Skosensorn ska in i sulan

Med hjälp av en liten processor och mikromekaniska sensorer – allt stoppat i klacken på en brandmans sko – blir räddningsarbetet vid bränder både effektivare och säkrare. Nu planerar KTH-forskarna bakom den nya positioneringstekniken att integrera sensorerna i själva skosulan, för att på så sätt öka flexibiliteten och öppna för ytterligare tillämpningar.

Eld, rök och obefintlig sikt är en vanlig arbetssituation för brandmän. Genom ny teknik utvecklad på KTH – med sensorer och signalbehandling i skon och en sändare på axeln – kan räddningsledningen hålla koll på hur brandmännen rör sig under ett uppdrag samt även styra dem i räddningsarbetet.

Professor Peter Händel har utvecklat tekniken för ledningssystemet tillsammans med KTH-forskaren John-Olof Nilsson och Jouni Rantakokko, forskare på KTH och forskningsledare på Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI), liksom övriga i forskarteamet. Forskningen sker i samarbete med FOI, svenska räddningstjänster och det indiska universitetet Indian Institute of Science (IISc) i Bangalore.

– När brandmännen kan jobba säkrare och effektivare kan också fler liv räddas, säger Peter Händel, professor i signalbehandling på KTH, som varit med och utvecklat tekniken för ledningssystemet.

Tröghetsnavigeringssystemet som sitter i skons klack är utvecklat inom open source-projektet OpenShoe (länk), där en tröghetsnavigator IMU (Inertial Measurement Unit) från Analog Devices samsas med en Atmel AVR-processor.

Skosensorerna beräknar position, rörelsehastighet samt riktning. På så sätt kan man hålla noggrann koll på hur foten flyttas oberoende om den som använder skon går, springer, hoppar eller till och med ålar sig fram.

Noggrannheten i positionens bestämning beror av användningen, men eftersom en mänsklig kropp har en utsträckning så är en noggrannhet på en meter tillräcklig.

– Viktigast för brandmän att kunna skilja ett våningsplan från ett annat. Felet växer också överlag med tiden. Nu klarar vi kraven säg en timme, säger Peter Händel.

För kommunikationen används en UWB-radio – en korthållsradio som arbetar på 6 GHz – som också är utvecklad på KTH. Radion fästs på axeln och håller koll på den enskilde brandmannens position i förhållande till kollegorna. Informationen sänds till räddningsledaren och till övriga brandmän.

Eftersom systemet inte kräver någon yttre infrastruktur, såsom GPS, kan det även användas under marken i exempelvis gruvor och tunnelbanor. Enligt forskarna har det testats med rökdykare i realtid 25 meter under marken, med mycket god precision i positioneringen i både höjd och sidled. Nästa steg är därför att integrera det systemet som idag sitter i klacken i själva skosulan.

Planen är att en första prototyp av en tröghetsnavigerande sula ska vara framme om två år, år 2016. Tanken är att den då ska vara så pass tunn att den inte bara kan användas av brandmän, utan även i vanliga skor. Därmed öppnar det upp för en hel mängd nya användningsområden, både inom exempelvis sjukvården och idrottsvärlden.