LEAD Horizon
Entwicklung zugänglicher PCR-Selbsttest-Kits, um Corona-Tests zur Routine werden zu lassen
Übersicht
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Herausforderungen
Eine weltweite Pandemie
Die durch das Coronavirus verursachte Pandemie hat jeden Aspekt des Lebens beeinträchtigt. Von persönlichen Begegnungen über Kultur und Reisen bis hin zu unserer Arbeitsweise - jede Interaktion mit anderen Menschen wird durch das Virus und die gesellschaftlichen Maßnahmen, die wir zur Verhinderung seiner Ausbreitung ergreifen, beeinträchtigt. In mehreren europäischen Ländern ist eine dieser Maßnahmen die strenge und häufige Untersuchung auf Infektionen, um körperbezogene Dienstleistungen und den Zutritt zu gastronomischen oder kulturellen Veranstaltungen zu ermöglichen. Die am häufigsten verwendeten Tests sind Antigentests, die oft sehr unangenehm und nicht ganz zuverlässig sind. Die weitaus zuverlässigeren PCR-Tests sind teuer und ihre Auswertung dauert zu lange, um sinnvoll zu sein, so dass eine breite Anwendung dieser Methode nicht möglich ist.
Schnelle und sichere Tests von zu Hause
Unser Kunde LEAD Horizon wurde 2020 von Christoph Steininger, außerordentlicher Professor für Medizin und Virologie, und Michael Putz, Unternehmensberater, mit dem Ziel gegründet, der Corona-Pandemie entgegenzuwirken, indem für jedermann zugängliche und bequeme PCR-Tests angeboten werden. Gezielte Routinetests sind der Schlüssel, um Covid-19 einzudämmen und die Normalität so sicher wie möglich wiederherzustellen.
Together with our partner institutes, we would like to give private individuals in Austria the opportunity to be tested for the coronavirus throughout the country. Without long waiting periods, without pain, and with a simple test procedure.
Assoc.-Prof. Dr. med. Christoph Steininger
Aus diesem Grund haben sie ein zum Patent angemeldetes PCR-Selbsttest-Kit entwickelt, das von den Behörden offiziell anerkannt ist und Produkte europäischer Hersteller verwendet. Die Tests werden ausschließlich von amtlich geprüften Labors ausgewertet. Um den Nutzer des Selbsttest-Kits mit diesen Labors zu verbinden, benötigte LEAD Horizon eine solide Webanwendung.
Ein Projekt dieser Größe und Tragweite hat eine Vielzahl von Anforderungen, daher führen wir hier nur die wichtigsten Anforderungen von der LEAD Horizon Web-App auf.
- Methode zur Durchführung eines Corona-Selbsttests und Erhalt eines Ergebnisses innerhalb von 24 Stunden
- Erfassung, Validierung und Speicherung aller erforderlichen Daten unter Einhaltung strenger Datenschutzrichtlinien und Nachweis der Identität und Nutzung vor der Kamera
- Hohe Skalierbarkeit und schnelle Anpassungsfähigkeit: Einrichtung verschiedener Länder und Labore, elf verschiedene Sprachen, Account- und Gastfunktionalität, interne und externe Support-Schnittstellen
- Anwendungsfallbezogene Produktlinien (öffentliche Screening-Programme, private Nutzer, Unternehmen, Schulen)
- Laborzuweisungsalgorithmus für kürzeste Lieferwege, verschiedene Anschlussarten für Laborrückläufer
- Automatisierte Berichterstattungsfunktionen für relevante Interessengruppen
- Kontinuierliche Unterstützung, Beratung und Qualitätsmanagement
Ein Produkt für den regelmäßigen Gebrauch
Bei der Arbeit an diesem Projekt stießen wir auf einige inhärente und externe Schwierigkeiten. Da sich die Corona-Situation ständig weiterentwickelte, die Regierungen neue Maßnahmen zur Bekämpfung der Pandemie ergriffen und neue Beteiligte in das Projekt einbezogen wurden, änderten sich die Anforderungen täglich. So können Änderungen recht abrupt erfolgen und zu einer Spitzenauslastung von bis zu hunderttausend Tests pro Stunde führen, so dass eine geeignete Serverarchitektur unerlässlich ist. Außerdem mussten wir extrem agil arbeiten, um die sehr engen Zeitfenster und Fristen einzuhalten, die die Pandemie vorgab. Gleichzeitig lag ein Großteil des Arbeitsaufkommens auch außerhalb der Kernstruktur unseres Unternehmens, wie etwa die ständige Unterstützung des laufenden Betriebs.
Eine weitaus größere Herausforderung war jedoch die Tatsache, dass wir ein Produkt entwickelt haben, das die Menschen nicht benutzen wollen. Für die Corona-müde Bevölkerung ist unser Produkt und die Notwendigkeit, sich regelmäßig zu testen, eine weitere Hürde in einem bereits beeinträchtigten Alltag. Die Menschen wollen die Selbsttests nicht nutzen, aber um ein normales Leben zu führen, müssen sie sie nutzen. Daher muss die Benutzererfahrung so zugänglich und niedrigschwellig wie technisch möglich sein und dennoch alle notwendigen Informationen liefern, einschließlich Live-Authentifizierung und nahtloser Datenübermittlung. Die Benutzeroberfläche muss für verschiedene Bevölkerungsgruppen verständlich sein und den gesamten Testprozess auf einfache Weise erklären.
Ablauf
Rinse & repeat
Das Ziel der LEAD Horizon Web-App ist es, alle notwendigen Daten in möglichst wenigen Schritten zu erfassen und so einfach wie möglich zu bedienen.
Zunächst scannen die Nutzer den QR-Code auf ihrem Testkit, der sie auf die Homepage weiterleitet. Anschließend aktivieren die Nutzer ihre Tests über die eindeutige Probennummer und fahren entweder als Gast fort oder erstellen ein Kundenkonto, so dass sie die bereits eingereichten Daten nutzen und andere Familienmitglieder testen können, die kein eigenes Konto benötigen. Wenn sie bereits ein Konto haben, können sie sich direkt bei der Anwendung anmelden. Diese Anmeldung ist durch eine Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA) geschützt, um die Sicherheit der Nutzerdaten zu gewährleisten.
Dann wählen die Nutzer aus, über welchen Anbieter sie den Test machen. Je nachdem, welches Projekt sie gewählt haben, erhalten sie eine andere Web-App mit unterschiedlichen Texten, Bildern und Anleitungen. Außerdem können sie je nach ausgewähltem Projekt zusätzliche Informationen angeben, z. B. zu welcher Schule, Klasse oder Firma sie gehören.
Als Nächstes wählen die Nutzer aus, ob sie den Test mit oder ohne Videoverifizierung machen wollen. Bei der Videoverifizierung erhalten die Nutzer einen offiziellen Laborbericht mit dem Ergebnis, den sie dann für ihre Reise verwenden können. Beim Start des Videoprozesses wird der Nutzer aufgefordert, ein Foto seines Reisepasses oder seiner e-card zu machen. Alle erforderlichen Informationen des Ausweises werden automatisch ausgelesen, um zu überprüfen, ob er rechtmäßig ist.
Der Testvorgang selbst wird vor und während des Gurgeltests ausführlich beschrieben, um mögliche Anwenderfehler zu minimieren. Beim Verifizierungstest machen die Nutzer Fotos mit ihrer Webcam oder der Frontkamera ihres Handys und sehen sich selbst während des Vorgangs. Nach Abschluss des Tests erhalten die Nutzer detaillierte Informationen darüber, wohin sie ihr Testkit zurückschicken können, je nach Produktlinie und zugewiesenem Labor.
Je nach Standort oder Wohnadresse des Nutzers wählt ein Algorithmus ein geeignetes Labor aus und sendet bei Rückgabe des fertigen Tests einen Auftrag an das Labor. Das Labor erhält die entsprechenden Daten über verschiedene Schnittstellen und kann die Ergebnisse auf dem gleichen Weg zurück ins System pushen.
Die Nutzer erhalten automatisch ihre Ergebnisse, auf die sie nur nach einer erneuten 2FA zugreifen können, um sicherzustellen, dass die Testergebnisse nur für den jeweiligen Nutzer zugänglich sind und einen böswilligen Zugriff durch Dritte verhindern. Je nach gewählter Methode erhalten die Nutzer auch einen Link zu ihrem offiziellen und unterschriebenen Laborbericht.
Der Vorgang dauert nicht länger als fünf Minuten, einschließlich der Zeit zum Gurgeln und Einrichten des Tests. Auf Wunsch sendet die App in regelmäßigen Abständen Erinnerungen an den Test. Ausspülen und wiederholen.
Hinter den Kulissen
Das Projekt läuft auf mehreren Servern, die ständig miteinander kommunizieren. Der wichtigste von ihnen ist der Datenbankserver, der so optimiert werden musste, dass jede Abfrage problemlos ausgeführt werden kann, um die riesige Menge an eingehenden Informationen zu verarbeiten. Der Server-Cluster muss die Anwendung für die Benutzer bereitstellen, ihre Informationen und Werte speichern und die Informationen an die Labors weiterleiten. Nachdem die Laboratorien die Testkits verarbeitet haben, laden sie die Ergebnisse in den Cluster hoch, der sie an die Benutzer weiterleiten muss. Bei dieser großen Anzahl von Nutzern wird täglich eine riesige Menge an E-Mails verschickt.
Wir haben ständige Kontrollen eingeführt, bei denen die Daten der Labors mit den Daten in unserem System verglichen werden, um sicherzustellen, dass alle Daten die entsprechenden Labors erreichen. Auf diese Weise werden alle möglichen Fehler sofort behoben, was zu einer Fehlerquote von fast Null führt. Für alle anderen Probleme haben wir ein Jira-Board eingerichtet, um alle eingehenden Supportanfragen zu bearbeiten. Das macht die Organisation einfach und strafft den Prozess der Fehlermeldung. Außerdem versuchen wir ständig, alle supportlastigen Aufgaben zu automatisieren, um uns auf das Wesentliche zu konzentrieren.
Version 1
Version 2
Version 3
Einblicke
Die Zusammenarbeit mit einem schnell wachsenden Kunden wie LEAD Horizon und die Realisierung eines hochgradig skalierbaren Projekts hat uns wichtige Erkenntnisse gebracht und uns als Unternehmen vorangebracht. Wir haben gelernt, dass ein umfassendes Projektmanagement entscheidend ist, um agil zu bleiben. Tools wie Jira, GitLab und Slack ermöglichten es uns, alles auf organisierte Weise zu kommunizieren. Die Automatisierung einiger Support-Prozesse war eine enorme Zeitersparnis und wird eines der ersten Dinge sein, die wir bei kommenden und bestehenden Projekten in Betracht ziehen werden.
Außerdem haben wir unser Wissen darüber vertieft, was nötig ist, um Software skalierbar zu machen, und wie man testet, ob sie die vorgegebenen Standards erfüllt. Diese Tests waren eine Kombination aus unserer Zusammenarbeit mit einem Sicherheitsunternehmen, das die Leistung und Stabilität des Systems ständig überprüfte, und unseren eigenen Innovationen, die diese Tests in der Cloud ermöglichten. Dadurch waren wir nicht durch die Bandbreite unserer Dienstanbieter eingeschränkt und konnten die Anwendung bis zu extremen Fällen testen. Wir haben Apache Jmeter verwendet, um diese Tests zu erstellen und sie auf bis zu 20 Cloud-Servern auszuführen.
Tech Stack
Vue.js
Laravel
MariaDB
GitLab
Connecting the dots
Dotbite hat die Grundlage geschaffen, die vertrauenswürdige und zugängliche PCR-Tests von zu Hause aus ermöglicht. Die unkomplizierte Nutzererfahrung und der Fokus auf Datensicherheit schaffen Vertrauen bei den Nutzern, was sich in zehntausenden von Nutzern pro Tag manifestiert. Eine ausgeklügelte Infrastruktur und durch Algorithmen automatisierte Prozesse sorgen für eine hervorragende Kommunikation zwischen Nutzern, Interessengruppen und Labors.
Alles gurgelt!
Eine der größten Herausforderungen und zugleich größter Multiplikator dieses Projekts war die gemeinsame Maßnahme "Alles gurgelt" der Stadt Wien und der Wirtschaftskammer Österreich. In Kooperation mit den REWE Group-Märkten Billa, Billa Plus, Bipa, Penny und weiteren angeschlossenen Geschäften hat die Stadt ein engmaschiges Netz an Abhol- und Bringstationen eingerichtet. So können Bürgerinnen und Bürger sowie Menschen, die in Wien arbeiten oder zur Schule gehen, die Testkits kostenlos erhalten und zurückgeben. In Wien haben die PCR-Tests die Öffnung von Gastronomie- und Kultureinrichtungen ermöglicht, und durch die flächendeckenden Tests konnte die Übertragung des Virus deutlich reduziert werden. Darüber hinaus sind PCR-Tests im Vergleich zu anderen Testmethoden nun preislich konkurrenzfähig. Das Pilotprojekt erwies sich als großer Erfolg und führte zu Anfragen für PCR-Heimtests aus der ganzen Welt.
Erreichte Ziele
300k
Tests pro Woche*
4 Millionen
Tests gesamt*
90%
PCR Testrate in Wien*
*Quelle: Die Presse
The collaboration with Dotbite started in spring 2020. We were looking for a partner who could support us in implementing a digital health platform for the self-collection of sample material for SARS-Cov-2 PCR testing in the shortest possible time. Within a very short time and with high agility, this project was implemented by Dotbite. Since then, we have been working very closely together to develop our platform continuously. The collaboration with Dotbite is very trusting, uncomplicated, and amicable. Together, we have created an outstanding end product with a first-class user experience and top performance (large amounts of data, high access rates). We are looking forward to many more health projects with Dotbite!
Angela Hengsberger, Procurator of LEAD Horizon
Vorgestellt in
Neue Erkenntnisse
Tools, tools, tools
Verwende die richtigen Tools und Frameworks für Projektmanagement und Kommunikation. Scrum, Jira und Slack sind wahre Lebensretter. Stelle sicher, dass du dir Tools zur Überwachung der Serverauslastung zulegst, da dies die Fehlerbehebung erheblich erleichtert. Es lohnt sich auch, Zeit und Geld in Tools für die Bereitstellung zu investieren.
Der Teufel steckt im Detail
Achte beim Testen darauf, dass du jeden einzelnen möglichen Anwendungsfall testest. Eine einzige schlecht geschriebene Abfrage kann erhebliche Probleme verursachen.
Richtiges UX > Zeitaufwand für Support
Eine einzige gut platzierte Schaltfläche oder ein einfacher, aber beschreibender Text erspart viele Supportanfragen.
Ein Roboter muss den Befehlen des Menschen gehorchen
Automatisiere alle zeitaufwändigen und häufigen Aufgaben. Bei einem zeitintensiven Projekt wie diesem musst du deine begrenzten Ressourcen effizient nutzen.