MONITOREN VAN WERKNEMERS IN GEVAARLIJKE SITUATIES

4-32014

MONITOREN VAN WERKNEMERS IN GEVAARLIJKE SITUATIES

EINDVERSLAG DEELPROJECT VEILIGHEID OP DE WERKVLOER AMI MATTHIJS BROUWER & MICHAEL DE KASTE

1. Samenvatting Dit is een deelproject van het project Veiligheid op de werkvloer. In dit project is er gekeken hoe de veiligheid van de medewerkers van Van Gansewinkel die werkzaam zijn bij AkzoNobel verbeterd kan worden. . Tijdens dit project is er onderzoek gedaan naar de werkwijze en regelgeving bij AkzoNobel en Van Gansewinkel. Ook is er onderzoek gedaan naar de state of the art van sensoren om te kijken welke mogelijkheden er zijn.De uiteindelijke bedoeling van dit project is om lucht, temperatuur, luchtvochtigheid en hartslag te meten en dit realtime weer te geven op een smartphone. Daarom is er is voor dit project een smartphone app ontwikkeld. De app is nog in een ontwikkelfase waardoor het project als geheel nog niet getest is. Door de app moeten de medewerkers elkaar en hun omgeving beter in de gaten kunnen houden om mogelijke risico’s te verminderen.


1

Inhoudsopgave 1.

Samenvatting ........................................................................................................................................ 1

2.

Inleiding................................................................................................................................................. 6 2.1.

3.

Probleemanalyse................................................................................................................................... 7 3.1.

4.

Probleemstelling ........................................................................................................................... 7

Vraagarticulatie ..................................................................................................................................... 8 4.1.

Informatiebronnen ....................................................................................................................... 8

4.1.1.

Novay .................................................................................................................................... 8

4.1.2.

Van Gansewinkel ................................................................................................................... 8

4.1.3.

AkzoNobel ............................................................................................................................. 8

4.1.4.

Rondleiding AkzoNobel ......................................................................................................... 8

4.1.5.

Terugkoppeling met Novay en Saxion .................................................................................. 8

4.1.6.

Literatuur Sensoren .............................................................................................................. 9

4.2.

Uitvoering onderzoek ................................................................................................................. 10

4.2.1.

Interview Novay .................................................................................................................. 10

4.2.2.

Interview Van Gansewinkel ................................................................................................ 10

4.2.3.

Interview AkzoNobel ........................................................................................................... 11

4.2.4.

Rondleiding AkzoNobel ....................................................................................................... 11

4.2.5.

Terugkoppeling met Novay en Saxion ................................................................................ 11

4.2.6.

Literatuur sensoren ............................................................................................................. 12

4.3.

5.

Leeswijzer...................................................................................................................................... 6

Data-analyse ............................................................................................................................... 12

4.3.1.

Temperatuurmeting ............................................................................................................ 12

4.3.2.

Luchtmeting ........................................................................................................................ 12

4.3.3.

Valmeting ............................................................................................................................ 12

4.3.4.

Bewegingsmeting ................................................................................................................ 12

4.3.5.

Helmmeting......................................................................................................................... 14

4.3.6.

Luchtvochtigheidsmeting .................................................................................................... 14

4.3.7.

Giftigheidsmeting ................................................................................................................ 14

State of the Art van sensoren ............................................................................................................. 15 5.1.

Algemene omschrijving van een sensor ..................................................................................... 15

5.1.1.

Wat is een goede sensor? ................................................................................................... 15

5.1.2.

Afweging Sensoren ............................................................................................................. 16


2

5.2.

5.2.1.

Bluetooth ............................................................................................................................ 17

5.2.2.

ANT+ .................................................................................................................................... 17

5.2.3.

NFC ...................................................................................................................................... 17

5.2.4.

Wi-Fi .................................................................................................................................... 17

5.2.5.

Gemakkelijk te implementeren .......................................................................................... 18

5.3.

Combinatie Sensoren .................................................................................................................. 18

5.3.1.

TI Sensor .............................................................................................................................. 18

5.3.2.

Sensordrone ........................................................................................................................ 18

5.3.3.

Wimoto ............................................................................................................................... 19

5.3.4.

Angel Sensor ....................................................................................................................... 19

5.4.

Vergelijkingstabel Combinatie sensoren .................................................................................... 20

5.5.

Afstandssensoren........................................................................................................................ 21

5.5.1.

Sonar gebaseerd - Ping ....................................................................................................... 21

5.5.2.

Licht gebaseerd – Sharp ...................................................................................................... 21

5.6.

Optionele sensoren ..................................................................................................................... 21

5.6.1.

E-Nose (Aeonose) ................................................................................................................ 21

5.6.2.

Alcoholvest .......................................................................................................................... 22

5.7. 6.

Verbindingen ............................................................................................................................... 17

Conclusie state of the art ............................................................................................................ 23

Functioneel ontwerp ........................................................................................................................... 24 6.1.

Gekozen sensoren / multisensoren ............................................................................................ 24

6.1.1.

Temperatuur ....................................................................................................................... 24

6.1.2.

Luchtmeting ........................................................................................................................ 24

6.1.3.

Valmeting/meten of iemand nog beweegt......................................................................... 25

6.1.4.

Meten of iemand zijn hoofd stoot. ..................................................................................... 25

6.1.5.

Luchtvochtigheid ................................................................................................................. 25

6.1.6.

Luchtdruk ............................................................................................................................ 25

6.1.7.

Polarband ............................................................................................................................ 27

6.1.8.

Overige sensoren ................................................................................................................ 27

6.2.

Systeem overzicht ....................................................................................................................... 28

6.2.1.

Requirements ...................................................................................................................... 28

6.3.

Verbinding ................................................................................................................................... 29

6.4.

Smartphone ................................................................................................................................ 29


3

6.4.1. 6.5.

7.

GUI ontwerp ........................................................................................................................ 29

De Sensoren ................................................................................................................................ 33

6.5.1.

De Sensordrone................................................................................................................... 33

6.5.2.

De Polar Wearlink hartslagband ......................................................................................... 33

6.5.3.

De Sax-helm ........................................................................................................................ 34

Technisch ontwerp .............................................................................................................................. 35 7.1.

Smartphone ................................................................................................................................ 35

7.1.1.

Android versie ..................................................................................................................... 35

7.1.2.

Androidstudio ..................................................................................................................... 35

7.1.3.

GUI ...................................................................................................................................... 36

7.2.

Sensordrone ................................................................................................................................ 38

7.3.

Polar Wearlink............................................................................................................................. 38

7.4.

Sax-helm...................................................................................................................................... 39

8.

Ethische analyse .................................................................................................................................. 40 8.1.

8.1.1.

Zelfbeschikking .................................................................................................................... 40

8.1.2.

Individuele vrijheid.............................................................................................................. 40

8.1.3.

Autonomie van betrokkenen .............................................................................................. 41

8.1.4.

Rechtvaardigheid ................................................................................................................ 41

8.2.

Juridische impact ........................................................................................................................ 42

8.2.1.

Privacy implicaties............................................................................................................... 42

8.2.2.

Bescherming van de lichamelijke integriteit ....................................................................... 42

8.3.

9.

Ethische impact ........................................................................................................................... 40

Sociaal-maatschappelijke impact................................................................................................ 43

8.3.1.

Acceptatie ........................................................................................................................... 43

8.3.2.

Risico’s en gevaren .............................................................................................................. 43

8.3.3.

Maatschappelijke keten. ..................................................................................................... 43

Testen.................................................................................................................................................. 45 9.1.

Sensordrone test ......................................................................................................................... 45

9.2.

Hartslagband test ........................................................................................................................ 46

10.

Conclusie ......................................................................................................................................... 47

11.

Aanbevelingen ................................................................................................................................ 48

12.

Bronnenlijst ..................................................................................................................................... 49


4


5

2. Inleiding Dit is het eindverslag voor de minor Ambient Intelligence en de casus veiligheid op de werkvloer. Het Saxion neemt in samenwerking met Novay, Van Gansewinkel en AkzoNobel deel aan dit project. AkzoNobel is erg gericht op veilig werken en is daarom geïnteresseerd of de veiligheid beter kan. Novay is een onderzoeks- en adviesorganisatie op het gebied van ICT, die in samenwerking met de hogeschool Saxion deze casus beheert. AkzoNobel heeft in Hengelo een fabriek staan voor het zuiveren van ruwe pekel. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van verschillende silo’s. Omdat het ruwe pekel is blijven er afvalstoffen achter in deze silo’s. Deze silo’s dienen daarom eens in de zoveel tijd schoongemaakt te worden. Dit schoonmaakwerk wordt uitgevoerd door Van Gansewinkel; een afvaldienstverlener. Het reinigingswerk in deze silo’s brengt gevaren en risico’s met zich mee voor de medewerkers van Van Gansewinkel. In het kader van het project Veiligheid op de werkvloer moet er gekeken worden of door middel van sensoren de veiligheid van de medewerkers van Van Gansewinkel verbeterd kan worden.

2.1. Leeswijzer In dit document staat beschreven wat er gebeurd is tijdens het project. Als eerst staat bovenin dit verslag een korte samenvatting van het project. Daarna wordt begonnen met de inleiding , daarin staat in het kort, wat het doel van het project is. Vervolgens komt de probleemanalyse, hierin is het probleem van het project omgeschreven naar een globale probleemstelling, dit is gedaan om de opdracht te verduidelijken. In de vraagarticulatie die daar op volgt, wordt beschreven welke instanties en onderdelen een relatie hebben tot het project, en welke data er gekomen is uit de interviews met desbetreffende instanties en wat er onderzocht kan worden in het literatuuronderzoek. Daarna bespreken wij de State of the Art van sensoren en vervolgens komt het functioneel en technisch ontwerp aan bod. Aangezien bij het project de veiligheid een hoog streven heeft, is er ook een hoofdstuk over ethiek. Daarna is er beschreven wat er getest is en hoe het testen is gegaan. Met als slot een conclusie en aanbevelingen.


6

3. Probleemanalyse Voor dit project is het probleem de veiligheid van de medewerkers van Van Gansewinkel, die werkzaam zijn in de silo’s van AkzoNobel. De silo’s moeten namelijk jaarlijks schoongemaakt worden. De silo’s zijn voor de opslag en reiniging van ruwe pekel. AkzoNobel haalt deze ruwe pekel uit de omgeving van Hengelo uit de grond. Omdat er tijdens het schoonmaken van deze silo’s verschillende gevaren aangetroffen kunnen worden is het van belang om de veiligheid te verbeteren. De medewerkers van Van Gansewinkel doen zwaar en belastend werk. Ook zijn er verschillende omstandigheden die het werk gevaarlijk kunnen maken. Sensoren kunnen hierbij voor een oplossing zorgen omdat ze de medewerkers een melding kunnen geven als er een gevaarlijke situatie ontstaat.

3.1. Probleemstelling Het project Veiligheid op de werkvloer heeft als globale probleemstelling: ‘Hoe kan de veiligheid op de werkvloer met behulp van Ambient Technologie worden bevorderd?’. Deze kunnen we toespitsen op het project bij AkzoNobel. Ook kunnen we er verschillende deelvragen aan toevoegen om te zorgen dat alle delen van het probleem volledig zijn afgedekt in dit project. Als hoofdvraag bij het project AkzoNobel hebben we gekozen voor een meer toegespitste stelling dan degene gekozen voor Veiligheid op de werkvloer. De probleemstelling voor het project AkzoNobel luidt als volgt:

Hoe kan de veiligheid van schoonmakers in zoutsilo’s door middel van sensoren verbeterd worden?

Bij deze hoofdvraag moeten nog verschillende deelvragen worden toegevoegd om te zorgen dat alle delen van het probleem volledig zijn afgedekt. We hebben gekozen om de privacy van de medewerkers hierbij te zetten omdat deze van belang is bij dit project, later wordt uitgelicht waarom dit zo is. Ook moet er duidelijk in kaart worden gebracht worden wat de gevaren voor de schoonmakers zijn voordat er kan worden nagedacht over het verbeteren van de veiligheid. Daarom zijn er voor de volgende deelvragen gekozen: Hoe kan voorkomen worden dat dat de privacy van de schoonmakers geschonden wordt?

Welke gevaren zijn er voor de medewerkers van Van Gansewinkel?

Wat zijn de mogelijke sensoren die gebruikt kunnen worden?


7

4. Vraagarticulatie 4.1. Informatiebronnen Voor het onderzoek is het de bedoeling dat er verschillende informatiebronnen worden gebruikt. Door middel van deze bronnen moet er een beter beeld worden gevormd over de doelen van dit project. Met hulp van Novay worden er interviews geregeld met AkzoNobel en Van Gansewinkel. Ook wordt er geprobeerd rondleidingen te krijgen bij AkzoNobel. Naast deze fysieke afspraken moet er ook een literatuuronderzoek worden gedaan. Hieronder staat beschreven met welke partijen afspraken moeten worden gemaakt.

4.1.1. Novay Novay is een onderzoeks- en advies organisatie op het gebied van ICT die deelneemt aan dit project. Novay kan helpen met input over de situaties die zich afspelen bij AkzoNobel en Van Gansewinkel. De gesprekken die met Novay worden gehouden zijn vooral meer adviesgericht.

4.1.2. Van Gansewinkel Ook wordt er geprobeerd gesprekken te regelen bij van Van Gansewinkel. Hier is het doel om beter duidelijk maken wat de gevaren zijn bij het schoonmaken van de silo’s bij AkzoNobel. Ook moet de werksituatie worden verduidelijkt advies geven waar nodig. Overige informatie die van past zou kunnen komen is: Werkuren, Kledingvoorschrift, Reglementen enz.

4.1.3. AkzoNobel AkzoNobel kan beter uitleggen wat voor gevaren er spelen en wat de gevaren bij AkzoNobel in het algemeen zijn. Ook kan het verschil qua input met die van Van Gansewinkel worden gebruikt om zo tot een betere conclusie te komen. Buiten de combinatie met Van Gansewinkel om, kan AkzoNobel ook meer vertellen over haar bedrijf.

4.1.4. Rondleiding AkzoNobel Met een rondleiding bij AkzoNobel kan er een beter beeld geschept worden van hoe het er aan toe gaat tijdens de schoonmaak van de silo’s. Dat kan helpen met het vinden van mogelijke gevaren. Mocht er een gevaar zijn wat nog niet eerder in kaart is kan dit mee worden genomen in het onderzoek.

4.1.5. Terugkoppeling met Novay en Saxion Eens in de zoveel tijd moet er met Novay en Saxion over de huidige stand van zaken worden overlegd. Zij kunnen ons input geven over wat er gedaan is en zo ervoor zorgen dat het project in goede banen blijft lopen. Deze gesprekken kunnen gebruikt worden om het werk aan te scherpen en te verbeteren. Ook kunnen zij mogelijke andere antwoorden geven op vragen en meehelpen met het onderzoek.


8

4.1.6. Literatuur Sensoren Ook wordt er een offline én online onderzoek uitvoeren naar sensoren. Wat is een sensor precies en welke zijn bruikbaar voor dit project? Door middel van de interviews en onderzoek kunnen er een aantal criteria aan de gebruiken sensoren worden gesteld. Door middel van de interviews en onderzoek worden er een aantal criteria opgesteld waaraan de sensoren voor dit project moeten voldoen. De gekozen sensoren worden uitgebreid bekeken in het technisch ontwerp.


9

4.2. Uitvoering onderzoek Hier wordt beschreven wat er uiteindelijk is gekomen uit de verschillende gesprekken en onderzoeksonderdelen.

4.2.1. Interview Novay Na aanleiding van een mail uitwisseling met Mettina Veenstra (Principal Researcher) is er op 18/09/13 een interview gehouden bij Novay. Novay is een onderzoeks- en adviesorganisatie op het gebied van ICT, die deel neemt aan het project Veiligheid op de werkvloer. Peter Ebben (Research Engineer) is het contactpersoon bij Novay, hij heeft ons toen op de hoogte gebracht van de huidige stand van zaken rond het project AkzoNobel. Ook heeft hij een document met de destijds huidige stand van zaken gegeven waarin meer uitleg over het project stond. Daarnaast heeft Peter Ebben afspraken gemaakt met Van Gansewinkel en AkzoNobel.

4.2.2. Interview Van Gansewinkel Op 11/10/13 hebben we samen met Peter Ebben (Research Engineer) een interview gehouden bij Van Gansewinkel in Hengelo. Het contact persoon daar is Roy van Beek (uitvoerder Van Gansewinkel), hij heeft tijdens het interview extra uitleg over het schoonmaken van de silo’s gegeven. Het is voor dit project van belang dat er een duidelijk beeld is van de verschillende gevaren en risico’s. Door de werkwijze van de medewerkers van Van Gansewinkel te bestuderen worden mogelijke problemen duidelijk in beeld gebracht. Tijdens het onderzoek was het ook van belang om de privacy van de schoonmakers te waarborgen. Om daar rekening mee te kunnen houden was het van belang om te kijken hoe de privacy van de schoonmakers eerst was. Door de gesprekken gehouden bij Novay en Van Gansewinkel is het gelukt een beeld te kunnen vormen over de werkwijze van de medewerkers van Van Gansewinkel. De schoonmakers worden ingehuurd door AkzoNobel en voldoen ook aan de veiligheidseisen die AkzoNobel aan hun medewerkers stelt . De eisen van AkzoNobel zijn als volgt: er moet te allen tijde op het terrein werkschoenen (schoenen met stalen neuzen) worden gedragen. Ook is een veiligheidshelm en een veiligheidsbril op het grootste deel van het terrein verplicht. Alle werknemers op het terrein hebben ook verschillende veiligheidscertificaten nodig. Verder mag er alleen gegeten en gedronken worden in de kantines van AkzoNobel, is roken alleen toegestaan op de daarvoor aangewezen plekken en zijn alcohol en drugs verboden. Ook de medewerkers van Van Gansewinkel hebben een aantal veiligheidseisen om aan te voldoen en certificaten die ze bij zich dienen te hebben. Als AkzoNobel aan van Van Gansewinkel vraagt om de silo’s schoon te maken wordt er een team van 5 medewerkers samengesteld. Dit team gaat naar AkzoNobel met speciale auto’s voorzien van apparatuur en hogedrukreinigers en sluit eerst een van de silo’s af. De andere silo’s blijven werken zodat de fabriek niet stil komt te liggen. Als de silo is afgesloten wordt hij geleegd en al het onbewerkte zout wordt afgevoerd om bewerkt te worden. Wat daarna in de silo overblijft is “Scaling” een mix van kalk en zout. Dan wordt er een luchtmeting gedaan. Het is onduidelijk of deze luchtmeting nodig is omdat de silo open is aan de bovenkant en hij staat in de buitenlucht. Toch is het verplicht door AkzoNobel om deze meting te doen voordat er een schoonmaker de silo in mag, dit is om enig risico uit te sluiten. Het team van schoonmakers verdeelt de taken, er staat altijd een man bij de noodstop van de hogedrukspuit zodat hij in een noodgeval direct de druk eraf kan halen. Ook is er een “mangatwacht”, deze medewerker staat bij het mangat en houdt de medewerker in de silo in de gaten. Er is ook één persoon per keer in de silo, die met een hogedrukspuit de silo reinigt. Deze medewerker wordt in de gaten gehouden door de mangatwacht. Daarnaast staat er nog een schoonmaker bij de auto’s om de


10

drukinstallatie in de gaten te houden. En als laatste staat er een medewerker bij de “vergruizer”. De vergruizer is een apparaat dat de brokken “scaling” die uit de silo komen fijn maalt zodat ze weer naar een ander deel van de fabriek kunnen gaan. Uiteindelijk komt de “scaling” weer onder de grond op de plek waar het zout vandaan komt als opvulling. Tijdens het gesprek met Roy van Beek is er ook behandeld hoe het met de competitiedrang en de privacy van de medewerkers zit. Hierover heeft hij verteld dat de schoonmakers in vaste groepen werken. Dit heeft zijn voor-en nadelen. Door met dezelfde mensen te werken kan er een band van wederzijds begrip ontstaan. Hoewel er evengoed meer competitiedrang kan ontstaan om beter te zijn dan je collega’s. Verder mag het team zelf bepalen wie welke taak doet tijdens het schoonmaken, en bepalen zij ook zelf hoe en wanneer er gewisseld wordt. Ook heeft Roy verteld dat het werk in de silo (het bemannen van de hogedrukspuit) als leuker wordt gezien dan het op wacht staan bij de machines of mangatwacht zijn. Hierdoor zullen de medewerkers minder geneigd zijn om eerder te stoppen met werken om hun shift door te geven. Dit verminder de competitiedrang, want als iedereen de maximale tijd kan- en wil benutten, is er geen groot verschil in schoonmaaktijd. Bij ons project is het niet noodzaak om deze situatie te veranderen door middel van onze sensoren. Bij het bijhouden van lichamelijke factoren is het eerder belangrijk om alles in de gaten te houden. Dit heeft geen direct invloed op de werkverhouding. Tijdens dit project kan de veiligheid op verschillende manieren worden verbeterd, maar daarbij moet de nadruk op de echte lichamelijke situaties liggen. Wanneer iemand dreigt niet lekker te worden bijvoorbeeld. Er moet verder alleen naar de omstandigheden van buitenaf gekeken worden, zoals de hoeveelheid zuurstof die aanwezig is in de silo. Zulk soort omstandigheden kunnen schadelijk zijn voor elke medewerker waardoor de privacy van een afzonderlijke medewerker niet meer van belang is.

4.2.3. Interview AkzoNobel Een interview met AkzoNobel is helaas niet gelukt. Dit is ook niet meer nodig omdat er erg veel informatie verstrekt is tijdens het interview met Van Gansewinkel. Roy van Beek is ook altijd bereikbaar voor vragen en weet precies hoe er gewerkt wordt bij AkzoNobel.

4.2.4. Rondleiding AkzoNobel De rondleiding bij AkzoNobel werd gegeven door Roy van Beek (uitvoerder bij Van Gansewinkel). Bij de ingang van AkzoNobel kregen wij een helm en bril om ten alle tijden op te houden tijdens ons bezoek bij AkzoNobel. Vervolgens werden wij opgehaald door Roy van Beek en reden we in een busje richting de werkruimte/kantoor. Hier kregen wij een veiligheidsvest en oordopjes om tegen het geluid te helpen. Vervolgens liepen we naar de silo’s en zagen wij hoe er gewerkt werd. Er stond één iemand in de silo schoon te maken. Één iemand zat bij de ingang van de silo alles in de gaten te houden. Ook stonden er mensen bij de machine zelf. In de silo was alles nat en vochtig. Er werd uitgelegd wat de gevaren waren bij het werken in de silo. De mogelijke gevaren en metingen die erbij horen, worden beschreven in 4.3. Voor de rest kregen wij een rondleiding door het hele complex om uit te leggen hoe het zoutwinningsproces gaat. Dit heeft niet veel betrekking tot de veiligheid, maar was desalniettemin erg interessant.

4.2.5. Terugkoppeling met Novay en Saxion Dankzij de gesprekken met Peter Ebben (Novay) en Wouter Teeuw (Saxion) hebben we extra informatie gekregen tijdens het onderzoek. Zo hebben we bijvoorbeeld overlegd over de mogelijkheden voor het


11

integreren van het Saxshirt, en het mogelijke gebruik van de E-nose. Ook houden ze de stand van zaken in de gaten en wordt hier de voortgang besproken.

4.2.6. Literatuur sensoren Voor het project AkzoNobel moet de veiligheid van de medewerkers van Van Gansewinkel worden verbeterd. Dit moet worden gedaan door het toevoegen van verschillende sensoren en meetapparatuur aan de medewerker in de silo, en de werknemers buiten de silo. Na het onderzoek zijn er een aantal mogelijke gevaren gevonden die kunnen worden gemonitord. De mogelijke gevaren zijn op te lossen door verschillende sensoren toe te voegen. De mogelijke gevaren en de bijbehorende sensoren worden behandeld in bij hoofdstuk 4.3

4.3. Data-analyse Dankzij de interviews, de rondleiding bij AkzoNobel en overige informatie die verschaft kon worden, zijn er een aantal scenario’s opgesteld waar een meting gedaan kan worden.

4.3.1. Temperatuurmeting Omdat het in de silo warm kan worden als de buiten temperatuur omhoog gaat is het noodzakelijk om de temperatuur te meten. Wanneer de temperatuur boven de 25 graden Celsius komt moet daar rekening mee worden gehouden door de medewerkers. Daarnaast moeten de medewerkers van Van Gansewinkel anders te werk gaan bij temperaturen onder de -4 graden Celsius. Dit komt omdat er dan extra risico’s bij komen. Namelijk, de apparatuur die storingen kan geven en/of bevriezen, vloeistoffen die stroperig worden, afname van de spierkracht, bevriezing van ledematen, onderkoeling en in combinatie met wind kan een lichte kou als zeer koud worden ervaren. Ook omdat de medewerkers van Van Gansewinkel met een volledig afsluitende overal van polyethyleen werken die niet lucht doorlatend is, moet de temperatuur op het lichaam (onder de overal)en in de silo gemeten worden.

4.3.2. Luchtmeting Omdat Van Gansewinkel verplicht is om een luchtmeting te doen is het handig om dit toe te voegen aan het project. In de silo’s, die aan de bovenkant open zijn, is er niet direct een gevaar voor giftige gassen, maar vanwege de verplichte meting is er besloten om toch een luchtmeting te doen. Deze verplichte meting wordt gedaan in opdracht van AkzoNobel en is een standaard procedure.

4.3.3. Valmeting Ook is het wenselijk om te weten of er iemand is gevallen in de silo. De medewerker van Van Gansewinkel in de silo werkt met een hogedrukspuit die erg hoge snelheden kan leveren. mocht hij onwel worden is het nodig dat de hogedrukspuit zo snel mogelijk wordt afgesloten. Er staat een mangatwacht te kijken hoe het met de medewerker in de silo gaat, maar mocht de mangatwacht echter worden afgeleid dan is het toch handig als er meteen wordt opgemerkt dat de medewerker in de silo omvalt en dit zo snel mogelijk gemeld wordt.

4.3.4. Bewegingsmeting Mocht een medewerker onwel worden in een silo betekent dit niet gelijk dat hij omvalt. Hij kan ook tegen een muur aan leunen of zich gewoon voor een lange tijd niet meer bewegen. Daarom moet er ook


12

worden gemonitord of iemand nog wel beweegt. Ook als iemand gevallen is en hij beweegt daarna niet meer is dat een teken dat het niet goed gaat met deze medewerker.


13

4.3.5. Helmmeting Omdat het op het terrein van AkzoNobel verplicht is om een helm te dragen en via Saxion de mogelijkheid was om een aangepaste helm te gaan gebruiken is er besloten om dit ook mee te nemen in het project. De helm geeft een tril signaal af mocht een medewerker te dicht bij een muur/ wand komen. Verder is het de bedoeling dat de afstand in te stellen is.

4.3.6. Luchtvochtigheidsmeting Naast de temperatuur is luchtvochtigheid een erg praktische meting. De luchtvochtigheid is belangrijk bij het ademhalen. In samenwerking met de temperatuurmeting is te achterhalen of het niet te benauwd wordt in de silo.

4.3.7. Giftigheidsmeting Sommige silo's zijn gevaarlijker dan andere en kunnen gif dampen bevatten die gevaarlijk zijn voor een mens. Het is daarom ook belangrijk om te kijken met welke stof je te maken hebt alvorens je een silo instapt.


14

5. State of the Art van sensoren Om een beter beeld te krijgen wat voor een impact sensoren gaan hebben op de veiligheid, beschrijven we in het hoofdstuk de huidige State of the Art van sensoren. Wat is een sensor precies, wat voor soort sensoren zijn er en wat wij nodig hebben.

5.1. Algemene omschrijving van een sensor Ieder levend organisme heeft sensoren van zichzelf en gebruikt informatie van deze sensoren om hun eigen overlevingskans te vergroten. Je hebt ogen om verschillende golflengtes van licht te kunnen onderscheiden, je hebt zenuwuiteindjes om aanrakingen te meten en ga zo maar door. Dit zelfde geldt voor sensoren die we zelf maken. Een sensor is een apparaat die een natuurkundig verschijnsel omzet in een elektrisch signaal. Dit signaal kan worden gebruikt om mee te rekenen of om direct om te zetten in een waarde en die te laten zien aan observeerder. Denk bijvoorbeeld aan een bewegingssensor die door middel van drempelwaardes, gegevens doorzendt aan lampen om die vervolgens aan te doen. Sensoren worden al jarenlang gebruikt in de hedendaagse wereld, maar omdat de sensoren steeds kleiner en efficiënter worden, is het steeds gemakkelijker, verschillende sensoren te integreren in een modern huishouden.

5.1.1. Wat is een goede sensor? Een goede sensor moet aan de volgende eisen voldoen: 1.

Is gevoelig voor de waardes die gemeten moeten worden

2.

Is ongevoelig voor invloed van buitenaf/waardes die er voor de sensor niet toe doen

3.

Heeft zelf geen invloed op de te meten waardes

Het is het beste als de gemeten waardes zoveel mogelijk overeenkomen met de werkelijkheid. Hoe beter een sensor gekalibreerd is, des te beter de sensor overeenkomt met de werkelijkheid.


15

5.1.2. Afweging Sensoren Voor het vinden van de juiste sensoren kun je verschillende criteria opschrijven en die met elkaar vergelijken. Op deze manier kun je afwegingen maken om zo te komen tot de sensor die (in dit geval) de juiste oplossing is. Het kan zo zijn dat sommige sensoren beter zijn dan anderen, maar door kritische factoren alsnog voor een alternatief gekozen is. Dit wordt ook beschreven bij de keuze van sensoren. Globale aanpak Ten eerste moet er gekeken worden of sensoren gecombineerd kunnen worden. Dit is het voorproces van zoeken naar sensoren. Er is namelijk een groot voordeel van sensoren kunnen combineren en heeft maar weinig nadeel. Hieronder een opsomming: Positieve punten  Minder stroomverbruik Door meerdere sensoren door één apparaat te laten afhandelen, wordt de stroomverbruik en verdeling hiervan geminimaliseerd.  Minder Hardware. Er zijn minder schakelingen nodig. Hierdoor word de complexiteit drastisch verminderd.  Een enkele communicatie protocol Alle data wordt via hetzelfde protocol verzonden. Er zijn namelijk meerdere bedrade en draadloze communicatie protocollen, hierdoor worden schakelingen en programmeringen nodeloos ingewikkeld.  Kostenbesparing Door zoveel mogelijk sensoren te combineren op één apparaat bespaar je kosten door de dingen die genoemd zijn in bovenstaande punten.  Compacter De sensoren nemen minder ruimte in beslag doordat ze compacter op elkaar zitten. Negatieve punten - Meerdere Defecten Als de het gehele apparaat defect raakt, raken ook alle sensoren buiten gebruik.

-

Minder probleem specifiek Het combineren van sensoren kan leiden tot minder specifieke onderdelen. Bijv. doordat er ongebruikte sensoren in zitten.


16

5.2. Verbindingen Een vereiste van het project is een verbinding kunnen opzetten met een Smartphone. Er zijn verschillende protocollen die gebruikt kunnen worden. Het is in ieder geval de bedoeling dat het draadloos is, dit omdat het soms niet mogelijk is om bedraad contact te houden met de sensoren en de Smartphone beheerder. De protocollen worden hieronder kort uitgelegd.

5.2.1. Bluetooth Een van de standaard protocollen is Bluetooth. Bluetooth is een van de meest gebruikte wireless protocol die beschikbaar is voor Smartphones. Het werd eerder bij Bluetooth classic vooral gebruikt om bestanden te sturen tussen verschillende apparaten. Tegenwoordig zijn Bluetooth low energy(BLE) en Bluetooth High Speed daar bij gekomen. Bluetooth low energy is gericht op het zo min mogelijk energie verbruiken zoals de naam al zegt. Daarom is de bitrate van dit protocol lager. Ook is BLE goed voor verbindingen op langere tijd. Bluetooth High speed is een variant van Bluetooth die qua protocol op dat van Wi-Fi lijkt. Het is daarom geschikt om data snel heen en weer te sturen naar apparaten.

5.2.2. ANT+ Dit is een protocol dat merendeel gebruikt wordt door sporters bij het meten van lichaamsvariabelen. Dit omdat het protocol werkt op een lage bitrate en daarom weinig stroom verbruikt. Het stroomverbruik lijkt veel op dat van Bluetooth low energy en wordt daarom ook veel gebruikt bij een Sensor -> Smartwatch combinatie. In Smartphones is dit protocol vrij zeldzaam.

5.2.3. NFC Near Field Communication zit in veel Smartphones en wordt langzamerhand verder uitgebreid. Het is een protocol dat gebaseerd is op erg kleine afstanden, maar efficiënt contact heeft met de buitenwereld. Denk bijvoorbeeld aan digitaal een kaartje kopen. Je kan dan zonder het kaartje te laten zien doorlopen bij een poort omdat deze gezien wordt door een scanner.

5.2.4. Wi-Fi Wi-Fi is een uitgebreid concept en is te gebruiken tot 35 meter binnenshuis of 100 meter buiten. Het maakt gebruik van versleutelingen en antennes om zo een veilige communicatie op te stellen. Bluetooth ANT+ gemakkelijk implementeerbaar* Afstanden van 20 50 meter 50 t/m 100 meter aankunnen meter Groen – Komt overeen / klopt Oranje – Twijfelachtig / Ligt aan de situatie Rood – Niet mogelijk / Niet aanbevolen * zie uitleg 5.1.4.5


NFC

WiFi

20 centimeter

35 t/m 100 meter

17

5.2.5. Gemakkelijk te implementeren verbindingen die geschikt zijn voor het project moeten makkelijk te implementeren zijn. Dit houdt in dat er gekeken moet worden naar de apparaten waartussen de verbinding gemaakt moet worden. Voor dit project moet de verbinding gemaakt worden tussen een smartphone en verschillende sensoren. multisensoren komen meestal met een verbindingsmodule. Ook heeft de smartphone een beperkt aantal communicatieprotocollen. Het meest voor de hand liggend zou zijn om een communicatieprotocol te kiezen die op beide apparaten zit. De bovenstaande protocollen worden door de meeste smartphones ondersteund, maar niet door allemaal. NFC en ANT+ komen maar in een beperkt aantal smartphones voor. En hoewel ANT+ veel gebruikt wordt voor sportapparatuur en daardoor geschikt zou kunnen zijn voor het verbinden met een hartslagband zijn er weinig multisensoren die met het ANT+ protocol overweg kunnen.

5.3. Combinatie Sensoren Er zijn veel combinatie sensoren die momenteel gemaakt worden. Het is een markt die extreem hard aan het groeien is, mede dankzij de combineerbaarheid met een Smartphone, en het feit dat er gemakkelijk applicaties voor te schrijven zijn. Hieronder een lijst met onderzochte multisensoren.

5.3.1. TI Sensor De Ti Sensor(CC2541DK) is een multisensor die ingebouwd 6 verschillende dingen kan meten. Dit zijn: infrarood temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk, acceleratie, gyroscoop en een magnetometer. Hij verbruikt weinig stroom en maakt gebruik van Bluetooth Low energy, hierdoor is hij makkelijk te gebruiken in ons project. (TI, 2013)

5.3.2. Sensordrone Een zeer geavanceerde multisensor die door middel van zijn open-source en vele ingebouwde sensoren, steeds meer dingen toevoegt aan zijn meetbaar arsenaal. De software die Sensorcon gebruikt om apps te maken is opensource, dat betekend dat het voor iedereen beschikbaar is. Dit heeft een meerwaarde voor het project omdat er verschillende bibliotheken gebruikt kunnen worden voor het maken van de app die bij dit project hoort. (SensorCon, 2013)


18

5.3.3. Wimoto De Wimoto kan de volgende dingen meten: temperatuur, luchtvochtigheid, belichting, grondvochtigheid, grondtemperatuur, infrarood beweging en een acceleratiemeter. Daarom is de Wimoto meer een omgevingssensor. Deze multisensor wordt merendeel gebruikt om te helpen in het meten van de grond en zijn vochtigheid, maar ook bijvoorbeeld de luchtvochtigheid en de omgevingstemperatuur. (wimoto, 2013)

5.3.4. Angel Sensor De Angel Sensor is meer een fysieke multisensor. Het kan o.a. de lichaamstemperatuur en hartslag meten, maar meet ook snelheid. Hij gaat waarschijnlijk meer gebruikt worden in de sport vanwege het feit dat alleen lichamelijke activiteiten meet. (jorov, 2013)


19

5.4. Vergelijkingstabel Combinatie sensoren TI Sensor lucht Lichaamstemperatuur Omgevingstemperatuur Luchtvochtigheid Schadelijke gassen Hartslag Afstand Acceleratie Luchdruk Gyroscoop Leverbaar Mogelijk Mogelijk met uitbreidingskits Niet mogelijk

Sensordrone


Wimoto

Angel Sensor

20

5.5. Afstandssensoren Afstandssensoren waren helaas niet te vinden in combinatie sensoren. Hierdoor hebben we apart moeten uitzoeken wat voor verschillende types afstandssensoren er bestaan en wij kunnen gebruiken. Deze afstandssensoren worden gebruikt voor de Helm-module.

5.5.1. Sonar gebaseerd - Ping Ping is een op ultrasoon gebaseerde afstandssensor. Het is duurder, maar ook preciezer. Het kan de afstand meten tussen allemaal verschillende objecten en kan overal gebruikt worden

5.5.2. Licht gebaseerd – Sharp Sharp is een op infrarood gebaseerde afstandssensor. Het is een goedkopere optie en alleen geschikt voor kleine afstanden. Ook kan de sensor slecht gebruikt worden in de open lucht omdat de zon invloed heeft op de meetwaardes. Sonar – Ping

Licht – Sharp

Korte afstand Precieze meting Buiten bruikbaar Goedkoop Mogelijk Niet mogelijk

5.6. Optionele sensoren Naast de sensoren gaan gebruiken zijn er in het verloop van het project ook andere sensoren voorgesteld in interviews en andere gesprekken. Deze sensoren moesten nader onderzocht worden en beoordeeld worden op hun bruikbaarheid.

5.6.1. E-Nose (Aeonose) De Aeonose is een elektrische neus die zonder chemische kalibratie bruikbaar is. Deze kalibratie wordt al tijdens het productie proces gedaan. De kalibratie is over te zetten tussen verschillende Aeonoses. De productie van de Aeonose kan op grote school uitgevoerd worden. De Aeonose gebruikt ingebouwde algoritmes om door middel van oxidatie en elektrolytisch eigenschappen van een stof te achterhalen om welke stof het gaat. Deze sensor is voor dit project minder geschikt omdat hij niet te integreren is in het project. De Aeonose is een zelfstandige meter en kan niet worden aangepast. (Uniqueness of the Aeonose(2013), 2013)


21

5.6.2. Alcoholvest Het alcoholvest was een oud project van een ex-student. Dit vest had een ingebouwde alcoholsensor die gebruikt kon worden in combinatie met een LED-display. Als de sensor alcohol meet, dan gaat er op de rug van de vest een “verboden in te rijden” bord branden. Mocht er niets gemeten worden dan was er een “eenrichtingsverkeer” bord te zien. De LED-Display werkt op 220 volt. De alcoholsensor werkt op 9 volt. Het Alcoholvest blijkt minder geschikt omdat de bijbehorende documentatie verloren is gegaan. Mocht dit project gebruikt geweest zijn zou het alleen zijn om snel een luchtmeting te kunnen doen.Er is bij de medewerkers van Van Gansewinkel geen sprake van alcohol of drugs misbruik.


22

5.7. Conclusie state of the art Door onderzoek te doen naar sensoren is het nu mogelijk om sensoren te kiezen die het best bij het project passen. Er is gekeken wat een sensor precies is en wat een sensor voor dit project nodig heeft. Ook is er gekeken naar de verschillende manieren om de smartphone te verbinden met deze sensoren. Hieruit bleek dat het het voordeligst was om zoveel mogelijk metingen door een sensor te laten doen, een zogenaamde multisensor. Deze multisensor konden we op verschillende manieren met de smartphone verbinden. Bedraad viel meteen af omdat dat de medewerker in de silo dwars zou kunnen zitten. Daarom bleven er alleen draadloze verbinden over die onder het kopje verbindingen zijn beschreven. Helaas was er geen multisensor die aan alle eisen voldeed. Daarom zullen er meerdere sensoren gekozen moeten worden waarvan een deel in een multisensor zal zitten en andere er los bij zullen moeten.


23

6. Functioneel ontwerp Het functionele ontwerp bevat het de ontwerp met betrekking tot keuzes en uiterlijk. Dit slaat op de gekozen sensoren en het uiterlijk van de GUI.

6.1. Gekozen sensoren / multisensoren Bij de gekozen sensoren wordt verklaard welke sensoren zijn gekozen en waarom. Ook worden er een paar alternatieven getoond en uitgelegd waarom hier niet voor gekozen is. Voor een aantal sensoren hebben we gekozen voor een multisensor. Dit komt omdat het systeem compact moet blijven en ook makkelijk mee te dragen. Hoe meer sensoren in een compacte behuizing zitten hoe beter dit gaat.

6.1.1. Temperatuur Voor het meten van de temperatuur is er gekozen voor de Sensordrone van Sensorcon. Deze multisensor ter grootte van een USB stick heeft meerdere sensoren aan boord. Onder andere een temperatuur sensor. We hebben vooral voor deze sensor gekozen omdat hij veel andere sensoren aan boord heeft. De temperatuur sensor is een silicium bandgap sensor die de temperatuur meet door middel van een silicium diode die temperatuur afhankelijk een hoeveelheid spanning doorlaat. De temperatuur zou ook gemeten kunnen worden door een temperatuursensor te koppelen aan een arduino met een Bluetoothmodule. Dit zou echter onhandig zijn omdat we voor het meten van de lucht een Sensordrone willen hebben.

6.1.2. Luchtmeting Een luchtmeting kan op twee verschillende manieren gedaan worden. In de Sensordrone zit een precisiegasmeter. Deze meter kan de luchtkwaliteit meten, een ademanalyse doen, het koolmonoxideniveau meten en een alcohol test doen. Ook zitten er in de Sensordrone gassensoren die methaan, propaan, aardgas en chloor lekken kunnen meten. Daarnaast hadden we ook nog een oud project van het Saxion in gebruik als back-up. Dit project heette het alcoholvest en bestaat uit een fluorerende jas met op de voorkant een alcoholsensor, en op de rug een beeldscherm wat verteld of er teveel alcohol aanwezig is. Het plan was om de alcoholsensor van dit project als een proof of concept te gebruiken, dat houdt in dat we alcohol zouden gaan meten en dat doorsturen naar een smartphone als bewijs dat het systeem werkt. Voor het project hoeft uiteraard geen alcohol gemeten te worden en zou dit alleen gedaan worden om te kijken of er een juiste meting gedaan kan worden. Er is bij de medewerkers van Van Gansewinkel geen sprake van alcohol of drugs misbruik. Helaas was er van de alcoholvest niet veel data beschikbaar en was er documentatie en uitleg ervan verloren gegaan. Veel andere opties waaruit we konden kiezen hebben we niet gevonden. Er is nog wel een afspraak geweest over de E-nose van the E-nose company. Deze was echter totaal ongeschikt voor ons project omdat hij


24

alleen kant-en-klaar geleverd kan worden en dit enkele maanden zou duren. Ook was het onmogelijk om de gegevens door te sturen naar een smartphone.

6.1.3. Valmeting/meten of iemand nog beweegt. Dit wordt niet mee genomen in het project. Hiervoor zouden verschillende extra sensoren en een extra verbinding nodig zijn. Ook het gevaar van zogenaamde false positives zouden erg groot zijn, dit komt omdat iemand die bukt al snel kan worden aangezien als iemand die valt. Daarnaast kan het meten van iemand die niet beweegt een probleem vormen want het zorgt voor false positives als een medewerker stil staat te werken en zich richt op het schoonmaken van één plek.

6.1.4. Meten of iemand zijn hoofd stoot. Teunis Beldman, een student van de afdeling IPO, is bezig met de ontwikkeling van de Sax-helm. Het ontwerp is voor een normale bouw helm, alleen is deze uitgerust met Sonar sensoren. Deze sensoren zijn via een arduino mega gekoppeld aan trilmotor. Elke sonarsensor heeft een corresponderende tril motor waardoor de drager van de helm kan voelen waar hij te dicht bij de muur komt. Ons idee is om deze helm te voorzien van een Bluetooth sensor die correspondeert met een smartphone. Op de smartphone moet dan de afstand ingesteld kunnen worden waarop de tril motoren gaan trillen. Dit project kan helaas niet in de silo’s gebruikt worden aangezien daar geen helmen in gedragen wordt. Maar daarbuiten kan het wel handig zijn. Ook krijgt de smartphone van de helm zelf geen waardes binnen, omdat dat direct geregeld wordt in de helm zelf. De helm krijgt de afstand tot een object binnen van de sonarsensoren. Mocht deze afstand onder een bepaalde waarde zijn dan stuurt de helm een signaal naar een trilmotor om de gebruiker te laten weten dat hij bijna zijn hoofd gaat stoten.

6.1.5. Luchtvochtigheid De luchtvochtigheid wordt gemeten door de Sensordrone. Deze heeft een capacitieve polymeer sensor. Deze kan de luchtvochtigheid meten, Ook bij deze sensor was de mogelijkheid om een losse sensor te nemen. Maar dit zou onpraktisch zijn omdat de luchtvochtigheidssensor van de Sensordrone prima voldoet.

6.1.6. Luchtdruk Ook heeft de Sensordrone een luchtdruksensor aan boord. Een zogenaamde MEMS (micro-electromechanical, MicroElectroMechanical or microelectronic and micro-electromechanical systems) druk sensor. Deze sensor staat niet op de lijst met mogelijke metingen (te zien in hoofdstuk 4.3.1)maar is toch aanwezig als sensor in de Sensordrone . Daarom is het wel zo handig om hem te gebruiken. In combinatie met luchtvochtigheid, temperatuur en luchtdruk kunnen de weersomstandigheden in de silo precies in de gaten gehouden worden. Hierbij kan gemakkelijk worden gekeken of iemand in die omstandigheden niet onwel kan worden. Dit kan gedaan moeten worden omdat een van de sensoren een te hoge/lage waarde aan geeft. In dat geval moet er afhankelijk van de situatie bedacht worden wat hieraan gedaan kan worden. Mocht de temperatuur te warm of te koud zijn dan heeft Van Gansewinkel hier bepaalde voorschriften voor. Mocht de druk te hoog/laag worden of de luchtvochtigheid te hoog/laag dan wordt er een tijdelijke stop ingezet totdat de niveaus zijn aangepast.


25


26

6.1.7. Polarband Omdat de medewerkers van Van Gansewinkel zwaar werk doen is het belangrijk dat we behalve de omgeving ook de medewerkers zelf monitoren. Dit wilden we doen door middel van het Saxshirt. Dit is een project van het Saxion waar een T-shirt voorzien wordt van sensoren die in de stof zijn gewoven. Van dit shirt is er nog geen prototype beschikbaar . Daarom hebben wij voor dit project gekozen om een andere sensor te gebruiken dan het Saxshirt. Het Saxshirt moet in de toekomst nog wel mogelijk te integreren zijn in ons project en hier moet rekening mee worden gehouden. De sensor die we wel gaan gebruiken is een standaard hartslagmeter. Echter moet deze wel een draadloze connectie kunnen maken met een smartphone. De twee keuzes waar wij voor stonden zijn: een hartslag meter die via Bluetooth werkt, of een hartslag meter die van ANT werkt. Verdere uitleg over deze protocollen is te vinden onder het kopje Verbinding-7.1. De ANT sensor heeft als voordeel dat ze veel in de sport industrie gebruikt worden en daardoor alom te krijgen zijn. De Bluetooth sensor heeft als voordelen dat hij beter als vervanging voor het Saxshirt gebruikt kan worden omdat het Saxshirt een Bluetooth module krijgt. Daarnaast gebruikt ook de Sensordrone Bluetooth, dus hoeft er maar een protocol gebruikt te worden. Uiteindelijk is er dus gekozen voor de Polarband, dit is een hartslagband dat via bluetooth werkt en hier zijn al standaard protocollen en programma’s voor beschikbaar.

6.1.8. Overige sensoren Verder was er nog keus om in plaats van de Sensordrone een andere sensor te kiezen bijvoorbeeld de Angel van Seraphim Sense. Dit is een armband die veel verschillende metingen kan doen aan het lichaam zoals hartslag en temperatuur. Helaas komt deze Sensor pas uit in 2014 wat voor dit project te lang wachten is. Verder waren er nog meer sensoren die meerdere giftige gassen of metingen aan het lichaam kunnen doen. Of bijvoorbeeld een sensor die beweging en temperatuur kan meten. Helaas komt een groot deel van deze sensoren pas later beschikbaar of is simpelweg niet geschikt voor dit project. We hebben voor de Sensordrone gekozen omdat hij veel verschillende bruikbare sensoren in een heeft. Dat en het feit dat er al verschillende Android apps voor beschikbaar zijn is een groot voordeel. Verder kan de Sensordrone ook nog via een extra aansluiting externe sensoren meenemen en ze verzenden via de ingebouwde Bluetooth module.


27

6.2. Systeem overzicht

Het systeemoverzicht ziet er als volgt uit. De smartphone is het controlepaneel waaruit alle sensoren aan en uit gezet, uitgelezen of aangepast kunnen worden. De Sensordrone wordt gebruikt voor het uitlezen van de omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid en voor het meten van koolstofmonoxide, waarvoor als test een alcoholsensor zal worden gebruikt. De Polar Wearlink hartslagband zal worden gebruikt voor het meten van de hartslag, dit wordt gedaan totdat het Saxshirt beschikbaar is. De Saxhelm wordt gebruikt om te meten of iemand zijn hoofd bijna stoot. De helm zal niet uit te lezen zijn via de smartphone. De helm zal wel op afstand instelbaar worden wanneer de trilmotoren in de helm gaan trillen.

6.2.1. Requirements De smartphone moet in ieder geval de volgende dingen kunnen: 1. Hartslag meten Deze wordt gemeten door de Polar Wearlink® + Borstband met BlueTooth®. Moet realtime in een grafiek komen. 2. Helm – Afstand instellen Via de telefoon moet de afstand waarop de trilmotoren moeten trillen kunnen worden ingesteld. 3. Sensordrone waardes De waardes die uit de Sensordrone komen zijn o.a. temperatuur, luchtvochtigheid en gas. Ook moet het mogelijk zijn de communicatie uit en aan te zetten. Voor elk van de bovengenoemde punten afzonderlijk.


28

6.3. Verbinding Er moet een verbinding gemaakt worden tussen de sensoren en een smartphone. Er zijn verschillende mogelijkheden waarvan Bluetooth voor de hand ligt. Verder kan ook een USB kabel gebruikt kunnen worden alleen is een draad door de silo niet handig omdat dit de schoonmaker in zijn werk zou kunnen belemmeren. Ook kan er gekozen worden voor WIFI maar dit vereist het tot stand brengen van wireless acces points. Dit kost daarnaast erg veel energie. Verder is het handig dat de smartphone het verbindingsprotocol en de module ervoor al ingebouwd heeft. De Bluetooth blijft dan nog over. Ook is er nog keuze tussen de verschillende versies van Bluetooth. Hierbij is gekozen voor de laatst beschikbare versie in plaats van een van de eerdere versies. Dit komt omdat de laatste versie van Bluetooth (versie 4.0) 3 verschillende protocollen gebruikt: Classic Bluetooth wat zorgt voor verbindingen tussen eerdere protocollen/versies van Bluetooth, Bluetooth Highspeed wat gebaseerd is op WIFI en Bluetooth low energie(BLE). Hierbij is Bluetooth low energie een belangrijk protocol omdat het een stuk minder stroom verbruikt dan andere Bluetooth protocollen. Daarnaast wordt ook eventueel voor de simulatie van het Saxshirt het ANT protocol gebruikt. Dit is een protocol dat vooral gebruikt wordt om sport apparatuur draadloos te maken. Dit komt omdat ANT erg weinig stroom verbruikt vanwege de lage bitrate. Alleen werken er dan twee protocollen door elkaar op 2.4Ghz omdat er Bluetooth nodig is voor de andere sensoren in het project. Ook is de Bluetooth low energy al erg zuinig en komt ANT uit de tijd dat Bluetooth alleen maar werkte voor overdracht van korte bestanden, niet voor continue verbinding.

6.4. Smartphone Voor het project is gekozen om een smartphone te gebruiken om de gemeten waardes af te kunnen lezen. Hiervoor is de keuze uit verschillende smartphones met verschillende operating systems, die daar op draaien. De drie grootsten in smartphones zijn Google met Android, Apple met IOS, en Windows met Windows Phone. Omdat Android het meest opensource is en de ontwikkeling van Apps niet platform afhankelijk is, hebben we voor dat besturingssysteem gekozen. De App wordt daarom ontwikkeld op een Galaxy S3 van Samsung, een wereldwijd gebruikte Smartphone met een Androidbesturingssysteem en een Bluetooth 4.0 module. Het Android besturingssysteem maakt pas gebruik van Bluetooth 4.0 sinds Android versie 4.3. De Galaxy S3 komt met de Android versie 4.0.4 en zal dus eerst van een update voorzien moeten worden.

6.4.1. GUI ontwerp In de GUI moet het duidelijk worden wat er gemeten wordt en die zo gebruiksvriendelijk mogelijk weergeven in een app op de telefoon. Op deze manier kan er geen verwarring ontstaan en wordt eventueel tijdsverlies die ontstaat bij verwarring gedekt.


29

Bovenin komen de “switches” voor de communicatie tussen de telefoon en de verschillende hardware. Op deze manier wordt er stroom bespaart en is het duidelijker wat waar bij hoort. Elk stukje hardware verbinding doet namelijk wat anders. De Sensordrone meet omgevingswaardes, de Polar meet persoonlijke waardes en bij de Helm krijg je geen waardes, maar verstuur je die. De Sensordrone heeft de meeste waardes om te verkrijgen en heeft dus ook het grootste vak gekregen. Er moeten 3 waardes boven elkaar staan. De Polar is één simpele waarde en krijgt een kleiner vak De Helm krijgt een schuifbalk die horizontaal loopt.


30

De drie connection Switches van de drie verschillende hardware componenten kunnen onafhankelijk van elkaar geswitched worden. Een grote knop die indiceert of je verbinding wilt maken. Ook komt er een status lampje met verschillende kleuren. Groen bij connectie, rood bij een fout, oranje bij het verbinding maken en grijs als er geen verbinding is.


31

In de Sensordrone values vak moeten drie waardes komen. Deze waardes moeten goed worden –– aangegeven en geven een streepje aan als er niets gemeten wordt. De polar value heeft een vergelijkbaar uiterlijk en wordt niet nader behandeld.


32

6.5. De Sensoren Alle sensoren moeten real-time worden uitgelezen en de data verzenden via een Bluetooth protocol. De Sensordrone, hartslagband en de Sax-helm zullen allemaal afzonderlijk van elkaar moeten kunnen werken. Om de afstand in de van de Sax-helm aan te kunnen passen is verbinding met de Sensordrone vereist. De helm moet wel werken zonder verbinding met de Sensordrone.

6.5.1. De Sensordrone Door de Sensordrone worden de omgevingstemperatuur , de luchtvochtigheid en de koolstofmonoxide gemeten. De sensoren van de Sensordrone moeten individueel aangezet worden via de smartphone app. Wanneer de sensoren zijn ingeschakeld kunnen de waardes ervan worden opgevraagd. De Sensordrone heeft ook een aansluiting om de Sax-helm te kunnen aansturen.

6.5.2. De Polar Wearlink hartslagband Om de hartslag te kunnen meten moet uiteindelijk het Saxshirt geworden gebruikt. Omdat het Saxshirt nog niet klaar is voor gebruik wordt nu eerst de Polar WEARLINK + transmitter with Bluetooth. Deze hartslag band wordt op borsthoogte omgedaan waarna er een sensor door middel van drukknopen op bevestigd kan worden. Die sensor meet de hartslag en verstuurd de waardes door middel van Bluetooth low energy.


33

6.5.3. De Sax-helm De Sax-helm is zoals eerder genoemd een ander project onder hetzelfde onderzoeksproject (veiligheid op de werkvloer). Het project wordt beheerd door Teunis Beldman(3e jaars IPO student die stage loopt bij het kenniscentrum). Als uitbreiding op zijn project wordt er voor dit project gekeken of het mogelijk is om de helm via de Sensordrone aan te sturen. Op de Smartphone zal een afstand in te stellen zijn die via de Sensordrone wordt doorgestuurd naar de helm. Deze afstand bepaald vanaf welke afstand de helm moet aangeven dat er een object in de buurt is, oftewel de trilmotoren aan zetten.


34

7. Technisch ontwerp Het technisch ontwerp bevat de invulling van het functioneel ontwerp. Hierin wordt beschreven hoe de functionaliteit wordt gemaakt.

7.1. Smartphone Voor het project is gekozen om een Galaxy S3 van Samsung te gebruiken. Deze kwam standaard met Android versie 4.0.4. Bluetooth low energy wordt pas ondersteund vanaf versie 4.3 . Daarom was het noodzakelijk om voordat er een app geschreven kon worden de S3 van een update te voorzien.

7.1.1. Android versie Toen de Galaxy S3 werdt aangeschaft waren we in de veronderstelling dat er een OTA(Over The Air) update beschikbaar was die de S3 van Android versie 4.3 zou voorzien. Helaas was deze update nog niet in Nederland beschikbaar omdat er fouten in de update zaten. Daarom moest er gezocht worden naar een alternatief en is er toen voor gekozen om een onofficiële versie van Android op de telefoon te zetten. De gekozen software moest Bluetooth 4.0 ondersteunen en overeen komen met de normale Android versie zodat de app later ook op de officiële Android te gebruiken was. Daarom is er gekozen voor CyanogenMod 11. CyanogenMod is een opensource besturingssysteem gebaseerd op Android. CyanogenMod 11 komt overeen met Android versie 4.4 en heeft ondersteuning voor Bluetooth 4.0 . Inmiddels is de update wel in Nederland OTA beschikbaar. Daarom wordt hier niet verder beschreven hoe de telefoon van CyanogenMod moet worden voorzien.

7.1.2. Androidstudio Android heeft een eigen ontwikkelapplicatie gemaakt voor het maken van apps. Omdat we geen ervaring hebben met het maken van Android applicaties , enkel met Java programmeren, leek het ons verstandig om de speciaal daarvoor ingerichte applicatie te gebruiken. Een andere keuze zou een plugin voor Eclipse zijn geweest, een ontwikkelapplicatie voor Java programma’s.


35

7.1.3. GUI De GUI is geschreven in XML, De controle van de GUI( aansturing van de knoppen) wordt geregeld door Java. Het deel van de GUI dat in XML is geschreven is alleen voor het uiterlijk van de applicatie. Zoals in het functioneel ontwerp( 6.3.1) is omschreven is het erg van belang om een duidelijke app te maken. Hieronder is een activity diagram weergegeven om te laten zien hoe de applicatie in elkaar zit.


36


37

7.2. Sensordrone De Sensordrone wordt gekoppeld aan de aan de smartphone via Bluetooth low energy. De makers van de Sensordrone, Sensorcon hebben voor het maken van Android applicaties speciale bibliotheken(library’s) gemaakt. Deze hebben we voor het opzetten van een veilige verbinding gebruikt in de app. De library’s zorgen ervoor dat de Sensordrone wordt gekoppeld aan de smartphone waarna hij aanspreekbaar is via een apart object. Het verbinden en het uitlezen van de Sensordrone was relatief eenvoudig. Er is kennis van Androidprogrammeren voor nodig maar door gebruik van de library’s en voorbeelden hoeft de kennis niet ver gevorderd te zijn.

7.3. Polar Wearlink De polar Wearlink is aangesloten op de Android app via Bluetooth low energy. De Polar Wearlink heeft helaas geen beschikbare bibliotheken. Dit houdt in dat de code zelf geschreven moest worden. Het is helaas nog niet gelukt om de Polar Wearlink te koppelen aan het project. De verbinding tussen de sensor en de smartphone kan nog niet tot stand worden gebracht. Wel zijn er verschillende pogingen mee gedaan. Als eerste is de standaard Bluetooth 4.0 library voor Android onderzocht. Peter Ebben heeft ons handleidingen gegeven om een Bluetooth 4.0 apparaat te verbinden. De app die ontstond aan de hand van deze handleiding kon helaas de Polar niet vinden tussen de Bluetooth apparaten. Daarna hebben we een opensource Android applicatie gemaakt om gegevens over hardlopers bij te houden. Deze kan communiceren met de Polar Wearlink. Omdat de app opensource is leek het ons handig om te kijken hoe de app in elkaar zit en daar de belangrijke data uit te halen. Deze werkte helaas niet volgens de standaard regels van Bluetooth low energy, maar dit konden we eventueel later nog aanpassen. De opensource app Mytracks was helaas heel erg uitgebreid en het was erg veel zoekwerk om de juiste bestanden te vinden. Hierna moesten we de library’s van Mytracks openen om de bestanden compleet te maken. Nadat alles ge-exporteert was kon helaas de Polar Wearlink niet gevonden worden. Omdat de Sensordrone library’s vanaf het begin feilloos werkten hebben we besloten om die beter te onderzoeken en naar de beschikbaarheid voor Polar te kijken. De library van de Sensordrone maakt gebruik van vooraf door Android gekoppelde apparaten in tegenstelling tot de eerder gebruikte methoden. Omdat Android zelf wel de Polar kan vinden en koppelen leek ons dit een betere oplossing. We konden nu wel in de app de Polar Wearlink hartslagband vinden en het adres ervan opslaan. Echter was de rest van de Sensordrone library niet nuttig omdat dit teveel toegespitst is op de Sensordrone. Daarom besloten we daarna om het werkende deel van de Sensordrone library te koppelen met de bruikbare delen van de Mytracks App. Helaas was dit niet succesvol. We hebben het nogmaals geprobeerd alleen nu hebben we met het verbinden van de bruikbare delen van de Sensordrone library de handleiding gebruikt om Bluetooth low energy apparaten te combineren. Helaas was dit weer onsuccesvol waardoor we helaas tot nu toe zijn blijven steken in het laten zien van de gekoppelde Polar band en het Bluetooth MAC adres van de band.


38

7.4. Sax-helm de Sax-helm is in beheer van Teunis Beldman. Teunis heeft een deel van de het ontwerpen en programmeren door ons laten doen. Omdat we ons op een gegeven moment op de applicatie moesten gaan richten, en Teunis eerder resultaten nodig had, is het maken van een elektrische schakeling niet door ons gedaan. We hebben wel een grof ontwerp ervoor gemaakt, waarin wordt verteld welke Arduino het meest geschikt was en een proefversie van het arduino programma gemaakt. Verder hebben we onderzocht of het mogelijk was om de helm te kunnen aansturen via de Smartphone. Ons plan daarvoor was het gebruiken van de Sensordrone. Deze heeft een aantal aansluitingen onderaan de multisensor die verbinding met andere apparaten mogelijk maakt. Deze aansluitingen ondersteunen ook UART(Universal Asynchronous Receiver/transmitter) een protocol waar de Arduino ook mee werkt. Hierdoor wordt het eenvoudig om de Sax-helm uiteindelijk aan te sluiten aan de Sensordrone. Er zijn slechts twee draden nodig om de receiver en transmitter van de Sensordrone te koppelen aan de receiver transmitter van de Arduino. De code die nodig is om de Sensordrone waardes te laten doorsturen is opgenomen in de library’s. De afstand die veranderd moet kunnen worden in de helm is aan te geven in een enkel getal in centimeters. Doordat de library’s zorgen voor het doorsturen van de waarde is dit in de Android code slechts een enkele regel. De Arduino werkt standaard via UART, en is daardoor eenvoudig aan te sturen. Omdat de Sax-helm zo licht mogelijk moet zijn om te voorkomen dat het comfort achteruit gaat, is het verbinden met de Sensordrone nadelig. De Sensordrone is een relatief zware sensor, zwaarder dan een lichtgewicht Bluetooth sensor. Ondanks dat het makkelijk te implementeren zou zijn is dit nog niet gebeurd. Er moet eerst nog gekeken worden naar andere lichtere sensoren die het comfort van de helm niet kan verminderen.


39

8. Ethische analyse Zoals eerder in dit document beschreven, zijn er ook ethische kwesties te koppelen aan veiligheid op de werkvloer. Denk bijvoorbeeld aan Privacy en Veiligheid. Bij privacy denken we aan het vrijgeven van gegevens. Bij veiligheid, wat de hoofdcasus is van dit project, denken we aan het voorkomen van risico’s op de werkvloer

8.1. Ethische impact Voor het project is het van belang dat de vrijheid die de gebruikers hebben, niet door het project worden aangetast. Dit zou voor afwijzing van het project kunnen zorgen omdat de gebruikers van het project het niet eens zijn met de voorwaarden. Als er verder niet zorgvuldig wordt nagedacht over ethische impact van het project kunnen er naast het afwijzen van het project ook andere problemen optreden. Daarom zijn de volgende aspecten van belang bij het opzetten van dit project.

8.1.1. Zelfbeschikking Omdat de eindgebruikers van het project recht hebben op eigen keuzen en ze gedeeltelijk zelfstandig moeten zijn, hebben we het project daarop aangepast. We hebben ervoor gezorgd dat mogelijke inbraak op de privacy altijd optioneel is in het project, nooit verplicht. Als voorbeeld zullen we de hartslagband nemen. Deze hebben we optioneel toegevoegd omdat het project(de app) ook prima werkt zonder het gebruik van de hartslag band. Dit is zo ontworpen om te voorkomen dat er mensen zijn die het project niet willen gebruiken. Het gebruik van de hartslagband wordt natuurlijk wel sterk aangeraden omdat het bijhouden van de hartslag de veiligheid sterk verbeterd. Wanneer ervoor gekozen wordt de hartslagband niet te gebruiken is het niet mogelijk om de hartslag te meten waardoor onregelmatigheden of een te hoge hartslag niet door de app gezien worden. Mochten we de hartslag verplicht hebben gemaakt zou dat tot onveilig gebruik van de app kunnen leiden, meer hierover op onder het kopje Sociaal-maatschappelijke impact. Het dragen van een helm is op het terrein van AkzoNobel verplicht, gebruikers hebben hier geen keuze in. Daarom is het dragen van de helm die voor het project gebruikt wordt niet anders. De helm meet alleen de omgeving om te zorgen dat de gebruiker zijn hoofd niet stoot.

8.1.2. Individuele vrijheid De eindgebruikers hebben ook recht op individuele vrijheid. Om meer duidelijkheid te krijgen over de verschillende aspecten rond de ethische, juridische en sociaal-maatschappelijke impact hebben we er een presentatie met achtereenvolgens een discussie gehouden. Hieruit kwam naar boven dat door het project mogelijk de individuele vrijheid van de eindgebruikers aantast. Mocht een van de eindgebruikers door niet werk gerelateerde omstandigheden veel stress ondervinden, hij slaapgebrek heeft of de avond daarvoor drugs heeft gebruikt of gedronken, is dit dan te merken aan de hartslag? En zou dit zijn werk hebben belemmert als hij niet gemeten werd. Mocht zijn hartslag hoger zijn door bijvoorbeeld een kater geeft de app dit aan en mag hij afhankelijk van hoe hoog die hogere hartslag is minder lang werken. Dit kan nadelig zijn voor de gebruiker omdat wanneer hij vaak eerder moet stoppen met werken en hij een verhoogde kans heeft om een promotie mis te lopen of zelfs ontslag. Hierbij is de vraag dan of de gebruiker zonder het project niet ook eerder zou stoppen als hij gedaan zou hebben zonder een kater. MONITOREN VAN WERKNEMERS IN GEVAARLIJKE SITUATIES

40

Als er op de app te merken is dat hij moet stoppen met werken puur door zijn hartslag, dan zou hij dat ook moeten merken zonder de app. Het zou dus voor de gebruiker geen verschil moeten maken in hoelang hij het volhoud, hoewel het misschien eerder opvalt.

8.1.3. Autonomie van betrokkenen De gebruikers zijn niet geheel zelfstandig door het project. Dit komt omdat er een andere gebruiker(de mangatwacht) via de app in de gaten gaat houden hoe de condities in de silo zijn en hoe de gebruiker in de silo zich voelt. Dit is expres zo gehouden omdat dit ook de huidige stand van zaken is bij AkzoNobel. De mangatwacht kon eerder alleen met zijn eigen visie en gevoel de gebruiker in de silo in de gaten houden, nu heeft hij daar extra sensoren voor. Maar toch is er gekozen om de zelfstandigheid van de gebruiker in de silo niet te vergroten door hem zelf de condities in de silo te laten meten. De mangatwacht houdt de app in de gaten als een toevoeging op zijn eigen visie en ervaring. Mocht de gebruiker in de silo zelfstandig werken kan deze gebruiker inschattingsfouten gaan maken door niet of te weinig op de app te kijken. Ook als de gebruiker alleen maar naar de app kijkt en niet meer op zijn eigen gevoel of ervaring vertrouwd kunnen er gevaarlijke situaties optreden. Bijvoorbeeld als de app een verkeerde meting geeft en de medewerker dit niet of te laat door heeft.

8.1.4. Rechtvaardigheid Ook hebben we gekeken of ons project wel rechtvaardig is. Omdat de hartslag te meten is kan het mogelijk zijn dat er een hartafwijking te zien is op de app. Door bijvoorbeeld een veel te hoge of een veel te lage hartslag. Is het dan rechtvaardig om te zeggen dat deze gebruiker niet geschikt is om te werken, of minder lang te werken? Als de hartafwijking te verhelpen is of een direct gezondheidsrisico is, kan het gebruik van de app juist erg veilig zijn voor de gebruikers. Mocht er echter een hartafwijking blijken te zijn die niet te corrigeren is kan dat onrechtvaardig zijn voor de gebruiker. Wanneer de app in combinatie met de hartafwijking aangeeft dat de gebruiker niet lang mag werken is hij minder inzetbaar en heeft dat mogelijk consequenties voor zijn baan.


41

8.2. Juridische impact Ook de juridische impact speelt een rol in dit project. Daarbij moet gedacht worden aan de privacy implicaties, de bescherming van de persoonlijke levenssfeer. Het is belangrijk dat de privacy van de eindgebruikers niet wordt aangetast door het project.

8.2.1. Privacy implicaties Bij privacy implicaties kan weer worden gedacht aan wat er tijdens de eerder genoemde discussie werd gezegd. Mocht een van de eindgebruikers door niet werk gerelateerde omstandigheden veel stress ondervinden, hij slaapgebrek heeft of de avond daarvoor drugs heeft gebruikt of gedronken. Is dit dan te merken aan de hartslag? Als dit te merken is in de hartslag wordt de privacy van de gebruiker dan aangetast? Als het betekend dat de gebruiker tijdens zijn werk bijvoorbeeld nog last heeft van de alcohol die hij die avond daarvoor heeft gebruikt valt dit dan nog onder zijn privacy? Of mag hij daar onder werktijd geen last meer van hebben? En bovenal heeft de app wel invloed op zijn werktijd? Want als de gebruiker last heeft van de alcohol die hij de vorige avond heeft gedronken zal hij dan ook zonder dat de app aangeeft dat zijn hartslag te hoog is eerder stoppen? De overige sensoren meten de omgeving, dus als een gebruiker een kater heeft en daardoor de app een waarschuwing laat genereren waarin staat dat hij zou moeten pauzeren heeft dit alleen met de hartslag te maken. En als de app puur op de hartslag aangeeft dat de gebruiker in de silo niet meer door zou moeten werken, heeft de gebruiker dit dan niet ook door? Er wordt hier gekeken naar een project in het algemeen. Er is bij de medewerkers van Van Gansewinkel geen sprake van alcohol of drugs misbruik.

8.2.2. Bescherming van de lichamelijke integriteit Voor de bescherming van de lichamelijke integriteit hebben we aanpassingen in ons project gemaakt die ook onder zelfbeschikking vallen. Namelijk het optioneel maken van de metingen aan het lichaam(hartslag). Door het optioneel maken van de metingen aan het lichaam proberen we de lichamelijke integriteit te beschermen. Verder worden voor dit project alleen sensoren gebruikt om de omgeving te meten. Een vraagstelling zou nog kunnen zijn dat als de hartslag gemeten wordt en hoelang deze bewaard mag worden. In het huidige project komt uiteindelijk de functie om de hartslag op te slaan, alleen is nog niet duidelijk hoelang. Om inbraak van de lichamelijke integriteit te voorkomen is het verstandig om de app alleen de hartslag te laten bijhouden van de huidige sessie en zodra de hartslagband is afgedaan en de app afgesloten, de bewaarde data te verwijderen. Dit kan echter weer nadelig zijn als iemands voortgang te meten of het gemiddelde van een gebruiker te bepalen. Verder kan het project nog een groot voordeel hebben doordat het verschillende stoffen zou kunnen meten in de omgeving van het werkgebied. Wanneer er dus een gevaarlijke stof in de buurt is zal er een waarschuwing worden afgegeven die ervoor zorgt dat de gebruikers er geen schade door oplopen.


42

8.3. Sociaal-maatschappelijke impact Sociaal-maatschappelijke impact speelt in elk project een rol, hoe reageert de eindgebruiker(en zijn omgeving) op het project. In dit geval zijn dus de huidige gang van zaken bij AkzoNobel belangrijk en hoe die er uit gaan zien als het project daar in gebruik is genomen. Er is natuurlijk een kans dat de medewerkers van Van Gansewinkel het project niet willen gebruiken omdat ze het niet eens zijn met de juridische of ethische aspecten van het project.

8.3.1. Acceptatie De gebruikers van het project moeten welwillend zijn om hun huidige gang van zaken te veranderen om de veiligheid te verbeteren. Als de eindgebruikers van het project zich niet willen aanpassen zal het project ook niet gaan werken. Wanneer alle gebruikers het project accepteren is de kans van slagen veel groter. Omdat de teams rouleren en iedereen in het team daardoor en een keer de mangatwacht is, en een keer de medewerker in de silo , moet het hele team het project accepteren. En ook moet het hele team het doel achter dit project begrijpen, het verbeteren van de veiligheid door de mangatwacht uit te rusten met sensoren om de medewerker in de silo beter in de gaten te kunnen houden.

8.3.2. Risico’s en gevaren Voor de gevaren van het project gaat het vooral over het mogelijk, slechte gebruik van het project. Als de Sensordrone(een multisensor die verschillende omgevingsmetingen doet) buiten de silo wordt gelaten maar wel aan wordt gezet voor een actieve meting dan zal de Sensordrone een vals gevoel van veiligheid geven. De Sensordrone moet om de waardes goed te kunnen meten, in de silo zijn. Is dit niet het geval dan meet hij waardes die niet voor het project van belang zijn. Hetzelfde geldt voor de hartslagband, als deze verkeerd wordt gebruikt krijgt de app niet de juiste waardes binnen en zal hij niet op het juiste moment een waarschuwing afgeven. Wanneer de app niet op het juiste moment een waarschuwing geeft zal hij een vals gevoel van veiligheid geven voor de eindgebruikers wat grote gevaren voor de veiligheid oplevert. Ook kan door het foutief aflezen van de app of een falende sensor de risico’s worden vergroot. Mocht bijvoorbeeld de Sensordrone de verkeerde waardes inlezen terwijl hij wel door de gebruikers goed gebruikt wordt dan levert ook dit een vals gevoel van veiligheid op. Als een mangatwacht te veel op de app vertrouwd terwijl deze niet naar behoren werkt, hetzij door een fout in de technologie anderzijds door een fout van de gebruiker, is het mogelijk dat de mangat wacht niet meer goed op de medewerker in de silo let. Als er dan iets misgaat in de silo en de app toont dit niet aan is duurt het mogelijk langer voordat de mangatwacht alarm slaat.

8.3.3. Maatschappelijke keten. Om het project tot een succes te maken is er een verandering in de maatschappelijke keten nodig. Deze keten bestaat nu voor een deel uit de gebruiker in de silo waarop en waaromheen de metingen gedaan gaan worden en de mangatwacht. De mangatwacht houdt in de huidige situatie de gebruiker in de silo


43

streng in de gaten om ervoor te zorgen dat hij geen gevaar loopt. Het idee is om die mangatwacht zijn werk beter te laten doen door hem verschillende soorten sensoren te geven en een smartphone die alarm slaat wanneer dit nodig is. Zo kan de mangatwacht nog beter over de veiligheid van de gebruiker in de silo waken. Het is dus erg belangrijk dat deze twee medewerkers per team het project goed gaan gebruiken. Maar het is belangrijk dat niemand in de maatschappelijke keten het project als vervanging van de mangatwacht gaat zien. Hiervoor is het project niet geschikt omdat de metingen niet alles kunnen opvangen. Denk hierbij aan iemand die zonder dat de waardes van de sensoren er gevaar in zien toch onwel wordt. Zonder de mangatwacht zou de gebruiker die onwel geworden is niet direct geholpen kunnen worden.


44

9. Testen Om er achter te komen of het product dat we opleveren aan de eisen voldoet, moet er getest worden. Er zijn verschillende aspecten waar op we kunnen testen. De werking van de sensordrone, de terugkoppeling naar de smartphone en de hartslagband kunnen getest worden.

9.1. Sensordrone test Hoe werkt de Sensordrone in combinatie met de Android app Test De Sensordrone zijn Temperatuurmeting is ong. gelijk met wat vergelijkbare, geteste sensoren zeggen.

Geslaagd/ Gefaald Geslaagd

De Sensordrone zijn Vochtigheidmeting is ong. gelijk met wat vergelijkbare geteste sensoren zeggen.

Geslaagd

De Sensordrone zijn Gasmeting is ong. gelijk met wat vergelijkbare geteste sensoren zeggen.

Gefaald

De Communicatie van de sensordrone naar de telefoon werkt nog na 10 meter. Er kan geen duplicatie signaal ontstaan op het netwerk

Geslaagd

Geslaagd


Uitleg Over het verloop der weken hebben we testen gedaan om de werking van de sensordrone te testen. De waardes die uit de sensordrone kwamen hadden een maximale afwijking van 0.4 graden Over het verloop der weken hebben we testen gedaan om de werking van de sensordrone te testen. De waardes die uit de sensordrone kwamen hadden een maximale afwijking van 2% vochtigheid In principe hebben wij de communicatie er voor klaar liggen, helaas hebben wij het nog niet de gassensor zo ingesteld om te testen op alcohol. De sensordrone blijft communiceren tot 21 meter. Als er een tweede smartphone zich wil aanmelden bij een sensordrone, wordt dit signaal geweigerd

45

9.2. Hartslagband test Hoe werkt de Polar Wearlink hartslagband als vervanging voor het Saxshirt Test De communicatie van de Polar Wearlink hartslagband naar de telefoon werkt nog na 10 meter De Polar Wearlink hartslagband zijn hartslagmeting is ong. gelijk met wat geteste sensoren zeggen

Geslaagd/ Gefaald Gefaald

Uitleg De applicatie stopt ermee zodra er communicatie gelegd wordt

Geslaagd

De Polar Wearlink Hartslagband geeft nagenoeg gelijke resultaten met een handmatige polsmeting.


46

10.

Conclusie

Hier concluderen wij of het project geslaagd is. Hiermee kunnen we zorgen dat andere mensen verder kunnen gaan en precies zien wat er goed/fout is gegaan in het project. Onze onderzoeksfase was grotendeels succesvol afgerond. Er viel veel te onderzoeken en heeft dus ook het overgrote deel van het eerste kwartiel van ons project in beslag genomen. We hebben onderzocht wat goede sensoren zijn, wat de situatie bij AkzoNobel is en veel meer. Het was jammer dat het afspreken van de gesprekken met AkzoNobel en Van Gansewinkel niet helemaal vlot verliepen. Hierdoor heeft het wat langer geduurd om aan bepaalde informatie te komen. Het voordeel wat we hier wel uit haalden was het feit dat we meer tijd hadden om de resultaten die we wel hadden te analyseren. De opstart van de ontwerp/implementeer -fase ging voorspoedig, er zijn tutorials voor android programmeren gevolgd en de code van de Sensordrone en Polar Wearlink Hartslagband zijn grondig bestudeerd. Ook kwamen er ontwerpen voor de helm en gui tevoorschijn in deze fase. Uiteindelijk is er teveel gefocussed op alle onderdelen van de werking van het project, hierdoor is de documentatie wat achtergelopen, uiteindelijk bleek de combinatie schakeling helm, solderen helm, gui ontwerp maken, implementatie van deze gui en programmeren van een programma die waardes uitleest lastig om te doen in vier weken, vooral omdat we de sensordrone en smartphone later kregen dan verwacht. Hierdoor hebben we helm achterwege moeten laten omdat er voor dat project andere eisen waren die zeiden dat de helmcommunicatie al af moest wezen. Deze uitvoering is dus uiteindelijk bij andere mensen gelegd. Het ontwerpen/maken had best wel wat uitloop, er moest veel afgemaakt worden, bovendien moest de documentatie gefikst worden. Hierdoor hebben we flink wat overuren moeten draaien en is het project nog steeds niet zoals wij willen dat het is. De Polar Wearlink Hartslagband communicatie met een app wilde maar niet lukken zelfs al hadden we veel documentatie bestudeerd en gekeken hoe het werkt. De applicatie bleef maar vastlopen en bij elke poging om het te corrigeren kwam er weer een andere bug tevoorschijn. Ook werd er in deze fase grafieken toegevoegd aan de applicatie, hiermee kunnen we metingen over de tijd laten zien, maar als eenmaal de grafiek word geinitialiseerd, kan er niet teruggegaan worden naar het hoofdscherm zonder het programma vast te laten lopen. Onze gebrek aan Android kennis heeft waarschijnlijk voor dit probleem gezorgd. In deze fase hebben we dus zoveel mogelijk geprobeerd de documentatie goed te maken en testen te doen met wat wij al hadden.Hierdoor is het resultaat helaas niet helemaal zoals verwachting, maar de opdracht is vaak lichtelijk aangepast.


47

11.

Aanbevelingen

Mogelijke tips en uitbreidingen zijn: Een beter beeld krijgen wat nou het probleem is. We kwamen in een tegenstrijdige situatie terecht toen we twee verschillende verhalen hoorden. Volgens Van Gansewinkel is er bijna geen gevaar en valt er niet veel te verbeteren, maar in de opdracht staat juist dat de veiligheid wel aangescherpt kan worden en dat er dus nog veel te verbeteren valt, hierdoor lijkt het ons handig om toch meerdere gesprekken te hebben met de AkzoNobel en Van Gansewinkel, en het liefst tegelijkertijd, zodat er een discussie kan ontstaan en er een duidelijker beeld komt van wat er moet gebeuren. Ook willen we zeggen dat er wat meer gehamerd moet worden op het bestellen van onderdelen. Onderdelen testen kan natuurlijk pas gebeuren als het binnen is, we konden al wel alvast wat documentatie bekijken van de Sensordrone, maar aangezien we de werking die erbij hoort niet visueel konden testen was dit voor een overgroot deel niet zo handig. Ook lijkt het ons handig dat mensen al enige ervaringen moeten hebben met het programeren van een app voor android, onze kennis van java was een goede basis, maar android heeft heel veel libraries die standaard gebruikt wordt die we allemaal moesten onderzoeken, ook hebben wij nog nooit met XML gewerkt. Er moet minder onderschat worden hoeveel impact bugs kunnen hebben op het systeem.


48

12.

Bronnenlijst

Links: Bluetooth Tutorial. (2013). Retrieved from tutorial-reports.com: http://www.tutorialreports.com/wireless/bluetooth/tutorial.php Jong, S. d. (2013, feberuari 22). Labyrint: de meetbare mens. Retrieved from kennislink: http://www.kennislink.nl/publicaties/labyrint-de-meetbare-mens jorov, e. (2013). Angel - the first open sensor for health and fitness. Retrieved from indiegogo: http://www.indiegogo.com/projects/angel-the-first-open-sensor-for-health-and-fitness SensorCon. (2013). one bluetooth sensor to rule them all! Retrieved from https://www.sensorcon.com: https://www.sensorcon.com/sensordrone-1/ sensorcon. (2013). Sensordrone: The 6th Sense of Your Smartphone...& Beyond! Retrieved from kickstarter: http://www.kickstarter.com/projects/453951341/sensordrone-the-6th-sense-ofyour-smartphoneand-be Seraphim Sense. (2013). TAKE CONTROL OF YOUR HEALTH. Retrieved from angelsensor: http://www.angelsensor.com/index.html societyofrobots. (2013). Retrieved from societyofrobots: http://www.societyofrobots.com/member_tutorials/node/71 TI. (2013). Ti sensor. Retrieved from estore.ti.com: https://estore.ti.com/Product3.aspx?ProductId=3192 Uniqueness of the Aeonose(2013). (2013). Retrieved from http://www.enose.nl: http://www.enose.nl/products/aeonose/aeonose-details/uniqueness-of-the-aeonose/ wimoto. (2013). Wimoto motes - Wireless Helpers For Your Life. Retrieved from indiegogo.com: http://www.indiegogo.com/projects/wimoto-motes-wireless-helpers-for-your-life Boeken/tijdschriften: C. A. Grimes, E. C. Dickey, and M. V. Pishko (2006), Encyclopedia of Sensors L. Cui, F. Wang, H. Luo, H. Ju and T. Li (2004), A Pervasive Sensor Node Architecture. A. Sinha and A. Chandrakasan (2001), Dynamic Power Management in Wireless Sensor Networks - IEEE Design & Test of Computers, Vol. 18, No. 2, March-April 2001 W. Dargie and C. Poellabauer (2010), Fundamentals of wireless sensor networks: theory and practice K. Sohraby, D. Minoli and T. Znati (2007), Wireless sensor networks: technology, protocols and applications


49

MONITOREN VAN WERKNEMERS IN GEVAARLIJKE SITUATIES

Recommend Documents