Direkt zu


Informationen für Studierende

zur Startseite

Bachelorarbeit

Sichere mobile Gesundheitsspiele
Betreuer Dr. rer. nat. Christoph Stach
Prüfer Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang
Ende2013/12/25
Beschreibung

Ausgangssituation

„Hoher Sinn liegt oft in kind’schem Spiel!“ wusste bereits der Dichter und Philosoph Johann Christoph Friedrich von Schiller im 18. Jahrhundert. Auch heute machen wir es uns zu Nutzen, dass Spiele nicht ausschließlich zur Unterhaltung genutzt werden können, sondern auch um zu erziehen, zu lehren oder zu trainieren. Besonders Kindern wird so ein Anreiz geschaffen tendenziell unangenehme Aufgaben und Pflichten dennoch mit ein wenig Freude zu erledigen. Solche Spiele, die einem höheren Zweck dienen, werden meist als Serious Games bezeichnet [1]. Die Einsatzmöglichkeiten für derartige Spiele sind mannigfaltig: Sie reichen von didaktischen Spielen bis hin zu Gesundheitsspielen [2]. Der niederländische Kulturhistoriker Johan Huizinga definiert vier verschiedene Spieletypen, die jeweils eine andere Facette beim Spieler ansprechen sollen: Bewegungsspiele, Nachahmungsspiele, soziale Spiele sowie Wettkämpfe [3]. Je mehr dieser Aspekte ein Spiel abdeckt, desto interessanter und motivierender wirkt es auf den Spieler.

Besonders für die heutigen Heimkonsolen existiert neben einer Vielzahl an Serious Games im Gesundheitsbereich auch spezielle Hardware mit der sich unterschiedliche medizinische Daten erfassen lassen (z.B. Nintendos Wii Fit Plus). Aktuelle Smartphones können allerdings schon längst mit der Rechenleistung der Wii mithalten und besitzen die gleichen Eigenschaften und Fähigkeiten eines Desktop-PCs. Zusätzlich bieten diese mobilen Geräte eine Vielzahl an Sensoren, mit denen viele Kontextdaten bestimmt werden können. Deren Verwendung kann nicht nur den Spielspaß steigern, sondern ermöglicht es dem behandelnden Arzt auch völlig neue medizinische Daten zu erfassen und diese bei der Therapie zu berücksichtigen [4]. Ein Beispiel für ein solches mobiles Gesundheitsspiel, das bei der Behandlung von Diabetes eingesetzt werden kann, stellt Candy Castle dar [5].

Auf einem Smartphones fallen allerdings bereits bei normaler Verwendung eine Vielzahl an sensiblen Daten an, mit deren Hilfe sich weitere Rückschlüsse über die aktuelle Situation des Nutzers ableiten lassen. Dies kann sehr hilfreich sein – man denke beispielsweise an eine App, die auf Grund des aktuellen Standorts eines Nutzers selbstständig entscheidet, ob eingehende Anrufe im Augenblick durchgestellt werden dürfen. Allerdings kann bösartige Software diese Informationen auch dafür verwenden, um einen Nutzer auszuspähen. Soll das Smartphone neben diesen vergleichsweise harmlosen Anwendungen auch als Plattform für Gesundheitsspiele genutzt werden, so bedarf es einem Datenschutzsystem, das die bestehenden Berechtigungssysteme aktueller Mobilplattformen bei weitem übertrifft. Für Android existiert mit der Privacy Management Plattform (PMP) ein System, das diesen Anforderungen gerecht wird [6] [7].

Ziel und Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, in Anlehnung an Candy Castle, ein mobiles Gesundheitsspiel zu entwickeln, das die Therapie von Asthma unterstützen soll. Patienten im Kindesalter bilden dabei die Zielgruppe des Spiels. Soweit möglich soll das Spiel jeden der vier von Huizinga definierten Aspekte abdecken und die speziellen Eigenschaften von Smartphones bestmöglich unterstützen. Wie ein solches Spiel beispielsweise aussehen kann und welche medizinischen Daten für Asthmapatienten erfasst werden müssen, stellen Nikkila et al. mit Wind Runners vor [8]. Um den Schutz der Patientendaten sicherzustellen, muss das Spiel mit der PMP zusammenarbeiten.

Zu diesem Zweck soll im Rahmen dieser Bachelorarbeit der Stand der Forschung im Bereich Gesundheitsspiele für junge Asthmapatienten analysiert und die bestehenden Konzepte erfasst werden. Darauf aufbauend soll untersucht werden, welche dieser Konzepte sich für Smartphones realisieren lassen, und wie die Konzepte umgesetzt werden können. Berücksichtigt werden sollen hierbei Bewegungsaspekte, Imitationsaspekte, soziale Aspekte sowie Wettkampfaspekte. Basierend auf diesen konzeptionellen Teil soll ein solches Spiel für die PMP prototypisch implementiert werden. Abschließend sollen die Ergebnisse kritisch bewertet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit müssen in zwei hochschulöffentlichen Vorträgen präsentiert werden.

Als technische Umgebung wird ein Nexus One zur Verfügung gestellt, dessen Android Betriebssystem bereits um die Funktionen der Privacy Management Plattform erweitert wurde.

Zu bearbeitende Teilaufgaben

  • Analyse bestehender Gesundheitsspiele und Spielkonzepte
  • Aufstellung von Anforderungen an mobile Gesundheitsspiele
  • Entwurf und prototypische Implementierung eines mobile Gesundheitsspiels
    • Evaluation

Organisatorisches

Art der Arbeit

Bachelorarbeit

Titel

Sichere mobile Gesundheitsspiele

Englischer Titel

Privacy-Aware Ubiquitous Health Games

Betreuer

Dipl.-Inf. Christoph Stach

Prüfer

Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Mitschang

Start

ab sofort

Literatur

[1]          C. Xin, “Influence from the Serious Games on Mobile Game Developers’ Commercial Strategies,” in ISBIM’08, 2008.

[2]          N. Bartolome, A. Zorrilla, and B. Zapirain, “Can Game-Based Therapies be trusted? Is Game-Based Education effective? A systematic review of the Serious Games for Health and Education,” in CGAMES’11, 2011.

[3]          J. Huizinga, Homo ludens: Vom Ursprung der Kultur im Spiel. Hamburg: Rowohlt-Taschenbuch-Verlag, 1956, vol. 21.

[4]          M. Knöll, “"On the Top of High Towers..." Discussing Locations in a Mobile Health Game for Diabetics,” in MCCSIS GET’10, 2010.

[5]          C. Stach and L. F. M. Schlindwein, “Candy Castle - A Prototype for Pervasive Health Games,” in PerCom’12, 2012.

[6]          C. Stach and B. Mitschang, “Privacy Management for Mobile Platforms - A Review of Concepts and Approaches,” in MDM’13, Juni 2013.

[7]          C. Stach, “How to Assure Privacy on Android Phones and Devices?” in MDM’13, Juni 2013.

[8]          S. Nikkila, G. Patel, H. Sundaram, A. Kelliher, and A. Sabharwal, “Wind Runners: Designing a Game to Encourage Medical Adherence for Children with Asthma,” in CHI’12, 2012.