telefoon- en glasvezelkabels, riolering, etc. Deze infrastructuur moet regelmatig aangepast, vernieuwd en uitgebreid worden waardoor er elk jaar een groot aantal graafwerkzaamheden plaatsvinden. In de toekomst zal dit aantal, door de gewenste energietransitie, alleen maar toenemen. Door het proberen te voorkomen of herstellen van schade bij werkzaamheden, gaat veel tijd verloren en wordt een beroep gedaan op relatief duurbetaalde, schaarse werknemers. De technieken die nu worden gebruikt om de ondergrond in beeld te krijgen zijn slechts beperkt bruikbaar door inherente eigenschappen en externe factoren als bodemsamenstelling, vorst, etc. Quantum Sensing richt zich op het meten van fysische fenomenen als gravitatie, elektromagnetische golven, tijd, etc. door gebruik te maken van quantum mechanische processen. Momenteel bevinden de voor dit probleem potentieel interessante quantumsensoren zich op een TRL 5 - 8 en zijn daarom slechts beperkt commercieel verkrijgbaar. De huidige State-of-the-Art (SotA) m.b.t. quantum sensing laat zien dat er inmiddels wat betreft gravitatie en elektromagnetisme-meting eerste commerciële producten beschikbaar zijn maar gericht op andere use-cases. In theorie zijn deze potentieel toepasbaar op het voorliggend vraagstuk: het is echter onduidelijk in hoeverre deze praktisch toepasbaar zijn of welke doorontwikkeling hiervoor vereist is. Dit onderzoeksproject is gericht op het ontwikkelen van een samenwerkingsverband en zal experimenten uitvoeren waarmee bepaald wordt of bestaande quantum sensoren, i.e. quantum gravitatie – en magnetosensoren, in staat zijn een resolutie te bieden waardoor de ondergrondse infrastructuur beter, sneller, met minder inzet van dure experts en zodoende goedkoper dan met klassieke middelen in beeld gebracht kan worden.
