Technical specifications

Introduksjon

Velkommen til det tekniske spesifikasjonsdokumentet for HUME. HUME er et produkt designet for å måle stress ved hjelp av kroppsnære sensorer og kunstig intelligens. Dette dokumentet har som mål å gi en kortfattet teknisk oversikt over hvordan HUME fungerer, med spesielt fokus på sikkerhetsaspekter og systemarkitektur.

Hvis du ser etter brukermanualen for HUME, vennligst se denne nettsiden: HUME Manualer.

Mentech følger en strukturert utviklingsplan med tilhørende månedlige utgivelsesnotater for å holde kunder informert om nylige utviklinger.

HUME-utviklingsplanen for 2023/2024 vil bli utgitt i fjerde kvartal 2023.

De månedlige HUME-utgivelsesnotatene kan du finne her.

Hvis du savner en funksjon, kan du alltid sende inn en forespørsel via e-post eller telefon. Denne forespørselen vil da bli inkludert i vår utviklingsplan.

E-post for support og funksjonsforespørsler: support@mentechinnovation.eu

Oversikt over HUME

For å oppnå pålitelig sanntids stressmåling har HUME en tverrfaglig oppbygning og avansert systemarkitektur.

AWS Cloud-plattform – HUME-plattformen kjører på Amazon Web Services (AWS). Dette gir flere fordeler, som dynamisk skalerbarhet avhengig av antall brukere. I tillegg drar vi nytte av de nyeste sikkerhetsoppdateringene og de siste implementeringsteknikkene for våre applikasjoner. Våre servere og databaser er lokalisert i Frankfurt, Tyskland. Ved å lagre dataene våre på en spesialisert og kryptert måte, garanterer vi høyeste sikkerhetsnivå for våre brukere.

HUME-app – HUME-appen fungerer som den sentrale applikasjonen for HUME-brukere. Gjennom denne appen får brukerne sanntidstilgang til data fra en eller flere klienter. De kan se tilbake opptil en time i tid og stoppe målinger direkte fra appen.

HUB-applikasjon – HUB-applikasjonen fungerer som en kobling for dataoverføring mellom Bluetooth SentiBLE eller Movesense medisinsk sensor og skyen. Omsorgspersoner logger inn, velger riktig klient og starter en måling. Dataene er synlige i sanntid via både smarttelefonapplikasjonen og nettdashbordet.

Nettdashbord – Nettdashbordet er designet for detaljert atferdsanalyse og innsikt i historiske data. Brukere kan for eksempel sammenligne to dager for å identifisere atferdsendringer. Dette støtter planleggingen av målrettede intervensjoner og evalueringen av deres effekt. En eksportfunksjon for rapportering er også tilgjengelig.

Bluetooth kroppsnær sensor – Denne kategorien inkluderer SentiBLE og Movesense Medical. SentiBLE, utviklet av Mentech, måler hudledningsevne (EDA), hjertefrekvens og bevegelse. Movesense Medical, en tredjeparts kroppsnær sensor, fungerer som en smart sokk og kommuniserer via Bluetooth 5.1 med en smarttelefon, som deretter videresender dataene til HUME-skyen.

SentiLTE – SentiLTE, også utviklet av Mentech, måler hudledningsevne (EDA), hjertefrekvens og bevegelse. Denne smarte sokkelignende kroppsnære sensoren kommuniserer direkte med HUME-skyen via mobilinternett, noe som gjør den ideell for klienter som ikke alltid har en smarttelefon innen rekkevidde.

Databaser – HUME bruker ulike databaser. Disse databasene er fullstendig krypterte og sikkerhetskopieres daglig. Timestream-databaser lagrer sikre nylige måledata (under en økt); etter økten overføres dataene automatisk til Amazon S3. Amazon S3 brukes til langtidslagring av mindre aktive måledata. En PostgreSQL-database inneholder brukerdata som påloggingsinformasjon og HUME-metadata. Måledata slettes automatisk etter to år.

Containerisert AI – Data analyseres i sanntid av våre AI-modeller. Disse modellene er isolert fra hovedplattformen og behandler kun inndata og utdata. De leverer en stressindikasjon, som visuelt representeres som et trafikklys.

HUME API – HUME API følger OpenAPI-prinsippet. Alle API-endepunkter er sikret med en autorisator. Etter autentisering kan eksterne applikasjoner hente data fra HUME, noe som muliggjør integrasjon med for eksempel elektroniske klientjournaler.

Wearables

HUME bruker en rekke kroppsnære sensorer for å måle stress hos brukere. Disse sensorene kan brukes i ulike kombinasjoner for å oppnå den mest komfortable implementeringen for hver bruker.

Sensornavn	Beskrivelse	Visuell
SentiBLE	SentiSock V2 er en forbedret versjon av Mentechs kroppsnære enhet, introdusert i 2022. Sammenlignet med V1 er V2 mindre i størrelse, har lengre batterilevetid, og kan også måle hjertefrekvens ved hjelp av PPG (Fotoplethysmografi). En ytterligere fordel med V2 er muligheten til å måle sokkens slitasje. Dessuten har denne versjonen valgt en USB-C-tilkobling i stedet for de tidligere trykknappene. SentiSock V2 bruker også BLE 5.1 for trådløs kommunikasjon.
MoveSense medical HR+	Movesense Medical er en MDR Klasse IIa-sertifisert sensor kjøpt av Mentech. Denne kroppsnære sensoren spesialiserer seg på å måle 1-kanals EKG, hjertefrekvens, hjertefrekvensvariabilitet og bevegelse gjennom et brystbånd. Denne sensoren brukes primært for å overvåke hjerterytme, som igjen kan brukes til å måle stress. Denne sensoren bruker også BLE 5.1 for trådløs kommunikasjon.
SentiLTE	SentiLTE er en avansert variant av Senti. I tillegg til muligheten for å koble til via BLE 5.1 med en telefon eller andre BLE-sensorer, har denne versjonen LTE-tilkobling. Dette gjør at enheten kan sende data direkte til skyen, og eliminerer behovet for en HUB-telefon. Dette gir større fleksibilitet og effektivitet i innsamling og overføring av data, noe som gjør den ideell for situasjoner der kontinuerlig skytilkobling er nødvendig og det ikke er praktisk å ha en smarttelefon nær klienten.	Deze wearable is vanaf Q1 2024 beschikbaar.

Applikasjoner

HUME-applikasjon

HUME-applikasjonen fungerer som hovedgrensesnittet for sluttbrukere av HUME-systemet. Gjennom denne applikasjonen kan brukere se sanntidsdata fra en eller flere klienter, få tilgang til historiske data opptil en time tilbake, og stoppe aktive målinger.

HUB-applikasjon

HUB-applikasjonen fungerer som en essensiell kobling mellom kroppsnære sensorer som SentiBLE eller Movesense Medical-sensoren og HUME-skyen. Omsorgspersoner kan logge inn, velge riktig klient, og starte målinger. De innsamlede dataene er deretter synlige i sanntid via applikasjonen.

HUME Nettdashbord

Nettdashbordet gir en omfattende oversikt over innsamlede data og lar brukere utføre detaljerte atferdsanalyser. Dashbordet har også funksjoner som å sammenligne data på tvers av ulike dager og eksportere rapporter.

Cloud infrastructuur

The HUME platform runs on Amazon Web Services (AWS), ensuring dynamic scalability, up-to-date security measures, and a robust infrastructure. Our servers and databases are strategically located in Frankfurt, Germany.

Sikkerhetstiltak

Hos HUME tar vi datasikkerhet ekstremt alvorlig. Vi har implementert en rekke tiltak for å sikre integriteten, konfidensialiteten og tilgjengeligheten av dataene dine.

HTTP/2 (TLS 1.3)

HTTP/2, basert på Transport Layer Security (TLS) 1.3-protokollen, er standarden for sikker kommunikasjon på nettet. Ved å bruke HTTP/2 (TLS 1.3) sikrer vi at all data som utveksles mellom HUME og sluttbrukere er kryptert og beskyttet mot avlytting. Dette gir sterk beskyttelse mot mann-i-midten-angrep og andre former for digital spionasje.

MQTT

MQTT er en lettvekts meldingsprotokoll spesielt designet for situasjoner der det kreves et lite kodeavtrykk og begrenset nettverksbåndbredde, som i tilfellet med IoT-enheter. Hos HUME bruker vi MQTT med full kryptering for sikker og effektiv kommunikasjon med sensorer og andre enheter. Dette sikrer rask og pålitelig dataoverføring med minimal forsinkelse.

Apache Kafka

Kafka er en distribuert strømmeplattform som er i stand til å behandle enorme mengder data i sanntid. Hos HUME bruker vi Kafka for å sikre en jevn og pålitelig dataflyt mellom ulike komponenter i systemet vårt. Ved å utnytte Kafkas innebygde replikerings- og partisjonsmekanismer, sikrer vi høy tilgjengelighet og skalerbarhet for våre datastrømmer. Dette betyr at selv under høy belastning eller potensielle systemfeil, forblir dataflyten innen HUME konsistent og pålitelig.

Brukeradministrasjon

HUME-plattformen har ulike tilgangsnivåer for å sikre at brukere kun har tilgang til informasjon og funksjonalitet som er relevant for dem. Dette bidrar til både sikkerhet og brukervennlighet i systemet.

• Mentech-ansatt (Nivå 3): Dette er Mentech-ansatte. De har de høyeste tilgangsrettighetene og kan se og administrere praktisk talt alle lag i HUME-plattformen.

• Organisasjonsadministratorer (Nivå 2): Dette er administratorer på organisasjonsnivå. De kan se spesifikke detaljer om sin egen organisasjon, som omsorgspersoners tilgangsrettigheter. De kan også opprette nye kontoer for omsorgspersoner eller administrere eksisterende kontoer.

• Omsorgspersoner (Nivå 1): Omsorgspersoner har tilgang til sitt eget dashbord og kan se data fra klientene de er tildelt.

• Klienter (Nivå 0): Dette er sluttbrukerne av HUME. De produserer dataene, men har ikke direkte tilgang til HUME-plattformen. Dataene deres brukes til analyse og prediksjoner.

Organisatorisk separasjon

Figuren nedenfor gir en oversikt over autentiseringssystemet. Hver organisasjon (f.eks. Organisasjon A og Organisasjon B) har sitt eget separate område innenfor HUME-systemet. Dette betyr at dataene til én organisasjon er strengt atskilt fra en annens.

• For eksempel kan administratorer i Organisasjon A administrere tilgang for sine omsorgspersoner, men de har ingen tilgang til informasjon eller brukere i Organisasjon B.

• Omvendt har Organisasjon B sitt eget sett med omsorgspersoner og klienter, og administratorene i Organisasjon B kan kun administrere disse brukerne.

Hovedpoenget her er at det ikke er noen kryssende tilgang mellom organisasjoner. Dette sikrer personvern og dataintegritet for hver organisasjon.

Denne strukturen sikrer at hver organisasjon kan fungere uavhengig innenfor HUME-plattformen, mens data og brukerrettigheter forblir strengt atskilt, noe som bidrar til både sikkerhet og effektivitet.

Kommunikasjonsprotokoller

HUME benytter avanserte kommunikasjonsprotokoller som Bluetooth 5.1 for direkte kommunikasjon med kroppsnære sensorer og LTE for direkte skytilkobling.

Databaser

HUME bruker ulike databaser. Disse databasene er fullstendig krypterte og sikkerhetskopieres daglig. Timestream-databaser lagrer krypterte nylige måledata (under en økt); etter økten flyttes dataene automatisk til Amazon S3. Amazon S3 brukes til langtidslagring av mindre aktive måledata. En PostgreSQL-database inneholder brukerdata som påloggingsinformasjon og HUME-metadata. Måledata slettes automatisk etter to år.

1. Timestream-databaser

• Hva det er: Timestream-databaser er spesialisert for lagring av tidsseriedata. Denne typen database er optimalisert for data som kommer sekvensielt og i tidsintervaller.

• Hvordan vi bruker det: Under en økt lagrer vi nylige måledata kryptert i Timestream-databaser. Dette sikrer rask tilgang og analyse mens økten er aktiv. Etter at økten avsluttes, flyttes disse dataene automatisk til Amazon S3 for langtidslagring.
  

2. Amazon S3

• Hva det er: Amazons Simple Storage Service (S3) er et robust og skalerbart objektlagringssystem.

• Hvordan vi bruker det: Etter økten flyttes måledata fra Timestream-databaser til S3. S3 brukes til langtidslagring av mindre aktive måledata. Dette betyr at dataene er trygt lagret for senere tilgang og analyse, men ikke umiddelbart trengs for sanntidsbehandling.

3. PostgreSQL-databases

• Hva det er: PostgreSQL er et åpen kildekode relasjonsdatabasesystem.

• Hvordan vi bruker det: Vi bruker PostgreSQL for lagring av statiske brukerdata og bruksstatistikk, og for HUME-spesifikk metadata. Denne databasen sikrer sikker og organisert lagring av essensiell brukerinformasjon.

Både Amazon S3 og PostgreSQL-databasene er fullstendig krypterte og sikkerhetskopieres daglig, noe som gir et ekstra lag med sikkerhet. I tillegg slettes alle måledata automatisk etter to år for å sikre brukernes personvern og overholde retningslinjer for dataoppbevaring.

Sammen tilbyr disse lagringsløsningene en lagdelt og effektiv tilnærming til dataadministrasjon, med vekt på sikkerhet, tilgjengelighet og overholdelse av regler.

OpenAPI

HUME API-et er basert på OpenAPI-prinsippet, som tillater eksterne applikasjoner å få tilgang til HUME-data etter autentisering. Dette muliggjør sømløse og effektive integrasjoner med andre systemer, som elektroniske klientjournaler. Den fullstendige OpenAPI-spesifikasjonen kan konsulteres her. For tilgang til dette API-et kan du kontakte support@mentechinnovation.eu.

Plattformens skalerbarhet

HUMEs arkitektur er designet med tanke på vekst. Takket være vårt valg av Amazon Web Services (AWS), kan vi enkelt allokere eller redusere ressurser basert på nåværende etterspørsel. Dette betyr at HUME kan skalere både vertikalt (legge til mer kapasitet til en eksisterende server) og horisontalt (legge til flere servere), avhengig av behovet.

Videre tillater bruken av tjenester som Apache Kafka behandling av enorme datamengder i sanntid, noe som er essensielt for skalerbarhet i dataintensive applikasjoner som vår.

HUME-ytelse

HUME streber etter å levere rask og pålitelig ytelse til enhver tid. Vi bruker avanserte buffermekanismer og optimeringsteknikker for å sikre at data kan hentes og behandles raskt.

Vår bruk av Timestream-databaser for aktive økter sikrer rask tilgang til nylige data, noe som er avgjørende for sanntidsovervåking og analyse. På den annen side gir bruken av Amazon S3 for langtidslagring en pålitelig løsning for data som ikke trengs umiddelbart, men som kan hentes når som helst.

I tillegg er HUME-plattformen optimalisert for lav latens, noe som resulterer i umiddelbar tilbakemelding og sanntidsrespons, som er spesielt viktig i interaksjoner med kroppsnære sensorer og andre IoT-enheter.

Samlet sikrer alle disse elementene at HUME konsekvent leverer høy ytelse, enten det behandler noen få datapunkter eller håndterer massive datastrømmer under toppbelastninger.

Kunstig intelligens

Oversikt over modeller i bruk

HUME bruker avanserte KI-modeller for å utføre sanntidsanalyser på innsamlede data. Disse modellene er optimalisert for å oppdage stressindikatorer og andre relevante helseparametere. Resultatene blir deretter visuelt fremstilt for brukeren.

Forutsetninger

Sertifisering

HUME-systemet oppfyller strenge kvalitets- og sikkerhetsstandarder og er sertifisert i henhold til relevante bransjestandarder. Dette garanterer systemets pålitelighet og sikkerhet for alle brukere.