
Arcle
IoT Sanitario con ML Comportamentale
Panoramica
Il Problema
Nelle strutture per anziani, il tempo che passa tra una caduta e il soccorso è critico. Il personale non può monitorare ogni ospite continuamente, e gli anziani spesso non riescono a chiamare aiuto, o non ricordano di farlo. Le soluzioni esistenti erano o invasive (telecamere sempre accese con registrazione continua) o inaffidabili (pulsanti di emergenza che vengono dimenticati o non raggiunti dopo una caduta).
Ho co-fondato Arcle come startup IoT sanitaria con l'obiettivo di costruire un sistema che rilevasse automaticamente le cadute senza richiedere alcuna azione all'anziano, rispettasse la privacy e funzionasse anche senza connessione internet.
La Soluzione
Ho progettato e sviluppato l'intero stack hardware e software. I braccialetti smart usano ESP32 con accelerometro MPU-6050 a 3 assi e giroscopio: leggeri, batteria che dura giorni, comunicazione MQTT su rete locale. L'algoritmo di rilevamento analizza pattern di accelerazione e rotazione in finestre temporali brevi: distingue una caduta da un normale movimento brusco, riducendo i falsi positivi dal 18% al 4%.
L'architettura è edge computing per design: Raspberry Pi 4 come hub centrale su ogni piano elabora i dati localmente senza dipendere da internet. Moduli ESP32 gestiscono sensori ambientali distribuiti (temperatura, umidità, qualità aria) per monitorare il comfort degli ospiti. Se la connessione cade, il sistema locale continua ad allertare il personale nella struttura via rete LAN.
Telecamere nelle aree comuni usano computer vision per rilevare anomalie posturali (qualcuno a terra, movimenti insoliti) senza registrazione continua: elaborazione in tempo reale, nessun filmato salvato, solo notifiche quando viene rilevato qualcosa.
Il backend Django costruisce un modello comportamentale per ogni ospite: impara le routine (orari di sonno, percorsi abituali, livelli di attività) e rileva deviazioni significative che potrebbero indicare un problema. L'app Flutter per gli smartphone del personale riceve notifiche real-time con localizzazione dell'ospite.
Il Risultato
Il sistema è stato sviluppato e testato con dispositivi reali. L'architettura edge computing è stata validata sul campo. I falsi positivi nel rilevamento cadute sono stati ridotti dal 18% al 4%. Il progetto è rimasto a livello di prototipo: la startup non ha proseguito lo sviluppo verso la commercializzazione.
Funzionalità Chiave
- Rilevamento cadute con falsi positivi ridotti dal 18% al 4% usando accelerometro MPU-6050 3 assi + giroscopio
- Braccialetti smart con ESP32: leggeri, autonomia di giorni, comunicazione MQTT locale
- Edge computing con Raspberry Pi 4: elaborazione locale, funziona offline, privacy garantita
- ML comportamentale: impara le routine dei residenti e rileva anomalie (orari, sonno, attività)