AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt A11-17 Ikäihmisten kotona asumista tukevien järjestelmien kehittäminen AikatauluValpas Salla Ojala Paula Laitio
1. Projektin tavoite 1.1 Alkuperäiset tavoitteet Projektimme tavoitteena oli kehittää ikäihmisten käyttöön toimiva kalenteri- ja aikataulusovellus, joka pyörisi esimerkiksi vanhuksen keittiöön asetetulla tabletkoneella jatkuvasti. Tabletilla näkyisi kyseisen päivän tiedot (esimerkiksi päivämäärä, kellonaika ja päivän ohjelma). Lisäksi näytöllä näkyisi mahdollisia hälytyksiä, jotka menevät päälle esimerkiksi silloin, kun vanhus on unohtanut lieden päälle. Vanhuksen käyttöliittymän lisäksi tavoitteenamme oli luoda web-sovellus vanhuksen sukulaisten ja hoitajien käyttöön. Sovelluksen kautta hoitajat voisivat esimerkiksi lisätä vanhuksen kalenteriin ohjelmaa sekä tarkastella vanhoja tapahtumia ja hälytyksiä. Kalenteriin tallentuisi automaattisesti merkintä aina, kun vanhus esimerkiksi poistuu kotoa tai palaa kotiin tai kun vanhus kytkee jonkin laitteen päälle tai pois. Sukulaisten ja hoitohenkilökunnan sovelluksessa kalenteriksi valittiin valmis Javascript-kalenteritoteutus Web2Cal meidän tarkoituksiimme muokattuna. Kalenteritapahtumat tallennetaan tietokantaan Python-olioina Django-frameworkin kautta. Tapahtumat jaetaan eri kategorioihin (hälytykset, vierailut, TV-ohjelmat, lääkemuistutukset ym.), joiden perusteella niitä käsitellään. Talon laitteiden kanssa kommunikoimiseen oli tarkoitus käyttää ThereGatesysteemiä, joka kommunikoi talon laitteiden kanssa. Lisäksi vanhuksen käyttöliittymää varten hankittiin tablettietokone. Projektin laajuudeksi määriteltiin noin 3 opintopistettä opiskelijaa kohden. 1.2 Toteutuneet tavoitteet Toteutimme vanhuksen sekä sukulaisten käyttöliittymän suunnitellusti. Koska järjestelmän perustoiminnallisuuksien toteuttaminen vei odotettua enemmän aikaa, jouduimme jättämään pois joitakin lisätoiminnallisuuksia, kuten viestifoorumin sukulaisten välistä kanssakäymistä varten. Lisäksi osa lisätoiminallisuuksista on toteutettu esimerkinomaisesti siten, että toiminto ei vielä ole kovin järkevä. Halusimme keskittyä järjestelmämme sisäiseen toiminnallisuuteen ja käyttöliittymien ulkoasuun, joten jouduimme ajanpuutteen vuoksi jättämään kommunikoinnin talon laitteiden kanssa pois. Lisäksi sovelluksemme pyörii tällä hetkellä paikallisesti, eli vanhuksen käyttöliittymää ei voi käyttää tabletin kautta. Aikaa projektiin käytimme noin 3 opintopisteen verran kumpikin.
2. Vanhuksen käyttöliittymä Vanhuksen käyttöliittymässä näytetään kuluvan päivän tiedot (viikonpäivä, päivämäärä, kuukausi ja vuosi), kellonaika sekä päivän viisi seuraavaa tapahtumaa aikajärjestyksessä. Tapahtumat on jaettu kategorioihin, joilla on omat symbolinsa. Kuvassa 1 näkyy vanhuksen käyttöliittymä, kun tulevia tapahtumia ei ole. Kuvassa 2 on vanhuksen käyttöliittymä, kun kyseisenä päivänä on kaksi tapahtumaa. Kuva 1: Vanhuksen käyttöliittymä, kun tulevia tapahtumia ei ole.
Kuva 2: Vanhuksen käyttöliittymä, kun tulevia tapahtumia on. Kun jokin tapahtuma tapahtuu, eli saavutetaan haluttu kellonlyömä, näyttää vanhuksen käyttöliittymä kyseisen tapahtuman tiedot näytöllä. Tiedot pysyvät näytöllä, kunnes kellonaika vaihtuu. Kuvassa 3 on esimerkki hälytystyyppisestä tapahtumasta ruudulla.
Kuva 3: Hälytys vanhuksen käyttöliittymässä. Vanhuksen käyttöliittymästä haluttiin mahdollisimman yksinkertainen ja selkeä, jotta sen käyttö ei aiheuttaisi vanhukselle ylimääräistä päänvaivaa. Tarkoitus on, että vanhus ei itse joudu tekemään käyttöliittymässä mitään, vaan kaikki tapahtuu automaattisesti. Kategorioiden ikonit ovat tunnistamisen helpottamiseksi sekä erimuotoisia että erivärisiä ja pyrkivät kuvaamaan esittämäänsä tapahtumatyyppiä mahdollisimman hyvin.
3. Web-käyttöliittymä Sukulaisten ja hoitohenkilökunnan käyttöliittymä on jaettu neljään välilehteen: koti, kalenteri, tapahtumat ja hälytykset. Kotisivulla olisi mahdollista kirjautua sisään järjestelmään, mikäli se olisi useamman vanhuksen käytössä. Tällöin käyttäjille näytettäisiin eri vanhuksen kalenteri käyttöoikeuksista riippuen. Kalenterisivu pitää sisällään meidän tarpeisiimme sopivaksi kustomoidun Web2Calkalenterin, joka näyttää tietokannassa olevat tapahtumat. Eri kategorioihin kuuluvat tapahtumat näytetään eri väreillä, ja niiden näkyvyyttä voi säätää sivupalkin Piilota/Näytä -valikon avulla. Kalenterissa on kuukausi-, viikko- sekä päivänäkymät. Kuvassa 4 näytetään kalenterin kuukausinäkymä ja kuvassa 5 viikkonäkymä. Kuva 4: Web-käyttöliittymän kalenterin kuukausinäkymä
Kuva 5: Web-käyttöliittymän kalenterin viikkonäkymä Koska uusien tapahtumien lisääminen web-käyttöliittymästä Djangon tietokantaan osoittautui kalenterin kanssa hankalaksi, teimme tätä varten erillisen Tapahtumatvälilehden. Välilehdellä voi lisätä uusia tapahtumia syöttämällä tapahtuman tiedot vastaaviin kenttiin. Lisäksi välilehdellä näytetään kaikki tietokannan tapahtumat allekkain. Kuvassa 6 näytetään tapahtuman lisääminen järjestelmään ja kuvassa 7 tapahtumavälilehti, kun tietokannassa on jo tapahtumia. Kuva 6: Tapahtuman lisääminen web-käyttöliittymän kautta
Kuva 7: Tapahtumia web-käyttöliittymässä Hälytykset-välilehdellä näytetään aikajärjestyksessä punaisella värillä kaikki tietokannassa olevat hälytystyyppiset tapahtumat. Tapahtuma on mahdollista kuitata sen perässä olevaa Kuittaa-nappia painamalla. Kuittaustoiminnallisuus on kuitenkin toteutettu esimerkinomaisesti eikä napin painaminen varsinaisesti vaikuta järjestelmän tilaan. Kuvassa 8 on Hälytys-välilehti, kun hälytyksiä on järjestelmässä yksi. Kuva 8: Web-käyttöliittymän hälytysvälilehti 4. Tekninen toteutus Sovellus on toteutettu Djangolla ja sen sisäinen rakenne vastaa Djangon automaattisesti luomaa rakennetta. Tapahtumat on kuvattu Djangon Modelsmoduulissa Event-luokkana ja kategoriat Group-luokkana. Jokaiseen tapahtumaan liittyy yksi kategoria. Käyttöliittymät on tehty HTML 5:ttä sekä Djangon template-kieltä hyväksi käyttäen.
5. Riskit Oleellisimmiksi riskeiksi arvioitiin projektin alussa laitteiston hankkimiseen ja toimivuuteen liittyvät riskit, softan yhteensopivuus sekä yhteistyö muiden ryhmien kanssa. Näistä laitteistoon ja yhteistyöhön liittyvät riskit eivät realisoituneet, sillä emme ehtineet projektissamme vaiheeseen, jossa nämä olisivat olleet ajankohtaisia. Väliraportissa suurimmaksi riskiksi arvioitu Djangon ja Web2Cal-kalenterin yhteensopivuusongelma toteutui siltä osin, että emme saaneet tapahtumien lisäämistä kalenterin kautta toteutettua. Sen sijaan tietokannassa olevien tapahtumien näyttäminen kalenterissa onnistui lopulta helpommin kuin odotimme, kun onnistuimme sisäistämään Djangon template-kielen ominaisuuksia paremmin. Näiden riskien lisäksi esiin nousi uusia riskejä, joita emme olleet osanneet ennakoida. Paulan tietokoneen hajoaminen ja korjauksen viivästyminen aiheutti parin viikon viiveen Paulan Djangoon perehtymisessä. Tämän vuoksi webkäyttöliittymän toiminnallisuuksien toteuttaminen jäi viimeiselle viikolle eikä niiden yksityiskohtiin ehditty paneutua. Yleisesti ryhmän toimintaa vaikeuttivat motivaatiopula sekä siitä seurannut aikapula. Projektiin tarttuminen tuntui hankalalta, kun uusia asioita oli niin paljon eikä tiennyt, mistä aloittaa. Tämä kostautui viimeiselle viikolle kasaantuneena työtaakkana, josta poimittiin olennaisimmat asiat toteutettavaksi. 6. Projektista opittua Vaikka emme saavuttaneet projektin alussa asettamiamme tavoitteita täysin, oli projekti kuitenkin opettavainen ja lopputulos resursseihimme nähden tyydyttävä. Projektiin liittyvien teknologioiden lisäksi opimme paljon projektinhallinnasta ja muista toimintatavoista lähinnä varoittavien esimerkkien kautta. Vaikka projektin kuinka yrittäisi aloittaa hyvissä ajoin, jää viimeisille päiville aina eniten tehtävää. Tässä olisi voinut auttaa yksityiskohtaisemman suunnitelman ja tavoitteiden laatiminen heti projektin alussa. Toisaalta projektiin liittyviä osa-alueita oli vaikea hahmottaa projektisuunnitelmaa ja vielä väliraporttiakin laatiessa, joten selkeä kuva kokonaisuudesta muodostui oikeastaan vasta viime metreillä. Tuntemattomat teknologiat ja laitteisto aiheuttivat tunteen omien kykyjen riittämättömyydestä ja vaikeuttivat tehtäviin tarttumista. Tässä olisi voinut auttaa neuvojen pyytäminen rohkeammin projektin ohjaajilta. Olemme kuitenkin molemmat sen verran itsenäisiä työskentelijöitä, että yritimme mieluummin pähkäillä asioita keskenämme. Toisaalta myös uusia asioita oli niin paljon, että ei oikein edes tiennyt, mihin neuvoa pitäisi kysyä.
Aloitimme projektin toteuttamisen käyttöliittymien ulkoasusta, mikä söi selvästi toiminnallisuuksiin paneutumiseen käytettyä aikaa. Valitsimme web-käyttöliittymään tyylikkään mutta monimutkaisen ja ominaisuuksiltaan jopa liiallisen kalenteritoteutuksen, johon perehtyminen vei paljon aikaa. Jos olisimme aloittaneet toteutuksen perustoiminnallisuuksista ja kasanneet pikkuhiljaa niiden päälle viimeistellympää ulkonäköä ja lisätoimintoja, olisimme voineet saada enemmän aikaan. Toisaalta ainakin sovelluksen ulkoasu on nyt meille mieluinen ja käytettävyydeltään hyvä, mikä oli yksi päätavoitteista vanhusten ja epäteknisten henkilöiden käyttöön tarkoitettua sovellusta suunnitellessa. Kaikenkaikkiaan projekti antoi hyvän yleissilmäyksen Djangoon, syvensi osaamista HTML:n ja JavaScriptin käytössä sekä muistutti kunnollisen projektinhallinnan tärkeydestä. 7. Ajankäyttö Tehtävä Vastuuhenkilö Käytetyt tunnit Yleinen suunnittelu Molemmat 5 Käyttöliittymien suunnittelu Luokkarakenteen suunnittelu ja toteutus Molemmat 5 Salla 5 Palaverit Molemmat 10 Teknologioiden opettelu Molemmat 20 Luennot/esitykset Molemmat 5 Vanhuksen käyttöliittymän ulkoasu Web-käyttöliittymän ulkoasu Kalenterin kustomointi ja toiminnallisuuksien opettelu Vanhuksen käyttöliittymän toiminnallisuus Web-käyttöliittymän toiminnallisuus Salla 10 Paula 5 Paula 20 Salla 25 Paula 20 Osien integrointi toisiinsa Molemmat 5
Tehtävä Vastuuhenkilö Käytetyt tunnit Raportointi Molemmat 5 8. Yhteenveto Vaikka projekti aiheutti paljon stressiä, harmaita hiuksia ja riittämättömyyden tunteita eikä motivaatio aina ollut huipussaan, on lopputulos kuitenkin kelvollinen demonstraatio tämänkaltaisesta sovelluksesta ja sen mahdollisuuksista. Tässä vaiheessa käyttöliittymiä ja toiminnallisuutta olisikin todennäköisesti hyvä demota mahdollisille käyttäjille ja poimia heidän ideoistaan ja toiveistaan mahdolliset jatkokehityksen kohteet. Saimmekin jo juuri ennen loppudemoa projektista palautetta vanhustenkeskus Kustaankartanon henkilökunnan edustajilta, ja olennaisena seikkana nousi esiin tarve kustomoida vanhuksen käyttöliittymää käyttäjän tarpeiden mukaan. Jatkokehityksessä olisi hyvä mahdollistaa tämä esimerkiksi sukulaisten/hoitohenkilökunnan käyttöliittymän kautta eri parametreja muuttamalla. Haluttuja kustomointikohteita olivat ainakin kellon analogisuus/digitaalisuus, käyttöliittymässä näytettävien tapahtumien määrä sekä tapahtumien kategoriat ja niihin liittyvät kuvat sekä mahdolliset äänisignaalit. Kunnolla viimeisteltynä ja erilaisilla lisätoiminnallisuuksilla höystettynä sovellus olisi varmasti avuksi vanhuksille sekä muille huonomuistisille henkilöille ja toisi turvaa näiden omaisille. Jatkokehitystä ajatellen web-käyttöliittymän kalenteriosuus kannattaisi todennäköisesti korvata jollakin yksinkertaisemmalla valmiilla toteutuksella tai omalla versiolla. Integraatio Valpas-järjestelmään kodin laitteiden tietojen saamiseksi mahdollistaisi automaattiset hälytykset laitteiden tilan perusteella, mikä on sovelluksen hyödyllisyyden kannalta olennainen lisä. Mahdollisia muita lisätoimintoja, kuten sukulaisten viestifoorumi, hälytysten lähettäminen tekstiviestillä tai videopuhelumahdollisuus voi keksiä lukuisia, ja niiden tärkeyden määrittämiseen tarvittaisiin todennäköisesti keskustelua niin hoitohenkilökunnan kuin vanhustenkin kanssa.