BOS: Software Principles & Techniques for a Body-centric OS
- Reference number
- FUS21-0067
- Project leader
- Kaxiras, Stefanos
- Start and end dates
- 220601-270531
- Amount granted
- 34 908 900 SEK
- Administrative organization
- Uppsala University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
The Body-centric Operating System (BOS) is a cross-platform, modular, and energy-efficient software toolkit for body computing applications. Body computing seeks to advance the study of human bodies using wearable technology, implanted devices, and brain-machine interfaces, combined with computing resources at the edge and cloud. BOS addresses the key challenge of facilitating the development tasks in medical sciences and smart health, allowing application developers to focus on high-level goals rather than low-level issues. Our research methodology is three-pronged: (i) we design programming abstractions that mask the diverse nature of resource-constrained devices and their interconnections; (ii) we develop advanced body-computing functionality for energy-efficient processing of tactile and tremor signals, and software abstractions for brain-machine interfaces; and (iii) we create a flexible software stack to handle different network requirements, for example, low and high data rates, with resource-constrained devices. Our research culminates in a series of demonstrators used to evaluate the system performance in real-world conditions. We target deep brain stimulation, a neurosurgical procedure that uses electrical stimulation to treat movement disorders associated with diseases such as Parkinson’s. The demonstrators hence double as a point of integration and as a contribution to health and wellbeing of pivotal societal importance.
Popular science description
Aktiviteter som beskrivs med begreppet "Body computing" syftar till att främja studien av människokroppar med hjälp av bärbar teknik, implanterade enheter och hjärn-maskin-gränssnitt, kombinerat med datorresurser nära källan och i molnet. Den innehåller många olika aspekter av mjukvaruteknik för låg effekt, resursbegränsade enheter och kommunikation, nätverk och AI, men också gränssnitt till och signalbehandling av hårdvarukomponenter som sensorer och kommunikationsnät mellan olika delar av kroppen och till omvärlden. Med ökad komplexitet hos sådana system är det nu dags att skapa något som liknar ett operativsystem för att hantera en mängd olika uppgifter på ett flexibelt och skalbart sätt. Body-centric Operating System (BOS), eller ett kroppscentrerat operativsystem, är ett plattformsoberoende, modulärt och energieffektivt programverktyg för Body Computing. Vi kommer att genomföra en serie demonstratorer för utvärdera systemets prestanda under verkliga förhållanden. Vi inriktar oss på djup hjärnstimulering, ett neurokirurgiskt ingrepp som använder elektrisk stimulering för att behandla rörelsestörningar i samband med sjukdomar som Parkinsons. Demonstratorerna fungerar därför som en integration av teknikerna inom projektet och som ett bidrag till hälsa och välbefinnande som är av avgörande betydelse för samhället. BOS:s referensgrupps huvuduppgifter är att säkerställa industriell relevans och ge feedback på BOS:s aktiviteter. Den består av experter från Intel, Ericsson, Amazon, Getinge, Atea och Permobil.