Aufgrund der Vielfalt der Anforderungen müssen zukünftige Kommunikationsdienste vermehrt Nutzer-zentrisch sein und sich an die jeweiligen Nutzerbedürfnisse anpassen. Kontextbewusste Systeme eröffnen hier neue Möglichkeiten für die Kommunikation in Next Generation Networks (NGN), indem sie die Kommunikationsmechanismen an die jeweilige Situation anpassen. Kontextinformationen haben ein enormes Potential für mobile Anwendungen und insbesondere mobile Nutzergruppen. Hierbei sind noch eine Reihe von Fragen offen, u. a. wie Kontextinformation in NGN einzubringen ist, um die (meist weitgehend bekannten) Kommunikationsprozesse zwischen Gruppenmitgliedern zu steuern.

Das Ziel des Projektes ist es, zu untersuchen wie kontextgesteuert Sensordaten erfasst, verarbeitet und systematisch in Next Generation Networks (NGN) eingebracht und genutzt werden können, um die Kommunikation zwischen Gruppenmitgliedern in einem mobilen Umfeld zu verbessern.

Im Rahmen einer anwendungsorientierten Forschung soll das oben beschriebene Problemfeld am Beispiel des Anwendungsbereiches ambulante Pflegedienste und betreutes Wohnen untersucht werden. Mobile Pflegedienste könnten wesentlich effizienter arbeiten, wenn Mechanismen bereitstünden, um medizinische Sensoren einfach und sicher an die Kommunikationsinfrastruktur anzubinden und kontextabhängig die Kommunikation zwischen allen Beteiligten zu steuern. Im Notfall könnten automatisch Alarmierungsketten initiiert werden, die den nächsten Pfleger, Nachbarn oder die Ambulanz in vorgegebener Reihenfolge alarmieren. Zudem könnten den benachrichtigten Personen automatisch die für sie relevanten Daten zugesandt werden. Desweiteren könnte Kontextinformation genutzt werden, um die Pflegedokumentation zu erleichtern: Sensoren könnten automatisch den Ort b.z.w. das Patientenzimmer erfassen und dem Pfleger den zugehörigen Pflegeauftrag inklusive angepasster Checkliste übermitteln, die dann durch anklicken bzw. automatisiertes Einfügen der Sensordaten die Pflege dokumentiert. Die Kommunikationsmodule werden so ausgelegt, dass sie je nach Netzkontext, das jeweils beste Kommunikationsnetz wählen. Dies ermöglicht eine Mobilität des Patienten, auch außer Haus, und gibt ihm ein hohes Maß an Lebensqualität zurück. Kontextsensitive Kommunikation hat, wie an diesem Beispiel gezeigt, das Potenzial zu erheblichen Kostenreduktionen bei gleichzeitiger Leistungssteigerung und mehr Lebensqualität für den Patienten. Daher soll ausgehend von einem pflegemedizinischen Anwendungsszenario untersucht werden, wie neue Verfahren der kontextgesteuerten Kommunikation genutzt werden können, um die Sicherheit und Lebensqualität des Patienten zu erhöhen und die Arbeit der Pflegedienstleiter zu erleichtern.

Um mit Hilfe von Kontextinformation Nutzer-zentrische Kommunikationslösungen zu realisieren sind insbesondere folgende Problemfelder zu bearbeiten:

Problemfeld 1: Anbindung von Sensornetzen an NGN und deren (Re-) Konfiguration (auch aus der Ferne):

Mobile Endgeräte enthalten bereits zahlreiche Sensoren wie Mikrophone, Kameras, GPS-Decoder, RFID-Leser, Lage- und Beschleunigungssensoren. Über Lokale Funknetze, wie z.B. ZigBee oder Bluetooth, können weitere externe Sensoren (z.B. Messgerät für Blutdruck, Puls, Hautfeuchtigkeit und Temperatur oder Badezimmerwaage) ergänzt werden. Im beispielhaften Anwendungsbereich der Medizintechnik können somit zahlreiche Vitalwerte überwacht werden. Heute erfolgt die Konfiguration der Sensoren und lokalen Anwendung vorab. Die Einbindung weiterer externer Sensoren oder die Bereitstellung neuer Anwendungen (auch interessant für sportmedizinische Konsumer-Anwendungen) ist nicht einfach möglich. Gleiches gilt für das Wiederherstellen bestimmter Konfigurationen und die Konfigurationsüberwachung und Management aus der Ferne. Es ist daher zu klären, wie Sensornetze sicher und effizient an die Kommunikationsinfrastruktur angebunden und über diese genutzt werden können. Es ist ein mobiles Sensornetzgateway zu entwickeln, das eine einfache und sichere Anbindung von heterogenen Sensornetzen und ihren Protokollen an die Infrastuktur von zukünftigen Kommunikationsnetzen, den Next Generation Networks (NGN), ermöglicht. Insbesondere ist zu klären, wie die sichere (Re-)Konfiguration der Sensornetze, auch aus der Ferne, unterstützt werden kann.

Problemfeld 2: Systematische Einbindung von Kontextdiensten in NGN, insbesondere SIP/IMS

Next Generation Networks (NGN), wie das IP-Multimedia Subsystem (IMS), stellen schon heute Anwendungsentwicklern Kontextinformation in Form von „Presence“ und „Location“ zur Verfügung. Es ist zu klären, wie dieser Ansatz für weitere Kontextinformationen in NGN, z. B. im medizinischen Umfeld, generalisiert werden kann, insbesondere wenn sicherheitsrelevante oder persönliche Daten vorliegen, die nur bestimmten Nutzerkreisen zugänglich gemacht werden dürfen. Zudem ist offen, wie externe Kontext- und Datenserver, z. B. in Firmen bzw. Kliniken, sicher und effizient eingebunden werden können. Es sind Mechanismen für den Kontextaustausch zwischen den einzelnen Gruppenmitgliedern zu entwickeln. Es ist zu klären, wie die Kontextinformation zu repräsentieren ist, um einen effizienten Rahmen für Schlussfolgerungsmechanismen bereitzustellen. Es ist zu untersuchen, wie der Nutzer bestimmte Dienste abonnieren kann (Subskription) und Trigger- und Alarmierungsdienste netzseitig effizient bereitgestellt werden können. Kontext-Broker-Architekturen sind hier ein vielversprechender Ansatz, da ihre Modularität eine gute Erweiterbarkeit für neue Kontextdienste verspricht.

Problemfeld 3: Definition wiederverwendbarer Service Enabler für eine einfachere Entwicklung von kontextsensitiven Anwendungen

Es soll eine generische standardkonforme Kommunikationsplattform entwickelt werden, die es gestattet, Kontextinformationen für Nutzer-zentrische Kommunikationslösungen zu nutzen. Hierbei ist jedoch ungeklärt, wie und wo die von den Sensoren gewonnenen Informationen im Netz ausgewertet werden müssen, um eine effiziente kontextgesteuerte Auslieferung der Inhalte zu erlauben. Es soll untersucht werden, wie Kontextinformationen zur Steuerung Anwendungen in Next Generation Networks eingesetzt werden können. Die Vorteile einer kontextsensitiven Kommunikation sollen an den Beispielanwendungen Alarmierungskette und Pflegedokumentation evaluiert werden.

Die Entwicklung von Nutzer-zentrischen Kommunikationslösungen, speziell für den Bereich Pflegedienste, soll durch dieses Vorhaben erstmalig durch folgenden vierfachen Ansatz erreicht werden.

1. Erarbeiten eines Gesamtkonzeptes für eine kontextsensitive Kommunikationsplattform
2. Realisierung eines (aus der Ferne) re-konfigurierbaren Sensor-Gateways zur Anbindung von Sensoren an NGN
3. Systematische erweiterbare Einbindung von Kontextdiensten in NGN durch eine modulare Kontext-Broker-Architektur (zur Kontexterfassung, –verarbeitung und –bereitstellung)
4. Entwicklung wiederverwendbarer Service Enabler für eine einfachere Entwicklung von kontextsensitiven Anwendungen (hier: Alarmierungsdiensten und die Pflegedokumentation)

Dabei wird eine durchgängige Lösung angestrebt, die durch die Mitarbeit der Kooperationspartner sowohl die Anforderungen als auch die Expertise von Systemhäusern für Telekom-Infrastruktur und IT-Lösungen sowie Anwendern einbezieht. Zudem wird diese vorteilhafte Projektpartnerkonstellation trotz der hohen Komplexität die Verifikation der erarbeiteten Konzepte durch prototypische Realisierungen in allen vier Arbeitsbereichen ermöglichen.