Lungenfunktionstest via Smartphone

Asthma ist eine der häufigsten chronischen Erkrankungen. Für viele Betroffene wäre es nötig, ihre Lungenfunktion viel häufiger zu testen als nur ein oder zweimal im Jahr beim Arztbesuch.
Spirometer, die das Volumen der mit einem Atemzug ein- und ausgeatmeten Luft messen, sind teuer und selbst wenn Sie sich eines kaufen würden, müssten Sie dennoch immer noch ein weiteres Gerät mit sich herumtragen. Smartphones hingegen sind allgegenwärtig – jeder hat eines dabei – und das ist es, was mHealth so überzeugend macht.

SpiroSmart ist eine App, die die einfachste Funktion eines jeden Handys nutzt: das Mikro. Die Benutzerin pustet ihren kompletten Lungeninhalt in das auf Armeslänge entfernt gehaltene Mikro des Handys, und SpiroSmart berechnet daraus die Lungenkapazität. Die App analysiert das Geräusch, das beim Ausatmen entsteht, und leistet so die gleiche Arbeit wie ein klassisches Spirometer, das einen Propeller im Inneren des Mundstücks nutzt, der von der ausgeatmeten Luft in Bewegung gesetzt wird. Die Fehlerquote ist nahe der von der American Thoracic Society ATS festgelegten.

SpiroSmart wurde von einem interdisziplinären Team der University of Washington in Seattle entwickelt.

Links:

„Tracking Lung Function on any Phone”. Poster by E. Larson et. al.

Das Smartphone als Geigerzähler

Smartphones verfügen über viele verschiedene Sensoren. Mit den richtigen Apps könne sie daher durchaus teure Instrumente ersetzen – manchmal sogar den Geigerzähler.

Wenn Photonen, die Lichtteilchen, den Chip der Smartphonekamera treffen, regen sie Elektronen auf der Oberfläche des Chips an und verändern die Leitfähigkeit oder generieren sogar Spannung im Aufprallgebiet.

Gammastrahlen, die häufig Produkte radioaktiven Verfalls sind, sind auch elektromagnetische Wellen, genau wie Licht, allerdings mit viel mehr Energie. Das bedeutet: Genau wie radioaktive Strahlung einen chemischen Fotofilm belichten kann, kann sie auch den Kamerachip im Smartphone beeinflussen.

Ein Forschungsteam am Idaho National Laboratory in Idaho Falls haben diese Eigenschaft genutzt, um gewöhnliche Smartphones in Detektoren für radioaktive Strahlung umzuwandeln. Die Strahlung wird über die Kamera aufgezeichnet und an eine App weitergeleitet, die die Strahlenintensität aus den gesammelten Daten berechnet.

Diese Methode zeigt uns wieder einmal, wie vielseitig einsetzbar mobile Geräte sind. Bis zu 30 Sensoren messen in jedem Smartphone alle möglichen Variablen wie Temperatur, Magnetismus, Helligkeit, Geräusche und vieles mehr. Mit ein bisschen Kreativität können wir diese Messungen kombinieren und wertvolle Informationen über die Umgebung um das Smartphone und seinen Nutzer erhalten, die nicht selten teure, spezialisierte Methoden ersetzen können.

Hier der Link zur ursprünglichen Veröffentlichung:

Joshua J. Cogliati, Kurt W. Derr, Jayson Wharton: Using CMOS Sensors in a Cellphone for Gamma Detection and Classification

Technologie mit gesellschaftlicher Relevanz

Wenn eine Technologie anerkannt werden will, sollte sie ihre gesellschaftliche Relevanz beweisen. Dann werden die Menschen sie für gut befinden und ihre Folgen werden akzeptiert werden. Anderenfalls wird sie schon bei ihrer Ankunft tot sein.

Im Großen und Ganzen gibt es zwei Sorten Menschen: Technikliebhaber und Technikskeptiker. Die ersteren sind offen für alle Arten Erfindungen und nehmen neue Technologien, Produkte und Dienstleistungen schnell an. Die anderen halten nach den Risiken und potentiellen negativen Auswirkungen der neuen Technologien Ausschau. Gut, das mag ein bisschen nach Schwarzweißmalerei klingen, aber für die Argumentation dieses Posts ist das Bild hilfreich. Ich glaube, dass eine neue Technologie, die als gewinnbringend angesehen werden will, ihre gesellschaftliche Relevanz beweisen sollte. Was meine ich damit? Lassen Sie mich es anhand unserer explore App erklären.

Kurze Erklärung für alle, die explore nicht kennen: Die App hilft dabei, Erkenntnisse über sich selbst und das eigene Verhalten zu gewinnen. Sie macht zwei Sachen:

  1. Sie zeichnet Ihr Verhalten auf, indem sie Daten der Sensoren in Ihrem Smartphone – wie Daten zur Ortung – sammelt und
  2. sie gibt Ihnen Fragebögen zu Ihrem Verhalten, die Sie selbst ausfüllen.

Umso mehr Fragen Sie beantworten, umso mehr weiß explore über Sie und umso zutreffender ist das Feedback, das Sie von explore erhalten: Ihr Verhalten, dargestellt in Form von leicht lesbaren Graphiken, und Vergleiche von Ihrem eigenen Verhalten mit dem von anderen explore Usern. explore ist eine Quantified Self App, die ohne weiteres Zubehör auskommt.

Das Ziel von explore ist es, Ihnen bei der Verbesserung Ihrer Lebensqualität zu helfen. Deshalb geben Sie explore Ihre persönlichen Daten: Sie werden viel über sich selbst lernen – wie Sie sich in bestimmten Situationen verhalten und wie das mit anderen Faktoren wie dem Wetter, Ihrem Kommunikationsverhalten, Ihrem Stresslevel usw. zusammenhängt. Wenn Sie sich zum Beispiel in letzter Zeit nicht so gut fühlen, kann es ein, dass explore einen starken Zusammenhang mit Ihrem erhöhten Kaffeekonsum feststellt. Und da wir alle schnell vergessen – wir erinnern uns noch nicht einmal, was wir letzten Montag gemacht haben – hilft explore, indem es Ihr Verhalten auf einer Zeitachse darstellt. Es könnte sein, dass Sie zum ersten Mal über die Gründe, warum Sie sich nicht so gut fühlen, nicht mehr spekulieren müssen, sondern sie einfach sehen können!

„Das erste was Sie kennen müssen, ist sich selbst. Ein Mensch, der sich selbst kennt, kann aus sich heraustreten und seine Reaktionen wie ein Unbeteiligter beobachten.“
Adam Smith

Wir sind Individuen, wir sind alle unterschiedlich. Es gibt kein Allerheilmittel gegen Krankheiten oder Unwohlgefühl. Es gibt so viele Rezepte, wie es Menschen gibt. Und genau hier setzt explore an: Da Sie explore Ihre persönlichen Daten geben, erhalten Sie individuelles Feedback und personalisierte Empfehlungen, was Sie verändern sollten, falls nötig. Und da sind wir: Ich denke, dass unsere explore App – und die Verhaltensanalyse dahinter – gesellschaftlich relevant ist.

Drei Aspekte von explores gesellschaftlicher Relevanz

  1. Jeder kann explore nutzen. Die App ist kostenlos und man braucht dafür kein weiteres Zubehör wie Fitnessarmbänder oder ähnliches. Sie ist einfach auf Ihrem Smartphone – und somit jederzeit bei Ihnen.
  2. Es ist sehr einfach, mitzumachen: explore stellt die richtigen Fragen zur richtigen Zeit – niemand muss besonders kreativ sein und ein leeres Tagebuch füllen – nur kurze Fragebögen ausfüllen, was weniger als eine Minute dauert.
  3. Die User erhalten individuelle, personalisierte Empfehlungen um Ihr Verhalten zu ändern, falls nötig. Nichts Standardisiertes, sondern individuelle Ratschläge.

Für mich ist es wirklich toll, mit einem Produkt (und einem Team natürlich!) zu arbeiten, das es Menschen ermöglicht, ihr Leben zum Besseren zu verändern. Abhängig vom Gebrauch und der einzelnen Benutzerin, sind das vielleicht nur kleine Veränderungen – aber jede noch so kleine Verbesserung ist gut. Und da sich Menschen nur zum Besseren verändern können, wenn sie ihr Verhalten ändern (und nicht durch Warten, Pillenschlucken oder das Erwarten anderer Hilfe von Außen), ist explore ein gut geeignetes Mittel dafür. Und somit wird es gesellschaftlich relevant.

Bitte schicken Sie mir doch Ihre Ansichten zu gesellschaftlich relevanten Technologien – ich würde gerne darüber diskutieren!

Feinstaubbelastung mit dem Smartphone messen

iSpex device on a smartphone. Image by Sebastiaan ter Burg , published under licence CC BY 2.0
iSpex device on a smartphone. iSpex Gerät an einem Smartphone. Bild von Sebastiaan ter Burg, veröffentlicht unter Lizenz CC BY 2.0

iSpex ist eine Plastikvorrichtung, die man oben auf der Kamera des Smartphones anheften kann. In diesen simplen Schlitz scheint spektrographisches Licht durch doppelbrechende Plastikplatten und einen Polarisierungsfilm und wird dadurch abgeleitet und polarisiert. iSpex misst wie Aerosole – mikroskopische oder nanoskopische Partikel, die in der Atmosphäre schweben – die Polarisierung des hochgradig polarisierten Lichts, das ein unbewölkter, blauer Himmel ausstrahlt, verändern. Diese Veränderung der Polarisierung erzeugt ein ganz bestimmtes Muster im Spektrum, das das iSpex-Gerät auf die Kamera des Smartphones wirft. Dadurch kann iSpex die Feinstaubbelastung der Luft messen, die als ganz besonders ungesund angesehen wird und die zum heißdiskutierten Thema wurde, als die EU Stadtverwaltungen anwies, Automobilverkehr zu regulieren oder sogar gänzlich aus Innenstädten zu verbannen.

Hinter iSpex steht eine Vereinigung der Netherlands Research School for Astronomy at University of Leiden, Netherlands Institute for Space Research (SRON), National Institute for Public Health and the Environment (RVIM) und dem Royal Netherlands Meteorological Institute (KNMI).

Im Verlauf des Sommers und Herbsts 2013 haben tausende Menschen in den Niederlanden bei den „national iSpex days“ mitgemacht und gemeinsam Feinstaublevels gemessen. Die ersten Ergebnisse dieser großartigen gemeinsamen Bemühungen sind bereits veröffentlicht, und wir können nur hoffen, dass das Projekt Nachahmer in anderen Ländern finden wird.

iSpex Website:

Aerosole mit Spektropolarimetrie messen

Smartphone statt Geigerzähler

Photonen, „Licht-Partikel“, die auf den Chip in der Kamera des Smartphones treffen, erregen die Elektronen auf der Oberfläche des Chips und verändern dessen Leitfähigkeit, bzw. erzeugen eine kleine elektrische Spannung im Umkreis des Punktes, auf dem sie den Chip getroffen haben.

Gammastrahlen, häufig das Produkt radioaktiven Zerfalls, sind wie Licht elektromagnetische Wellen – nur sehr viel energiereicher. Das bedeutet: ebenso, wie radioaktive Strahlen einen chemischen Fotofilm belichten, wirken sie auf den Kamera-Chip im Smartphone.

Ein Forscherteam am Idaho National Laboratory in Idaho Falls hat sich diese Eigenschaft zu Nutze gemacht, um gewöhnliche Smartphones in Detektoren für radioaktive Strahlung zu verwandeln. Die Strahlung wird mittels der Kamera durch eine App auf dem Smartphone aufgezeichnet und die Strahlungsintensität aus den Daten berechnet.

Dieser Ansatz zeigt uns wieder einmal, wie vielseitig wir mobile Endgeräte einsetzen können. In jedem Smartphone messen bis zu dreißig Sensoren kontinuierlich alle möglichen Variablen wie Temperatur, magnetische Felder, Helligkeit, Geräusche und vieles mehr. Mit ein wenig Kreativität können wir diese Messungen zusammenführen und daraus wertvolle Daten über die Umwelt erhalten, die das Smartphone und seinen Benutzer umgibt. Damit ist es nicht selten mögliche, teure, spezialisierte Methoden zu ersetzen.

Hier der Link zum Orginalartikel:
Joshua J. Cogliati, Kurt W. Derr, Jayson Wharton: Using CMOS Sensors in a Cellphone for Gamma Detection and Classification

Steuerprozess gegen Uli Hoeneß: Schuldig oder nicht schuldig?

Neben unseren mobilen Studien fragen wir unsere Nutzer immer wieder nach Ihrer Meinung zu aktuellen Tagesthemen. Momentan ist der Steuer-Prozess um FC Bayern Präsident das nationale Top-Thema. Daher haben wir einige Fragen gestellt. Hier sind die Antworten:

Frage 1: Verfolgst Du den Gerichtsprozess um Uli Hoeneß?
Antwort 1: knapp 90% der explore Teilnehmer verfolgen den Prozess.

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Frage 2:  Findest Du, dass die Medien zuviel über den Fall Hoeneß berichten?
Antwort 2: Lediglich 22% geben an, genervt zu sein, weil so viel über den Fall berichtet wird.

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Frage 3:  Was glaubst Du, passiert mit Uli Hoeneß?
Antwort 3:  56% der Befragten sehen Uli Hoeneß im Gefängnis, 22% sehen ihn frei und ebenfalls 22% meinen, dass er sich ins Ausland absetzt.

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Frage 4:  Soll Uli Hoeneß as Präsident des FC Bayern abgesetzt werden?
Antwort 4:  Dass Uli Hoeneß nicht mehr der geeignete Präsident des FC Bayern ist, denken knapp über 50% der Befragten.

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Wir sind gespannt, wie die Richter am Landgericht München II entscheiden werden – und ob sich Uli Hoeneß ins Ausland absetzt.

UPDATE:
Alea iacta est: Uli Hoeneß ist zu einer Haftstrafe von drei Jahren und sechs Monaten verurteilt worden. Nun kann er Revision beantragen. Den Gang ins Gefängnis müsste er erst antreten, wenn das Urteil rechtskräftig ist. (Wir glauben auch nicht, dass eine Flucht ins Ausland eine Option für Herrn Hoeneß ist.)

UPDATE 2
Uli Hoeneß verzichtet auf Revision und tritt den Gang ins Gefängnis an.  Zudem tritt er von allen Ämtern mit sofortiger Wirkung zurück.

In eigener Sache: Ruby on Rails Entwickler gesucht

Wir suchen einen Ruby on Rails Entwickler per sofort!

Datarella erzählt die Geschichten hinter Daten: basierend auf der Research App ‚explore‘ entwickelt Datarella eine Behavioral Analytics Plattform mit integrierter Complex Event Processing Engine, die in Echtzeit das Verhalten von Teilnehmern analysiert. Nachdem Teilnehmer die App ‚explore‘ installiert haben, erhalten Sie in Abhängigkeit ihres Verhaltens Umfragen zugespielt. Die erhaltenen Antworten werden gemeinsam mit den erhobenen Sensordaten analysiert und ergeben ein klares Bild über Verhalten und Befindlichkeit der Teilnehmer.

Deine Aufgaben

Du wirst Datenbank und Web-Frontend für unsere App weiterentwickeln mittels Einbau, Mitenwicklung und Bug-Fixing neuer Features. Du setzt Features schnell und sicher in sauberen Rails-Code um. Du bist mitverantwortlich für die Sicherheit und Qualität des Backends. Wir bieten Dir einen spannenden Teilzeit-Job mit flexibler Zeiteinteilung. Du kannst von zuhause arbeiten und stehst in engem Kontakt mit unserem Entwicklerteam.

Deine Qualifikation

  • Du hast sehr gute Ruby on Rails Kenntnisse
  • Du hast Erfahrungen im Umgang mit Datenbanken (SQL, zB PostgreSQL, und idealer Weise auch MongoDB)
  • Von Vorteil: Erfahrung in HTML, CSS, JavaScript, git
  • Du entwickelst gerne in einem agilen Prozess
  • Du hast gute kommunikative Fähigkeiten, eine strukturierte Arbeitsweise, kannst Dich selbst Organisieren und hast Teamgeist
  • Du sprichst und schreibst gut Englisch

Bewirb Dich, indem Du eine email mit den relevanten Informationen über Dich an info (at) datarella (dot) com schreibst!