TEDYouth 2014
Kenneth Shinozuka: My simple invention, designed to keep my grandfather safe
Kenneth Shinozuka: Meine einfache Erfindung, um meinen Großvater zu schützen
Filmed:
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Sechzig Prozent der Demenzkranken wandern umher; ein Problem, das sehr anstrenged für Patienten und Betreuer sein kann. In diesem charmanten Vortrag sieht man, wie der jugendliche Erfinder Kenneth Shinozuka sich eine Lösung ausdachte, um seinem umherwandernden Großvater und der Tante, die ihn versorgt, zu helfen. Und, wie er hofft, anderen Alzheimer-Patienten zu helfen.
Kenneth Shinozuka - Smart product inventor
Kenneth Shinozuka designs smart products ... He's been doing so since he was in kindergarten. Full bio
Kenneth Shinozuka designs smart products ... He's been doing so since he was in kindergarten. Full bio
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00:12
What's the fastest growing threat
to Americans' health?
to Americans' health?
0
771
3364
Was ist die größte Bedrohung
für die Gesundheit der US-Amerikaner?
für die Gesundheit der US-Amerikaner?
00:16
Cancer? Heart attacks? Diabetes?
1
4135
2838
Krebs? Herzinfarkte? Diabetes?
00:19
The answer is actually none of these;
2
7603
1846
Es ist nichts davon.
00:21
it's Alzheimer's disease.
3
9449
1801
Es ist die Alzheimer-Krankheit.
00:23
Every 67 seconds,
4
11250
2026
Alle 67 Sekunden
00:25
someone in the United States
is diagnosed with Alzheimer's.
is diagnosed with Alzheimer's.
5
13276
2945
wird in den USA jemand
mit Alzheimer diagnostiziert.
mit Alzheimer diagnostiziert.
00:28
As the number of Alzheimer's patients
triples by the year 2050,
triples by the year 2050,
6
16761
3388
Da sich die Zahl der Alzheimerpatienten
bis 2050 verdreifachen wird,
bis 2050 verdreifachen wird,
00:32
caring for them, as well as
the rest of the aging population,
the rest of the aging population,
7
20149
3297
wird die Pflege für sie
und die übrige alternde Bevölkerung
und die übrige alternde Bevölkerung
00:35
will become an overwhelming
societal challenge.
societal challenge.
8
23446
2559
zu einer überwältigenden
sozialen Herausforderung.
sozialen Herausforderung.
Meine Familie hat hautnah erfahren
00:38
My family has experienced firsthand
9
26585
1880
wie anstrengend die Pflege
eines Alzheimerpatienten ist.
eines Alzheimerpatienten ist.
00:40
the struggles of caring
for an Alzheimer's patient.
for an Alzheimer's patient.
10
28465
2502
Ich wuchs in einer Familie
mit drei Generationen auf
mit drei Generationen auf
00:42
Growing up in a family
with three generations,
with three generations,
11
30967
2140
00:45
I've always been very close
to my grandfather.
to my grandfather.
12
33107
2155
und war meinem Großvater immer sehr nahe.
00:47
When I was four years old,
13
35262
1427
Als ich vier Jahre alt war,
00:48
my grandfather and I
were walking in a park in Japan
were walking in a park in Japan
14
36689
2503
ging ich mit meinem Großvater
im Park spazieren,
im Park spazieren,
00:51
when he suddenly got lost.
15
39192
1305
als er sich plötzlich verlief.
00:52
It was one of the scariest moments
I've ever experienced in my life,
I've ever experienced in my life,
16
40497
3213
Das war einer der erschreckendsten
Momente meines Lebens
Momente meines Lebens
00:55
and it was also the first
instance that informed us
instance that informed us
17
43710
2407
und es war das erste Anzeichen,
00:58
that my grandfather
had Alzheimer's disease.
had Alzheimer's disease.
18
46117
2295
dass mein Großvater Alzheimer hatte.
01:00
Over the past 12 years,
his condition got worse and worse,
his condition got worse and worse,
19
48682
3343
In den letzten zwölf Jahren hat sich
sein Zustand stetig verschlimmert
sein Zustand stetig verschlimmert
01:04
and his wandering in particular
caused my family a lot of stress.
caused my family a lot of stress.
20
52025
3798
und besonders sein Umherwandern
hat meiner Familie viel Sorge bereitet.
hat meiner Familie viel Sorge bereitet.
Meine Tante, seine Hauptbetreuerin,
01:07
My aunt, his primary caregiver,
21
55823
1479
01:09
really struggled to stay awake at night
to keep an eye on him,
to keep an eye on him,
22
57302
3047
rang nachts darum wach zu bleiben,
um ihn im Auge zu behalten.
um ihn im Auge zu behalten.
Trotzdem bemerkte sie oft nicht,
wenn er das Bett verließ.
wenn er das Bett verließ.
01:12
and even then often failed
to catch him leaving the bed.
to catch him leaving the bed.
23
60349
2698
01:15
I became really concerned
about my aunt's well-being
about my aunt's well-being
24
63047
2811
Ich machte mir Sorgen
um die Gesundheit meiner Tante
um die Gesundheit meiner Tante
01:17
as well as my grandfather's safety.
25
65858
1741
und die Sicherheit meines Großvaters.
01:19
I searched extensively for a solution
that could help my family's problems,
that could help my family's problems,
26
67599
3531
Ich habe lange nach einer Lösung
gesucht, die meiner Familie helfen könnte,
gesucht, die meiner Familie helfen könnte,
01:23
but couldn't find one.
27
71130
1360
konnte aber keine finden.
01:24
Then, one night about two years ago,
28
72960
2733
Dann, eines nachts vor etwa zwei Jahren,
01:27
I was looking after my grandfather
and I saw him stepping out of the bed.
and I saw him stepping out of the bed.
29
75693
3465
kümmerte ich mich um meinen Großvater
und sah, wie er vom Bett aufstand.
und sah, wie er vom Bett aufstand.
01:31
The moment his foot landed on the floor,
30
79158
1992
Als sein Fuß den Boden berührte,
dachte ich: "Warum bringe ich nicht
einen Drucksensor an seiner Ferse an?"
einen Drucksensor an seiner Ferse an?"
01:33
I thought, why don't I put
a pressure sensor on the heel of his foot?
a pressure sensor on the heel of his foot?
31
81150
3262
01:36
Once he stepped onto the floor
and out of the bed,
and out of the bed,
32
84412
2397
Sobald er beim Aufstehen
den Boden berührt,
den Boden berührt,
würde der Drucksensor den höheren Druck
durch das Körpergewicht erkennen
durch das Körpergewicht erkennen
01:38
the pressure sensor would detect an
increase in pressure caused by body weight
increase in pressure caused by body weight
33
86809
3707
und eine drahtlose, akustische Warnung
an das Smartphone des Pflegers schicken.
an das Smartphone des Pflegers schicken.
01:42
and then wirelessly send an audible alert
to the caregiver's smartphone.
to the caregiver's smartphone.
34
90516
3455
01:45
That way, my aunt could sleep
much better at night
much better at night
35
93971
2341
So könnte meine Tante
nachts viel besser schlafen,
nachts viel besser schlafen,
01:48
without having to worry
about my grandfather's wandering.
about my grandfather's wandering.
36
96312
2690
ohne sich um die Streifzüge
meines Großvaters sorgen zu müssen.
meines Großvaters sorgen zu müssen.
01:51
So now I'd like to perform
a demonstration of this sock.
a demonstration of this sock.
37
99002
3932
Jetzt demonstriere ich euch diese Socke.
01:57
Could I please have
my sock model on the stage?
my sock model on the stage?
38
105134
2668
Könnte mein Sockenmodell
bitte auf die Bühne kommen?
bitte auf die Bühne kommen?
02:00
Great.
39
108831
1729
Toll.
02:04
So once the patient
steps onto the floor --
steps onto the floor --
40
112170
3780
Sobald also der Patient
auf den Boden tritt --
auf den Boden tritt --
02:07
(Ringing) --
41
115950
1560
(Läuten) --
02:09
an alert is sent
to the caregiver's smartphone.
to the caregiver's smartphone.
42
117510
2672
wird ein Alarm an
das Handy des Betreuers gesandt.
das Handy des Betreuers gesandt.
02:16
Thank you. (Applause)
43
124571
1486
Danke. (Applaus)
02:18
Thank you, sock model.
44
126057
3168
Danke, Sockenmodell.
02:24
So this is a drawing
of my preliminary design.
of my preliminary design.
45
132045
2604
Das ist eine Skizze
meines vorläufigen Designs.
meines vorläufigen Designs.
02:27
My desire to create
a sensor-based technology
a sensor-based technology
46
135819
2622
Ich wollte eine sensorbasierte
Technologie entwickeln,
Technologie entwickeln,
02:30
perhaps stemmed from my lifelong love
for sensors and technology.
for sensors and technology.
47
138441
3528
was von meiner Liebe
für Sensoren und Technik herrührt.
für Sensoren und Technik herrührt.
02:33
When I was six years old,
48
141979
1486
Als ich sechs Jahre alt war,
rutschte ein älterer Freund
der Familie im Bad aus
der Familie im Bad aus
02:35
an elderly family friend
fell down in the bathroom
fell down in the bathroom
49
143465
2330
02:37
and suffered severe injuries.
50
145795
1710
und erlitt schwere Verletzungen.
Ich war auch besorgt
wegen meiner Großeltern
wegen meiner Großeltern
02:39
I became concerned
about my own grandparents
about my own grandparents
51
147505
2101
und wollte ein intelligentes System
im Bad entwicklen.
im Bad entwicklen.
02:41
and decided to invent
a smart bathroom system.
a smart bathroom system.
52
149606
2352
02:43
Motion sensors would be installed
inside the tiles of bathroom floors
inside the tiles of bathroom floors
53
151958
3608
Bewegungssensoren wären in
den Bodenfliesen im Bad installiert,
den Bodenfliesen im Bad installiert,
02:47
to detect the falls of elderly patients
whenever they fell down in the bathroom.
whenever they fell down in the bathroom.
54
155566
3838
um die Stürze älterer Patienten
zu erkennen, sobald sie im Bad hinfielen.
zu erkennen, sobald sie im Bad hinfielen.
02:51
Since I was only six years old at the time
55
159404
2012
Da ich damals gerade sechs Jahre alt
02:53
and I hadn't graduated
from kindergarten yet,
from kindergarten yet,
56
161416
2323
und noch im Kindergarten war,
02:55
I didn't have the necessary resources and
tools to translate my idea into reality,
tools to translate my idea into reality,
57
163739
4334
hatte ich nicht die Möglichkeiten,
meine Idee realisieren zu können.
meine Idee realisieren zu können.
03:00
but nonetheless, my research experience
58
168073
2633
Aber trotzdem weckten
meine Erfahrungen
meine Erfahrungen
03:02
really implanted in me a firm desire
to use sensors to help the elderly people.
to use sensors to help the elderly people.
59
170706
4251
den festen Wunsch, Sensoren zu nutzen
um älteren Menschen zu helfen.
um älteren Menschen zu helfen.
03:06
I really believe that sensors can improve
the quality of life of the elderly.
the quality of life of the elderly.
60
174957
4616
Sensoren können die Lebensqualität
von Senioren verbessern.
von Senioren verbessern.
Bei meinen Planungen wurde mir klar,
dass es drei Herausforderungen gab:
dass es drei Herausforderungen gab:
03:12
When I laid out my plan, I realized
that I faced three main challenges:
that I faced three main challenges:
61
180944
3481
03:16
first, creating a sensor;
62
184425
1769
1. Einen Sensor entwerfen.
03:18
second, designing a circuit;
63
186194
1579
2. Einen Stromkreis entwerfen.
3. Eine Smartphone-App programmieren.
03:19
and third, coding a smartphone app.
64
187773
1746
03:21
This made me realize that my project
was actually much harder to realize
was actually much harder to realize
65
189519
3408
Mir wurde bewusst, dass mein Projekt
schwerer umzusetzen war
schwerer umzusetzen war
03:24
than I initially had thought it to be.
66
192927
2055
als ich ursprünglich dachte.
Ich musste einen tragbaren Sensor
designen, der dünn und flexibel genug war,
designen, der dünn und flexibel genug war,
03:26
First, I had to create a wearable sensor
that was thin and flexible enough
that was thin and flexible enough
67
194982
3494
um bequem an der Fußsohle
getragen werden zu können.
getragen werden zu können.
03:30
to be worn comfortably
on the bottom of the patient's foot.
on the bottom of the patient's foot.
68
198476
2761
03:33
After extensive research and testing
of different materials like rubber,
of different materials like rubber,
69
201237
3419
Nach viel Recherche und Tests
mit verschiedenen Materialien wie Gummi,
mit verschiedenen Materialien wie Gummi,
03:36
which I realized was too thick to be worn
snugly on the bottom of the foot,
snugly on the bottom of the foot,
70
204656
3535
der viel zu dick war, um gemütlich
am Fuß getragen zu werden,
am Fuß getragen zu werden,
03:40
I decided to print a film sensor
71
208191
1567
druckte ich einen Foliensensor
03:41
with electrically conductive
pressure-sensitive ink particles.
pressure-sensitive ink particles.
72
209758
2902
mit elektrisch leitenden,
druckempfindlichen Farbpartikeln.
druckempfindlichen Farbpartikeln.
03:44
Once pressure is applied, the connectivity
between the particles increases.
between the particles increases.
73
212660
3576
Sobald Druck ausgeübt wird, nimmt
die Verbindung zwischen den Partikeln zu.
die Verbindung zwischen den Partikeln zu.
03:48
Therefore, I could design a circuit
that would measure pressure
that would measure pressure
74
216236
2964
So konnte ich einen Stromkreis
entwickeln, der Druck misst,
entwickeln, der Druck misst,
indem elektrischer Widerstand
gemessen wird.
gemessen wird.
03:51
by measuring electrical resistance.
75
219200
1767
Dann musste ich einen drahtlose,
tragbaren Stromkreis entwerfen,
tragbaren Stromkreis entwerfen,
03:53
Next, I had to design
a wearable wireless circuit,
a wearable wireless circuit,
76
221267
2759
03:56
but wireless signal transmission
consumes lots of power
consumes lots of power
77
224026
3312
aber drahtlose Signalübertragung
verbraucht viel Energie
verbraucht viel Energie
03:59
and requires heavy, bulky batteries.
78
227338
1763
und braucht schwere,
unhandliche Batterien.
unhandliche Batterien.
04:01
Thankfully, I was able to find out
about the Bluetooth low energy technology,
about the Bluetooth low energy technology,
79
229101
3627
Zum Glück erfuhr ich von
der Bluetooth-Technnologie,
der Bluetooth-Technnologie,
die wenig Energie verbraucht und von
einer Knopfzellen-Batterie betrieben wird.
einer Knopfzellen-Batterie betrieben wird.
04:04
which consumes very little power
and can be driven by a coin-sized battery.
and can be driven by a coin-sized battery.
80
232728
3523
04:08
This prevented the system
from dying in the middle of the night.
from dying in the middle of the night.
81
236251
3629
Das verhinderte, dass die Batterien
mitten in der Nacht aufgeben.
mitten in der Nacht aufgeben.
04:11
Lastly, I had to code a smartphone app
that would essentially transform
that would essentially transform
82
239880
3463
Zuletzt musste ich eine Smartphone-App
programmieren, die das Handy
programmieren, die das Handy
04:15
the care-giver's smartphone
into a remote monitor.
into a remote monitor.
83
243343
2478
des Betreuers in ein Gerät zur
Fernüberwachung verwandelt.
Fernüberwachung verwandelt.
04:17
For this, I had to expand upon
my knowledge of coding with Java and XCode
my knowledge of coding with Java and XCode
84
245821
3676
Dafür musste ich mein Wissen
über Java und XCode ausweiten
über Java und XCode ausweiten
04:21
and I also had to learn about how to code
for Bluetooth low energy devices
for Bluetooth low energy devices
85
249497
3487
und ich lernte auch, wie man
Geräte für Bluetooth programmiert,
Geräte für Bluetooth programmiert,
04:24
by watching YouTube tutorials
and reading various textbooks.
and reading various textbooks.
86
252984
2876
indem ich Anleitungen auf Youtube schaute
und verschiedene Lehrbücher las.
und verschiedene Lehrbücher las.
04:29
Integrating these components, I was able
to successfully create two prototypes,
to successfully create two prototypes,
87
257230
3789
Ich konnte diese Komponenten verbinden
und zwei Prototypen herstellen.
und zwei Prototypen herstellen.
04:33
one in which the sensor
is embedded inside a sock,
is embedded inside a sock,
88
261019
2328
Einmal ist der Sensor in
eine Socke eingearbeitet
eine Socke eingearbeitet
04:35
and another that's
a re-attachable sensor assembly
a re-attachable sensor assembly
89
263347
2396
und einmal ist es eine
flexible Sensoreinheit,
flexible Sensoreinheit,
die überall angeklebt werden kann,
04:37
that can be adhered anywhere
that makes contact
that makes contact
90
265743
2206
wo Kontakt zum Fuß des Patienten besteht.
04:39
with the bottom of the patient's foot.
91
267949
1833
04:41
I've tested the device on my grandfather
for about a year now,
for about a year now,
92
269782
2900
Ich habe das Gerät jetzt ein Jahr lang
an meinem Großvater getestet,
an meinem Großvater getestet,
04:44
and it's had a 100 percent success rate
93
272682
1911
und es hatte eine 100 %ige Erfolgsrate
04:46
in detecting the over 900
known cases of his wandering.
known cases of his wandering.
94
274593
3496
bei der Erfassung der über
900 Fällen seines Umherirrens.
900 Fällen seines Umherirrens.
Letzten Sommer konnte ich
mein Gerät in der Betatestphase
mein Gerät in der Betatestphase
04:50
Last summer, I was able
to beta test my device
to beta test my device
95
278629
2423
04:53
at several residential
care facilities in California,
care facilities in California,
96
281052
2546
in einigen Pflegeeinrichtungen testen
und momentan verarbeite ich
die Rückmeldungen,
die Rückmeldungen,
04:55
and I'm currently incorporating
the feedback
the feedback
97
283598
2172
um das Gerät zu einem
marktfähigen Produkt zu verbessern.
marktfähigen Produkt zu verbessern.
04:57
to further improve the device
into a marketable product.
into a marketable product.
98
285770
2963
05:00
Testing the device on a number of patients
99
288733
2108
Durch die Tests an mehreren Patienten
05:02
made me realize that I needed
to invent solutions
to invent solutions
100
290841
2509
wurde mir klar, dass ich Lösungen
entwickeln musste
entwickeln musste
05:05
for people who didn't want
to wear socks to sleep at night.
to wear socks to sleep at night.
101
293350
2885
für Menschen, die nicht
mit Socken schlafen wollen.
mit Socken schlafen wollen.
05:08
So sensor data, collected
on a vast number of patients,
on a vast number of patients,
102
296805
2825
Die Sensordaten von
einer großen Zahl Patienten
einer großen Zahl Patienten
05:11
can be useful for improving patient care
103
299630
2329
kann die Patientenversorgung verbessern
und eventuell zu einem Heilmittel
für die Alzheimer-Krankheit führen.
für die Alzheimer-Krankheit führen.
05:13
and also leading to a cure
for the disease, possibly.
for the disease, possibly.
104
301959
2818
05:16
For example, I'm currently examining
105
304777
1843
So untersuche ich gerade
die Korrelationen zwischen der Häufigkeit
von nächtlichem Herumwandern der Patienten
von nächtlichem Herumwandern der Patienten
05:18
correlations between the frequency
of a patient's nightly wandering
of a patient's nightly wandering
106
306620
3228
05:21
and his or her daily activities and diet.
107
309848
2866
und ihrer täglichen
Aktivität und Ernährung.
Aktivität und Ernährung.
Was ich nie vergessen werde
war das erste Mal, als mein Gerät
war das erste Mal, als mein Gerät
05:25
One thing I'll never forget
is when my device first caught
is when my device first caught
108
313854
2761
05:28
my grandfather's wandering
out of bed at night.
out of bed at night.
109
316615
2218
das nächtliche Aufstehen
meines Großvaters erfasste.
meines Großvaters erfasste.
05:30
At that moment, I was really struck
by the power of technology
by the power of technology
110
318833
2951
Da wurde mir die Macht
der Technik bewusst,
der Technik bewusst,
05:33
to change lives for the better.
111
321784
1977
Lebensumstände zu verbessern.
05:36
People living happily and healthfully --
112
324011
2120
Menschen, die glücklich und gesund leben,
05:38
that's the world that I imagine.
113
326131
2025
das ist meine Vorstellung von der Welt.
05:40
Thank you very much.
114
328156
2060
Vielen Dank.
05:42
(Applause)
115
330216
3310
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Kenneth Shinozuka - Smart product inventorKenneth Shinozuka designs smart products ... He's been doing so since he was in kindergarten.
Why you should listen
When he was six years old, a family friend of Kenneth Shinozuka fell down in the bathroom. The friend was ok -- but the incident inspired him to design a motion detection system that could be embedded in bathroom tiles. He never actually made one in real life (remember, he was only six) ... but he was hooked on both the promise of invention and the potential of technology.
Since then, Shinozuka has designed smart devices for his grandfather, who has Alzheimer's disease. One invention that caught the eye of both the media and awards programs such as the Google Science Fair: a pair of smart socks, designed to send an alert to a caregiver if a patient gets out of bed. In 2014, he won the $50,000 Scientific American Science in Action Award, while he was also a 2014 Davidson Fellow.
Kenneth Shinozuka | Speaker | TED.com