06.04.2023

MIT-Professor stellt in Wien Technologie vor, die durch Wände Gestik erkennen kann

Ende März fand in Wien eine internationale Technologiekonferenz mit Forscher:innen des Massachusetts Institute of Technology statt. Der brutkasten sprach mit Professor Fadel Adib über zukünftige Technologien und welche Auswirkungen sie auf unseren Alltag haben werden.
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MIT, Fadel Adib, Tech
(c) Adam Glanzman - MIT-Professor Fadel Adib präsentierte seine Forschungsarbeit bei der MIT-Konferenz in Wien.

Fadel Adib ist Professor am MIT Media Lab und EECS, wo er auch die Gruppe „Signal Kinetics“ leitet. Zudem steht er dem Lab-Spinoff-Startup „Cartesian Systems“ vor, das „die physikalische Welt in noch nie dagewesenem Umfang und mit noch nie dagewesener Präzision erfassen will“.

Damit meint Adib verschiedene Technologien, an denen er und sein Team arbeiten, die eines gemeinsam haben: Sie kombinieren sichtbare und unsichtbare Signale der Umgebung.

MIT-Prof.: „Teile verbinden, die nicht verbunden sind“

„Heutzutage ist es ja bereits üblich, dass wir Signale nutzen, von denen die meisten unsichtbar sind“, so Adib weiter. „Wireless WiFi, Radiowellen, 5G, Ultraschall und sogar Laser.“

Konkret erzählt der MIT-Professor von seinem Arbeitsansatz, der aus drei Bereichen besteht, oder „areas“, wie er sie nennt. „Wir verbinden große Teile der Welt, die noch nicht verbunden sind“, sagt er. „Ozeane etwa.“ Dabei greift er auf IoT-Tech zurück, Sensoren-Technologie, die ohne Batterieleistung auskommt und Messdaten an die Forscher:innen liefert. Dies sei vor alle beim Klimawandel und der Weltraum-Erforschung ein wichtiger Baustein.

Tech, die durch Wände sehen kann

„Zudem bauen wir ‚wireless technology‘, um durch Wände zu sehen“, erklärt Adib. „Hierbei kann man mit einem Gerät auf eine Wand zeigen, um zu erkennen, wie sich Leute dahinter bewegen.“

Diese Technologie soll bereits so weit sein, nicht nur die exakte Location eines Menschen zu bestimmen, sondern auch – durch eine Mauer – Gestiken zu erkennen sowie die Atmung und auch den Herzschlag zu messen.

Die dritte Vision, die Adib in Wien vorstellte, war, Roboter und auch Menschen mit X-Ray-Vision auszustatten. Bisher war es möglich, einen Roboter zu bitten, ein Item zu holen. Lag der Gegenstand jedoch verdeckt unter einem Stapel anderer Dinge, so konnte ihn der Maschinenmensch nicht finden, weil seinen Sensoren die Sicht verstellt war. Dies soll sich mit seiner Forschung grundlegend ändern.

„Liegt ein Stapel von Zettel aufeinander, so kann der Roboter mithilfe von ‚wireless‘ Sensoren von oben durchsehen und den richtigen herausziehen“, erklärt Adib seine Vision. Für den Gebrauch bei Menschen stellt sich der MIT-Forscher indes drahtlose Sensorik in Headsets vor. Use-Cases hierbei sollen sich im Retail, der Supply-Chain und eben in der Robotik wiederfinden.

Mächtig und „unexpected“

Dies vorgestellt, glaubt Adib zwar, dass es natürlich schwierig ist, Zukunftstechnologien zu prophezeien – aber alltäglich werden jene sein, die „soft“ sind oder „unerwartet“.

„Die KI entwickelt sich immer weiter. Ich denke aber nicht, dass uns Roboter ersetzen werden, aber wir werden viel mächtigere Tools als bisher haben“, so seine Einschätzung. „Mit einem ähnlichen Impact wie beim Mobilphone. AI-Werkzeuge werden effektiver werden, produktiver und wir werden eine gewisse Qualität im Leben erreichen und stärker untereinander ‚connected‘ sein. Auch eine 4-Tage-Woche statt einer 5-Tage-Woche wird aufgrund der Automatisierung üblich sein. Wir werden auch mehr Technologie bezüglich der ’supply chain‘ brauchen.“

Außerdem sieht Adib eine starke Personalisierung im Health-Care-Bereich, mit schnellerer Diagnose durch Tech-Geräte. Ähnlich der Medizin bei Star Trek. „Wenn mich, wie aktuell mein Hals schmerzt, dann möchte ich sofort wissen, was los ist. Und gleich etwas dagegen tun. So etwas wird sicher innerhalb der nächsten Dekade kommen.“

Die letzten Geheimnisse der Welt

Zudem wird die Welt ihre unentdeckten Orte besser erforschen können, denkt er – auf dem Planeten, die Ozeane, abseits davon den Weltraum. „Wir werden sehr aufregende Technologie sehen.“

MIT-Forscher Adib richtet Blick auf „Europa“

Noch nicht spruchreif sind weitere Forschungsfelder und Erfindungen von Adib und seinem Team. Dennoch lässt er den brutkasten einen kleinen Hauch davon mitbekommen, woran er aktuell arbeitet. Und was ihn in Zukunft stark beschäftigen wird.

Wireless Implantate für den menschlichen Körper – sogenannte Mikro-Implantate – nennt er Pandemietechnologie. Jene sollen ausweisen können, sofern wer infiziert ist. Weitere „Ocean-Exploring“-Technologie sei im Entwicklungsstadium und auch das Weltall bleibe im Fokus des US-Teams.

„Weltraum-Erforschung ist eine große Sache“, sagt Adib abschließend. „Erst kürzlich haben wir ein Projekt gestartet, das extraterrestrielle Ozeane untersuchen soll. Zum Beispiel einen auf Jupiters Mond, Europa.“

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Über zehn Millionen Menschen weltweit leiden an Parkinson. Das Kernsymptom Tremor, ein unkontrolliertes Zittern, wird bisher fast ausschließlich punktuell bei Arztterminen erfasst. „Der Arzt ist komplett auf die subjektive Einschätzung vom Patienten angewiesen“, erklärt Entwicklerin Alice Hristov im brutkasten-Gespräch. Weil verfälschte Momentaufnahmen oft zu ungenauen Medikationen führen, möchte die Wiener HTL-Schülerin diese Datenlücke mit TremoCup schließen.

TremoCup Prototyp @ Alice Hristov

Diskrete Messung beim Trinken

TremoCup ist ein kompaktes Sensormodul, das auf die Unterseite einer handelsüblichen Tasse montiert wird. Während der Nutzung misst das System die Bewegungen im Alltag. Ein integrierter Bandpassfilter lässt dabei nur Frequenzen zwischen 4 und 12 Hertz durch, um gezielt den Tremor zu erfassen und andere Alltagsbewegungen verlässlich auszublenden. „So ähnlich wie bei Noise-cancelling“, zieht Alice den technischen Vergleich.

Die Daten werden per Bluetooth an eine selbst entwickelte Smartphone-App übermittelt, die Verlaufsgrafiken anzeigt und PDF-Berichte für das Arztgespräch generiert. Aus Datenschutzgründen verbleiben alle Daten lokal und symmetrisch verschlüsselt auf dem Endgerät. In einer bereits durchgeführten Befragung von 20 Pflegeheimbewohnerinnen gaben 75 Prozent an, dass ihnen dieser lokale Datenschutz besonders wichtig sei.

Vom Freizeitprojekt auf die internationale Bühne

Die Entwicklung des Systems begann als Freizeitprojekt neben dem Unterricht an der HTBLVA Spengergasse, die in der Vergangenheit schon mehrmals beeindruckende Schüler:innen-Projekte hervorgebracht hat. „Wenn ich lange gesessen bin und es am Ende nach dem Testen funktioniert, das war der größte Erfolg für mich“, so Hristov über die intensive Entwicklungsphase.

Der Aufwand hat sich ausgezahlt: Beim diesjährigen Bundeswettbewerb Jugend Innovativ holte TremoCup den 1. Preis in der Kategorie „ICT & Digital“, der mit 2.500 Euro dotiert ist. Das Preisgeld soll direkt in das Projekt zurückfließen: „Das wird wieder reinvestiert in TremoCup. Patente sind nicht billig, falls ich ein Patent bekomme.“

Regulatorische Prüfung und Markteintritt

Als nächste Schritte sind eine klinische Validierung in neurologischen Praxen sowie Förderanträge bei AWS und FFG geplant. Zudem steht die finale regulatorische Einordnung an. Aktuell wird das System vorläufig als Klasse-I-Medizinprodukt eingestuft.

Der angedachte Verkaufspreis soll zwischen 80 und 150 Euro pro Einheit liegen. Im September 2026 wird Hristov ihr Projekt zudem beim 37. European Union Contest for Young Scientists (EUCYS) in Kiel präsentieren.

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