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Homes that adapt to you

(Français)

For people living with Alzheimer’s and other dementias, home can become an unsafe environment. Now imagine a “smart home” that is loaded with sensors to help people stay safe and independent for as long as possible. AGE-WELL researchers are working to make this a reality in the next few years.

The goal is to create a home that is adapted to each person’s quirks and habits, says Dr. Hélène Pigot, a computer science professor at the Université de Sherbrooke―a bespoke system that would include features such as infra-red sensors in the floor that light the path from the bed to the bathroom, a garbage can that indicates when it is full and what day to empty it, a meal tray that provides hints on the right sequences for eating and a stove that reminds users to turn it on and, most importantly, off.

A device called COACH uses artificial intelligence, sensors and audio/video cues to guide people with dementia through the steps of handwashing and tooth brushing.

A device called COACH uses artificial intelligence, sensors and audio/video cues to guide people with dementia through the steps of handwashing and tooth brushing.

“We want to give back as much autonomy and control as possible to people,” says Dr. Pigot, a co-founder of the DOMUS (DOMotics at the Université de Sherbrooke) laboratory, which works on innovations to help people with cognitive deficits, including head trauma, schizophrenia and Alzheimer’s. “With a rapidly aging population, it’s so important to create features that give people the option to remain in their homes, still mostly independent, enjoying a real quality of life.”

Dr. Pigot and her collaborators are creating the high-tech features, but caregivers are providing crucial input and, ultimately, will be the ones who pick and install the right features in their loved one’s home.

Project co-lead Dr. Jesse Hoey calls it a “do-it-yourself” approach to a smart home. “Caregivers know the older person’s habits and can personalize the smart-home features to that person’s needs,” says Dr. Hoey, an associate professor of computer science at the University of Waterloo.

Adding to the menu of smart-home features is Dr. Alex Mihailidis, a professor in the Department of Occupational Science and Occupational Therapy at the University of Toronto―and one of AGE-WELL’s scientific directors. He has created a device called COACH that uses artificial intelligence, sensors and audio/video cues to guide people with dementia through the steps of handwashing and tooth brushing.

“Sensors can help with whatever activity people with dementia are trying to perform, be it brushing teeth, getting dressed, making a meal or preparing a cup of tea. It’s about safety―and it’s about independence,” he says.

His team has also developed an intelligent emergency response system to detect falls in the home. Using artificial intelligence and computer vision, the system “learns” a person’s habits and knows when something has gone wrong. It can interact with the person and call for help, if necessary.

Dr. Pigot imagines that sensors could detect when someone is distressed and help with a combination of calming lights and music. “The person may confuse nighttime with daytime and not find their way back to bed. Our goal is to help reduce the anxiety of someone disoriented during the night, so that they go back to sleep.”

Features of smart homes will ideally be integrated into the homes of healthy older adults too, allowing them to get used to the technologies, says Dr. Hoey. “The Do-It-Yourself Smart Home aims to provide assistance over long periods to support older adults as functional ability and health status declines.”

Smart homes will also be able to predict problems. Dr. Mihailidis is building “predictive algorithms” to determine who will develop dementia―by gathering information on patterns of daily living.

“Right now, health care in this country is mostly reactive. We want to be pro-active―to act before it’s too late,” says Dr. Mihailidis, who holds the Barbara G. Stymiest Chair in Rehabilitation Technology Research at Toronto Rehab. “Smart homes will also reduce the burden on caregivers and help to keep people out of hospitals and long-term care. It’s a win-win scenario.”

Des domiciles adaptés à vos besoins

Pour les personnes atteintes d’Alzheimer et d’autres problèmes de démence, le domicile peut devenir un environnement dangereux. Imaginez maintenant un « domicile intelligent » doté de détecteurs pour assurer la protection et l’autonomie des gens aussi longtemps que possible. Les chercheurs d’AGE-WELL espèrent réaliser cet objectif au cours des années à venir.

L’idée est de créer un domicile adapté aux particularités et aux habitudes de chaque personne, explique Hélène Pigot, professeure d’informatique à l’Université de Sherbrooke : un système sur mesure qui inclurait des fonctions telles que des capteurs infrarouges dans le plancher qui illuminent le parcours du lit à la salle de bain, une poubelle qui indique qu’elle est pleine et quel jour il faut la vider, un plateau repas qui donne des conseils sur le bon ordre à suivre pour manger et un four qui rappelle aux utilisateurs de l’allumer et, plus important encore, de l’éteindre.

Un appareil appelé COACH utilise l’intelligence artificielle, des capteurs et des indices audiovidéo pour accompagner les personnes atteintes de démence tout au long des étapes du lavage des mains et du brossage des dents.

Un appareil appelé COACH utilise l’intelligence artificielle, des capteurs et des indices audiovidéo pour accompagner les personnes atteintes de démence tout au long des étapes du lavage des mains et du brossage des dents.

“Nous voulons redonner autant d’autonomie et de contrôle que possible aux gens”, précise Mme Pigot, cofondatrice du laboratoire DOMUS à l’Université de Sherbrooke, qui travaille à des innovations afin d’aider les gens ayant des déficits cognitifs imputables entre autres à des traumatismes crâniens, à la schizophrénie et la maladie d’Alzheimer. “Compte tenu du vieillissement rapide de la population, il est tellement important de créer des outils qui offrent aux gens la possibilité de rester chez eux, de conserver leur autonomie à peu près intacte, et de profiter d’une vraie qualité de vie”.

Mme Pigot et ses collaborateurs créent les outils de haute technologie, mais les aidants naturels apportent des contributions essentielles et, au bout du compte, ce sont eux qui choisiront et installeront les bons outils au domicile de leurs proches.

Jesse Hoey, codirecteur du projet, parle d’une approche “libre-service” de la domotique. “Les aidants naturels connaissent les habitudes de la personne âgée et peuvent adapter les fonctions de domotique aux besoins de cette personne”, déclare M. Hoey, professeur agrégé d’informatique à l’Université de Waterloo.

Alex Mihailidis, professeur au Département de sciences du travail et d’ergothérapie de l’Université de Toronto, est un autre intervenant de la domotique — et un des directeurs scientifiques d’AGE-WELL. Il a créé un appareil appelé COACH qui utilise l’intelligence artificielle, des capteurs et des indices audiovidéo pour accompagner les personnes atteintes de démence tout au long des étapes du lavage des mains et du brossage des dents.

“Les capteurs peuvent aider les gens atteints de démence à accomplir toutes sortes de tâches, comme se brosser les dents, s’habiller, préparer un repas ou se faire une tasse de thé. C’est une question de sécurité — et d’autonomie”, explique-t-il.

Son équipe a également mis au point un système d’intervention d’urgence pour détecter les chutes à domicile. Grâce à l’intelligence artificielle et à la vision artificielle, le système “apprend” les habitudes d’une personne et sait détecter les problèmes. Il peut interagir avec la personne et appeler au secours lorsqu’il y a lieu.

Mme Pigot imagine que les capteurs pourraient détecter qu’une personne est en détresse et lui venir en aide grâce à une combinaison apaisante d’éclairage et de musique. “La personne peut penser qu’il fait jour alors qu’il fait nuit et ne pas pouvoir retourner au lit. Notre objectif vise à réduire l’anxiété d’une personne désorientée pendant la nuit, pour qu’elle puisse retourner dormir”.

Idéalement, les fonctions de domotique seront également intégrées au domicile d’aînés en bonne santé, ce qui leur permettra de s’habituer aux technologies, de dire M. Hoey. “La domotique libre-service vise à fournir de l’aide sur de longues périodes pour soutenir les personnes âgées à mesure que leur capacité fonctionnelle et leur état de santé se détériorent”.

Les maisons intelligentes pourront également anticiper les problèmes. M. Mihailidis est en train de mettre au point des “algorithmes prédictifs” pour déterminer qui développera une démence — en recueillant de l’information sur les habitudes au quotidien.

“À l’heure actuelle, les soins de santé au pays sont plutôt réactifs. Nous voulons être proactifs, afin d’agir avant qu’il ne soit trop tard”, souligne M. Mihailidis, titulaire de la chaire Barbara G. Stymiest pour les recherches en technologies de réadaptation à l’Institut de réadaptation de Toronto. “Les maisons intelligentes réduiront également le fardeau imposé aux aidants naturels et contribueront à éloigner les gens des hôpitaux et des centres de soins de longue durée. Tout le monde y gagne.”