Technische specificaties

Introductie

Welkom bij het technisch specificatiedocument voor de Hume. De Hume is een product ontworpen om stress te meten met behulp van wearables en kunstmatige intelligentie. Dit document beoogd een beknopt, technisch overzicht te geven van de werking van de Hume, met een specifieke focus op de veiligheidsaspecten en systeemarchitectuur.

Bent u op zoek naar de gebruikersmanual van de Hume, raadpleeg dan deze website: Hume gebruikershandleiding

Mentech werkt volgens een gestructureerde ontwikkelroadmap met bijbehorende maandelijkse releasenotes om klanten op de hoogte te houden van recente ontwikkelingen.

De Hume ontwikkelroadmap voor 2023 / 2024 volgt in Q4 2023.

De maandelijkse releasenotes van de Hume zijn hier te raadplegen.

Mocht u een functie missen, dan kunt u altijd per e-mail of telefonisch een verzoek doen voor een feature. Deze zal vervolgens worden opgenomen in onze ontwikkelroadmap.

E-mail voor support & feature requests: support@mentechinnovation.eu.

Overzicht van de Hume

Om tot een betrouwbare real-time stressmeting te komen, heeft de Hume een multidisciplinaire opzet en geavanceerde systeemarchitectuur.

1. AWS cloud platform - Het Hume platform draait op Amazon Web Services (AWS). Dit biedt diverse voordelen zoals dynamische schaalbaarheid afhankelijk van het aantal gebruikers. Bovendien profiteren we van de meest recente beveiligingsupdates en de nieuwste implementatietechnieken voor onze applicaties. Onze servers en databases zijn gehuisvest in Frankfurt, Duitsland. Door onze data gespecialiseerd en versleuteld op te slaan kunnen wij de hoogste mate van veiligheid voor onze gebruikers garanderen.

2. Hume-app - De Hume-app dient als de centrale applicatie voor Hume-gebruikers. Via deze app krijgen gebruikers real-time toegang tot data van één of meerdere cliënten. Men kan tot een uur terug in de tijd kijken en vanuit de app metingen stopzetten.

3. HUB Application - De HUB applicatie fungeert als een schakel voor datatransmissie tussen de Bluetooth SentiBLE of Movesense medical sensor en de cloud. Zorgverleners loggen in, selecteren de juiste cliënt en starten een meting. De data is real-time zichtbaar via zowel de smartphone applicatie als het web-dashboard.

4. Web-dashboard - Het web-dashboard is ontworpen voor gedetailleerde gedragsanalyses en historische data-inzage. Gebruikers kunnen bijvoorbeeld twee dagen vergelijken om gedragsveranderingen te identificeren. Dit helpt bij het plannen van gerichte interventies en het evalueren van hun impact. Er is ook een exportfunctie voor rapportages.

5. Bluetooth wearable - Onder deze categorie vallen de SentiBLE en de Movesense Medical. De SentiBLE, ontwikkeld door Mentech, meet huidgeleiding (EDA), hartslag en beweging. De Movesense Medical, een ingekochte wearable, functioneert als een slimme sok en communiceert via Bluetooth 5.1 met een smartphone, die de data doorstuurt naar de Hume-cloud.

6. SentiLTE - De SentiLTE, eveneens ontwikkeld door Mentech, meet huidgeleiding (EDA), hartslag en beweging. Deze slimme sok-achtige wearable communiceert direct met de Hume-cloud via mobiel internet, ideaal voor cliënten waarbij een smartphone niet altijd binnen handbereik is.

7. Databases - Hume gebruikt diverse databases. Deze databases worden dagelijks volledig versleuteld gebackuped. Timestream databases bewaren versleuteld recente meetdata (tijdens een sessie) na de sessie wordt data automatisch verplaatst naar Amazon S3. Amazon S3 dient voor langdurige opslag van minder actieve meetdata. Een PostgreSQL-database bevat gebruikersdata zoals inloggegevens en Hume-metadata. Meetdata wordt na twee jaar automatisch verwijderd.

8. Containerized AI - Data wordt real-time geanalyseerd door onze AI-modellen. Deze modellen zijn geïsoleerd van het hoofdplatform en verwerken enkel input- en outputdata. Ze leveren een stressindicatie die visueel wordt weergegeven als een stoplicht.

9. HUME API - De Hume API volgt het OpenAPI-principe. Alle API endpoints zijn beveiligd met een authoriser. Na authenticatie kunnen externe applicaties data uit de Hume halen, wat integratie met bijvoorbeeld elektronische cliëntendossiers mogelijk maakt.

Wearables

De Hume maakt gebruik van een scala aan wearables om stress bij gebruikers te meten. Deze wearables kunnen in verschillende combinaties worden ingezet om daarmee voor iedere gebruiker een zo comfortabel mogelijke implementatie te realiseren.

Wearable naam	Omschrijving	Illustratie
SentiBLE	De SentiSock V2 is een verbeterde versie van het draagbare apparaat van Mentech en werd geïntroduceerd in 2022. In vergelijking met de V1 is de V2 kleiner van formaat, heeft het een langere batterijduur en is het in staat om ook de hartslag te meten met behulp van PPG (Photoplethysmografie). Een bijkomend voordeel van de V2 is de mogelijkheid om de degradatie van de sok te meten. Bovendien is er bij deze versie gekozen voor een USB-C verbinding in plaats van de eerdere drukknopen. Ook de SentiSock V2 maakt gebruik van BLE 5.1 voor draadloze communicatie.
MoveSense medical HR+	Movesense Medical, is een MDR Klasse IIa gecertificeerde sensor die door Mentech wordt ingekocht. Deze wearable is gespecialiseerd in het meten van 1-kanaals ECG, hartslag, hartslagvariabiliteit en beweging door middel van een borstband. Deze wearable wordt voornamelijk gebruikt voor het monitoren van het hartritme, wat in zijn beurt kan worden gebruikt voor het meten van stress. Ook deze sensor maakt gebruik van BLE 5.1 voor draadloze communicatie.
SentiLTE	De SentiLTE is een geavanceerde variant van de Senti. Naast de mogelijkheid om verbinding te maken via BLE 5.1 met een telefoon of andere BLE wearables, beschikt deze versie over LTE-connectiviteit. Hierdoor kan het apparaat direct data naar de cloud sturen, waardoor de noodzaak van een HUB-telefoon wordt geëlimineerd. Dit biedt een grotere flexibiliteit en efficiëntie in het verzamelen en overbrengen van gegevens, waardoor het ideaal is voor situaties waarin continue cloud-connectiviteit vereist is en een smartphone niet praktisch is om dicht bij de cliënt te houden.	Deze wearable is vanaf Q1 2024 beschikbaar.

Applicaties

Hume-applicatie

De Hume-applicatie dient als het primaire interface voor eindgebruikers van het Hume-systeem. Via deze applicatie kunnen gebruikers real-time data inzien van één of meerdere cliënten, historische data bekijken tot een uur terug en actieve metingen stopzetten.

HUB-applicatie

De HUB-applicatie fungeert als een essentiële schakel tussen wearables zoals de SentiBLE of Movesense Medical sensor en de Hume-cloud. Zorgverleners kunnen inloggen, de juiste cliënt selecteren en metingen starten. De verzamelde data is vervolgens real-time zichtbaar via de applicatie.

Hume Web-dashboard

Het web-dashboard biedt een uitgebreid overzicht van verzamelde data en stelt gebruikers in staat om gedetailleerde gedragsanalyses uit te voeren. Het dashboard heeft ook functionaliteiten zoals het vergelijken van data over verschillende dagen en het exporteren van rapporten.

Cloud infrastructuur

Het Hume-platform draait op Amazon Web Services (AWS), wat zorgt voor dynamische schaalbaarheid, up-to-date beveiligingsmaatregelen en een robuuste infrastructuur. Onze servers en databases zijn strategisch geplaatst in Frankfurt, Duitsland.

Beveiligingsmaatregelen

Bij Hume nemen we de beveiliging van gegevens uiterst serieus. We hebben een reeks maatregelen geïmplementeerd om de integriteit, vertrouwelijkheid en beschikbaarheid van uw gegevens te waarborgen.

HTTP/2 (TLS 1.3)

HTTP/2, gebaseerd op het Transport Layer Security (TLS) 1.3-protocol, is de standaard voor beveiligde communicatie op het web. Door gebruik te maken van HTTP/2 (TLS 1.3) zorgen we ervoor dat alle gegevens die tussen HUME en eindgebruikers worden uitgewisseld, versleuteld zijn en beschermd tegen onderschepping. Dit biedt een sterke waarborg tegen man-in-the-middle-aanvallen en andere vormen van digitale spionage.

MQTT

MQTT is een lichtgewicht berichtprotocol dat specifiek is ontworpen voor situaties waar een klein code-voetafdruk en een beperkte netwerkbandbreedte vereist zijn, zoals in het geval van IoT-apparaten. Bij Hume gebruiken we MQTT met volledige encryptie voor een beveiligde en efficiënte communicatie met sensoren en andere apparaten. Dit zorgt voor een snelle en betrouwbare dataoverdracht met minimale vertraging.

Apache Kafka

Kafka is een gedistribueerd streamingplatform dat in staat is om enorme hoeveelheden gegevens te verwerken in real-time. Bij Hume gebruiken we Kafka om te zorgen voor een soepele en betrouwbare datastroom tussen verschillende onderdelen van ons systeem. Door gebruik te maken van Kafka's ingebouwde replicatie- en partitioneringsmechanismen, zorgen we voor hoge beschikbaarheid en schaalbaarheid van onze datastreams. Dit betekent dat zelfs bij hoge belasting of mogelijke systeemfouten, de gegevensstroom binnen Hume consistent en betrouwbaar blijft.

Gebruikersbeheer

Het Hume-platform heeft verschillende toegangsniveaus om te zorgen dat gebruikers alleen toegang hebben tot de informatie en functionaliteiten die voor hen relevant zijn. Dit draagt bij aan zowel de veiligheid als de gebruiksvriendelijkheid van het systeem.

1. Mentech medewerker (Niveau 3):

   • Dit zijn medewerkers van Mentech. Ze hebben de hoogste toegangsrechten en kunnen in principe elke laag van het Hume-platform bekijken en beheren.

2. Organisatie beheerders (Niveau 2):

   • Dit zijn beheerders op organisatieniveau. Ze kunnen specifieke details van hun eigen organisatie bekijken, zoals de toegangsrechten van verzorgers. Ze kunnen ook nieuwe accounts voor verzorgers aanmaken of bestaande accounts beheren.

3. Zorgverleners (Niveau 1):

   • Zorgverleners hebben toegang tot hun eigen dashboard en kunnen gegevens bekijken van de cliënten waaraan ze zijn toegewezen.

4. Cliënten (Niveau 0):

   • Dit zijn de uiteindelijke gebruikers van de Hume. Zij produceren de gegevens, maar hebben geen directe toegang tot het Hume-platform. Hun gegevens worden wel gebruikt voor analyse en voorspellingen.

Organisatorische Scheiding

De figuur hieronder geeft een overzicht van het authenticatiesysteem. Elke organisatie (bijv. Organisatie A en Organisatie B) heeft zijn eigen afzonderlijke ruimte binnen het Hume-systeem. Dit betekent dat de gegevens van de ene organisatie strikt gescheiden zijn van die van een andere.

• Beheerders van Organisatie A kunnen bijvoorbeeld de toegang voor hun verzorgers beheren, maar ze hebben geen toegang tot informatie of gebruikers van Organisatie B.

• Omgekeerd, Organisatie B heeft een eigen set verzorgers en cliënten, en de beheerders van Organisatie B kunnen alleen deze gebruikers beheren.

Het belangrijkste hierbij is dat er geen kruislingse toegang is tussen organisaties. Dit waarborgt de privacy en gegevensintegriteit voor elke afzonderlijke organisatie.

Deze structuur zorgt ervoor dat elke organisatie zelfstandig kan functioneren binnen het Hume-platform, terwijl de gegevens en gebruikersrechten strikt gescheiden blijven, wat bijdraagt aan zowel veiligheid als efficiëntie.

Communicatieprotocollen

Hume maakt gebruik van geavanceerde communicatieprotocollen zoals Bluetooth 5.1 voor directe communicatie met wearables en LTE voor directe cloudconnectiviteit.

Databases

Hume gebruikt diverse databases. Deze databases worden dagelijks volledig versleuteld geback-upt. Timestream databases bewaren versleuteld recente meetdata (tijdens een sessie) na de sessie wordt data automatisch verplaatst naar Amazon S3. Amazon S3 dient voor langdurige opslag van minder actieve meetdata. Een PostgreSQL-database bevat gebruikersdata zoals inloggegevens en Hume-metadata. Meetdata wordt na twee jaar automatisch verwijderd.

1. Timestream Databases
   Wat het is: Timestream databases zijn gespecialiseerd in het opslaan van tijdreeksgegevens. Dit type database is geoptimaliseerd voor data die opeenvolgend en met tijdsintervallen binnenkomen.
   Hoe we het gebruiken: Tijdens een sessie slaan we recente meetdata versleuteld op in Timestream databases. Dit zorgt voor snelle toegang en analyse terwijl de sessie actief is. Na afloop van de sessie wordt deze data automatisch verplaatst naar Amazon S3 voor langetermijnopslag.
   
   2. Amazon S3
   Wat het is: Amazon's Simple Storage Service (S3) is een robuust en schaalbaar objectopslagsysteem.
   Hoe we het gebruiken: Na de sessie wordt meetdata uit Timestream databases naar S3 verplaatst. S3 wordt gebruikt voor langdurige opslag van minder actieve meetdata. Dit betekent dat de data veilig wordt bewaard voor latere toegang en analyse, maar niet onmiddellijk nodig is voor real-time verwerking.
   
   3. PostgreSQL-databases
   Wat het is: PostgreSQL is een open-source relationeel databasesysteem.
   Hoe we het gebruiken: We gebruiken PostgreSQL voor het opslaan van statische gebruikersdata en gebruiksstatistieken, en voor Hume-specifieke metadata. Deze database zorgt voor een veilige en georganiseerde opslag van essentiële gebruikersinformatie.

Zowel Amazon S3 als de PostgreSQL-databases worden dagelijks volledig versleuteld geback-upt, wat zorgt voor een extra beveiligingslaag. Daarnaast wordt alle meetdata na twee jaar automatisch verwijderd om de privacy van gebruikers te waarborgen en te voldoen aan dataretentierichtlijnen.

Samen bieden deze opslagoplossingen een gelaagde en efficiënte benadering van gegevensbeheer, met de nadruk op veiligheid, toegankelijkheid en naleving.

OpenAPI

De Hume API is gebaseerd op het OpenAPI-principe, wat externe applicaties na authenticatie toegang geeft tot Hume-data. Dit maakt integraties met andere systemen, zoals elektronische cliëntendossiers, naadloos en efficiënt. De volledige OpenAPI specificatie kan hier worden geraadpleegd. Voor toegang tot deze API kunt u contact opnemen met support@mentechinnovation.eu.

Schaalbaarheid platform

Hume's architectuur is ontworpen met het oog op groei. Dankzij onze keuze voor Amazon Web Services (AWS) kunnen we eenvoudig resources toewijzen of verminderen op basis van de huidige vraag. Dit betekent dat Hume zowel verticaal (toevoegen van meer capaciteit aan een bestaande server) als horizontaal (toevoegen van extra servers) kan schalen, afhankelijk van de behoefte.

Bovendien maakt het gebruik van diensten zoals Apache Kafka het mogelijk om enorme hoeveelheden gegevens in real-time te verwerken, wat essentieel is voor de schaalbaarheid in data-intensieve toepassingen zoals die van ons.

Hume prestaties

Hume streeft ernaar om te allen tijde snelle en betrouwbare prestaties te leveren. We maken gebruik van geavanceerde cachingmechanismen en optimalisatietechnieken om ervoor te zorgen dat gegevens snel kunnen worden opgehaald en verwerkt.

Ons gebruik van Timestream databases voor actieve sessies zorgt voor snelle toegang tot recente gegevens, wat cruciaal is voor real-time monitoring en analyse. Aan de andere kant biedt het gebruik van Amazon S3 voor langetermijnopslag een betrouwbare oplossing voor gegevens die niet direct nodig zijn, maar wel op elk gewenst moment kunnen worden opgehaald.

Daarnaast is het Hume-platform geoptimaliseerd voor lage latentie, wat resulteert in directe feedback en realtime reacties, wat vooral van belang is bij interacties met wearables en andere IoT-apparaten.

In combinatie zorgen al deze elementen ervoor dat Hume consistent hoge prestaties levert, of het nu gaat om het verwerken van enkele datapunten of om het omgaan met massale gegevensstromen tijdens piekbelasting.

Kunstmatige intelligentie

Overzicht van modellen in gebruik

Hume maakt gebruik van geavanceerde AI-modellen om real-time analyses uit te voeren op verzamelde data. Deze modellen zijn geoptimaliseerd voor het detecteren van stressindicaties en andere relevante gezondheidsparameters. De resultaten worden vervolgens visueel weergegeven voor de gebruiker.

Randvoorwaarden

Certificering

Het Hume-systeem voldoet aan strikte kwaliteits- en veiligheidsnormen en is gecertificeerd volgens relevante industriestandaarden. Dit waarborgt de betrouwbaarheid en veiligheid van het systeem voor alle gebruikers.