• No results found

University of Groningen Sensors@Work Roossien, Charissa

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "University of Groningen Sensors@Work Roossien, Charissa"

Copied!
5
0
0

Bezig met laden.... (Bekijk nu de volledige tekst)

Hele tekst

(1)

Sensors@Work

Roossien, Charissa

DOI:

10.33612/diss.160700439

IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.

Document Version

Publisher's PDF, also known as Version of record

Publication date: 2021

Link to publication in University of Groningen/UMCG research database

Citation for published version (APA):

Roossien, C. (2021). Sensors@Work: Towards monitoring of physical workload for sustainable employability. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.160700439

Copyright

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).

Take-down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.

(2)

Summary

Worldwide, the life expectancy and age of retirement are rapidly increasing, resulting in an  aging workforce that often experiences a misbalance between work capacity and workload.  This will negatively impact the overall well‐being, workability, work performance, and safety  of workers, eventually incurring high absenteeism or incapacitation costs for companies,  the  government,  and  the  (working)  population  throughout  the  Netherlands  and  the  Western  World.  To  redeem  the  costs  of  aging  and  to  maintain  a  stable  workforce  and  economy, multiple countries have increased the age of retirement. This alone, however, will  not be enough to maintain a sustainable and healthy workforce. In Chapter 1 the focus is  on  how  a  sustainable  workforce  could  be  created  and  the  needs  of  both  workers  and  employers. To gain a sustainable workforce and healthy aging working population, a balance  between  work  capacity  and  workload  needs  to  be  achieved.  Physically  active  and  office  workers  experience  work‐related  health  problems  caused  by  a  lowered  capacity  due  to  aging and the high or low physical demands for their jobs. The three main factors that puts  workers at risks include a high mechanical workload, an internal energetic workload, and  external heat exposure. Sensor technologies are very useful to continuously monitor the  workload of workers, but there is a lack of sensor technologies capable of reliably measuring  the  workload  during  work  without  interfering  with  the  workability.  Besides,  effective  interventions that decrease the mismatch between capacity and workload are lacking as  well.  The  objective  of  this  dissertation  is  to  develop  and  validate  sensor  technologies  to  monitor and improve working postures and related mechanical workload, internal energetic  workload, and internal reactions to external heat exposure.  

In  Chapter  2, the  mechanical  workload  of  office  workers  is  investigated.  A  ‘smart’  office 

chair can monitor sitting behavior and provide tactile feedback, aiming to improve sitting  behavior and to prevent health problems and musculoskeletal discomfort associated with  prolonged sitting. In a 12‐week prospective cohort study among office workers, the sitting  duration, posture, feedback signals, and musculoskeletal discomfort were measured. This  study  showed  that  the  ‘smart’  chair  was  capable  of  monitoring  sitting  behavior.  The  feedback  signal,  however,  led  to  small  or  insignificant  changes  in  the  sitting  behavior  of  office workers.  

In  Chapter  3,   monitoring  the  mechanical  workload  of  physically  active  workers  is  investigated. With a ‘sensor suit,’ the working postures of multiple types of workers were 

(3)

monitored and with an neural network the corresponding moment of the lumbar region  was  calculated  automatically.   This  study  observed  that  the  sensor  system  showed  differences in the physical load exposure of the lumbar region in coherence with perceived  intensity levels and character of the work task in physically demanding occupations.  In Chapter 4 and 5 the focus is on an investigation about monitoring the energetic workload.  In Chapter 4  a patent application is presented. A headset, which analyzes breathing gasses 

to  determine  energy  expenditure  was  developed  and  tested.  This  is  the  first  working  headset which can analyze breathing gasses without the need of  a mouth mask. Unique  aspects of this device include the design of the air catch‐up box replacing the mouth mask,  the  algorithm  to  calculate  the  volume  of  breath  flow  from  the  nose  or  mouth,  and  the  integrated wind sensor and its algorithm to eliminate influences of environmental wind. In 

Chapter 5, the validation and user experience of the proof‐of‐concept headset prototype is 

discussed. The headset that monitors the energetic workloads was used for physically active  workers  and  was  found  to  be  more  valid  than  heart  rate  monitoring  alone,  and  more  practical than indirect calorimetry with a mouth mask. The subjects preferred the headset  over the mouth mask because it was more comfortable, did not hinder communication, and  had a lower breathing resistance.  

To  be  able  to  monitor  heat  exposure  of  physically  active  workers,  two  wearable  thermometers  were  tested  for  their  reliability  and  validity. In  Chapter  6  a  study  of  the  validity  and  reliability  of  a  commercial,  wearable,  and  non‐invasive  core  thermometer,  Cosinussᵒ,  during  firefighting  simulation  tasks  in  presented.  The  core  temperatures  of  firefighters  when  working  in  two  types  of  protective  clothing  was  compared.  Without  calibration,  the  accuracy  of  the  thermometer  was  unacceptably  low.  With  individual  calibration,  the  accuracy  was  acceptable  but  was  decreased  when  working.  In Chapter 

7, the accuracy of this wearable thermometer was evaluated and its usability explored in 

both a laboratory setting and in real‐life working conditions. It was again concluded that,  without a correction factor, the thermometer is inaccurate. With correction, the accuracy  of  this  wearable  ear  canal  thermometer  was  confirmed  during  rest,  but  not  in  outdoor  working  conditions  or  while  wearing  a  helmet  or  hearing  protection.  In Appendix  I, the  development and lab‐test of an innovative wearable non‐invasive core thermometer has  been  described.  This  device  showed  good  correlations  compared  to  the  infrared  thermometry  used  in  hospital  settings.  However,  some  unrealistically  high  values  were  measured and it showed to have a lower ease of use.  

In Chapter 8, the ethical considerations behind monitoring the workload of employees are  described. The aim of the study was to address challenges by analyzing two ethical issues, 

(4)

privacy and autonomy, of workers, in a real‐life research setting. The results show that the  protection of privacy and autonomy of workers cannot be seen as stand‐alone issues; there  is an interplay between these values, the work context, and the responsibilities of workers  and their employer. Focusing on a contextual conceptualization of core ethical principles  identified  during  the  project  helps  to  avoid  compartmentalization,  generalization,  and  neglect of responsibility. Developing context‐specific ethics makes it possible to examine  the particular implications of a certain value for a specific situation. A practical, adaptive  tool for the ethical design and implementation of workplace health promotion technologies  and  how  stakeholders  can  take  their  responsibility  and  support  autonomy,  is  lacking.  Engineers  and  scientists  need  to  consider  how  the  design  and  implementation  of  their  technologies  influence  and  mold  the  values  of  employers  and  workers  and  adapt  their  technologies  to  increase  ethical  acceptance.  This  interplay  between  design  and  implementation is underexposed in literature, but it is critical for the success of responsible  innovations.  

In Chapter  9, the  sensor  technologies  and  their  implementation  in  the  workplace  are  discussed in terms of an evaluation of the results, the relevance of these developments and  proposed  future  research.  With  the  data  obtained  from  these  sensor  technologies,  the  individual  physiological  response  on  the  workload  can  be  monitored  and  a  misbalance  between workload and capacity can be prevented. After final design and validation, these  sensor  technologies  are  ready  to  be  used  to  contribute  towards  the  realization  of  a 

(5)

Referenties

GERELATEERDE DOCUMENTEN

Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright

al., 2005; Costa‐Black, et al., 2013; Bos, et al., 2004). To prevent chronic fatigue and maintain 

This  study  used  the  Axia  Smart  Chair  developed  by  BMA  Ergonomics  (Zwolle, 

There  is  increasing  interest  in  the  potential  of  this  breathing‐gas  analysing  headset 

This study aims (1) to test the validity of a new non‐invasive core thermometer, Cosinuss°,  in  rest  and  (2)  during  firefighting  simulation  tasks, 

An observed limitation is that workers were not motivated actively to use the sensor and 

adults  became  less  accurate  with  prolonged  task  performance.  However,  they 

Samenvatting Wereldwijd nemen de levensverwachting en de pensioengerechtigde leeftijd snel toe. Dit  heeft  als  gevolg  een  vergrijzende  beroepsbevolking  die