Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters

The development and usage of wearable devices has become quite common in the past few years, as their cost has been greatly reduced. Most of them measure vital signs, such as Heart Rate (HR) and acceleration. HR can be computed via sensors that contain red, infrared, and / or green Light Emitting Di...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Κλάγκου, Μαρία Λυδία
Άλλοι συγγραφείς: Klagkou, Maria Lydia
Γλώσσα:English
Έκδοση: 2022
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/16358
id nemertes-10889-16358
record_format dspace
spelling nemertes-10889-163582022-09-05T09:41:54Z Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters Σχεδίαση και υλοποίηση φορητού ενσωματωμένου συστήματος των ζωτικών σημείων του ανθρώπου για την οπτικοποίηση βιοπαραμέτρων Κλάγκου, Μαρία Λυδία Klagkou, Maria Lydia Internet of Things (IoT) Parallel processing Heart rate Acceleration Synchronisation Blood oxygen saturation Διαδίκτυο των Αντικειμένων Παράλληλη επεξεργασία Καρδιακοί παλμοί Επιτάχυνση The development and usage of wearable devices has become quite common in the past few years, as their cost has been greatly reduced. Most of them measure vital signs, such as Heart Rate (HR) and acceleration. HR can be computed via sensors that contain red, infrared, and / or green Light Emitting Diodes (LED). Each of those LEDs have different properties and capabilities as their respecting wavelength can reach in varying distances within the human skin. The acceleration is measured by an accelerometer. There is also a microcontroller inside those devices and potentially an output terminal, such as a screen to display the outputs. The specific device that has been used in this diploma thesis is aspired to have a medical purpose and to be used in hospitals to assist with triage. The main purpose of this diploma thesis is the implementation of parallel processing, which means that HR, the blood oxygen saturation level (SpO2) and acceleration are computed exactly at the same time (with a millisecond accuracy). Furthermore, SpO2 is calculated using the Red and the InfraRed (IR) LED, only if there is lack of movement. The HR measurements are taken using an IR LED when the person is standing still. In case there is movement, the green LED is used to measure the HR and there is no SpO2 measurement. Η ανάπτυξη και η χρήση φορετών συσκευών είναι συνήθης τα τελευταία χρόνια. Οι περισσότερες από αυτές μετράνε ανθρώπινα ζωτικά σήματα, όπως οι καρδιακοί παλμοί (ΚΠ). Οι ΚΠ μπορούν να μετρηθούν χρησιμοποιώντας κόκκινους, υπέρυθρους ή και πράσινους διόδους εκπομπής φωτός (LED). Κάθε μία από αυτές τις διόδους έχουν διαφορετικές ιδιότητες και δυνατότητες. Σε τέτοιες συσκευές, η επιτάχυνση υπολογίζεται από έναν αισθητήρα επιτάχυνσης. Επιπροσθέτως, υπάρχει ένας μικροελεγκτής εσωτερικά αυτών των συσκευών και μία τερματική έξοδος, όπως μία οθόνη για να εμφανίζονται τα αποτελέσματα. Η συγκεκριμένη φορητή συσκευή που χρησιμοποιείται σε αυτή την διπλωματική εργασία φιλοδοξεί να έχει ιατρική εφαρμογή και να χρησιμοποιηθεί σε νοσοκομεία για να βοηθήσει στην διαδικασία της διαλογής των ασθενών. Ο κύριος σκοπός αυτής της διπλωματικής είναι η υλοποίηση παράλληλου προγραμματισμού, δηλαδή οι ΚΠ, το επίπεδο κορεσμού οξυγόνου στο αίμα, και η επιτάχυνση υπολογίζονται την ίδια ακριβώς χρονική στιγμή (με ακρίβεια χιλιοστών του δευτερολέπτου). Επιπλέον, ο κορεσμός του οξυγόνου στο αίμα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το κόκκινο και το υπέρυθρο LED, μόνο όταν δεν υπάρχει κίνηση. Οι μετρήσεις καρδιακών παλμών γίνονται με τη χρήση υπέρυθρου LED όταν το άτομο δεν κινείται. Στην περίπτωση που υπάρχει κίνηση, το πράσινο LED χρησιμοποιείται για να μετρηθούν οι ΚΠ, ενώ δεν γίνεται μέτρηση κορεσμού του οξυγόνου στο αίμα. 2022-07-04T06:24:39Z 2022-07-04T06:24:39Z 2022-07-01 http://hdl.handle.net/10889/16358 en application/pdf
institution UPatras
collection Nemertes
language English
topic Internet of Things (IoT)
Parallel processing
Heart rate
Acceleration
Synchronisation
Blood oxygen saturation
Διαδίκτυο των Αντικειμένων
Παράλληλη επεξεργασία
Καρδιακοί παλμοί
Επιτάχυνση
spellingShingle Internet of Things (IoT)
Parallel processing
Heart rate
Acceleration
Synchronisation
Blood oxygen saturation
Διαδίκτυο των Αντικειμένων
Παράλληλη επεξεργασία
Καρδιακοί παλμοί
Επιτάχυνση
Κλάγκου, Μαρία Λυδία
Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
description The development and usage of wearable devices has become quite common in the past few years, as their cost has been greatly reduced. Most of them measure vital signs, such as Heart Rate (HR) and acceleration. HR can be computed via sensors that contain red, infrared, and / or green Light Emitting Diodes (LED). Each of those LEDs have different properties and capabilities as their respecting wavelength can reach in varying distances within the human skin. The acceleration is measured by an accelerometer. There is also a microcontroller inside those devices and potentially an output terminal, such as a screen to display the outputs. The specific device that has been used in this diploma thesis is aspired to have a medical purpose and to be used in hospitals to assist with triage. The main purpose of this diploma thesis is the implementation of parallel processing, which means that HR, the blood oxygen saturation level (SpO2) and acceleration are computed exactly at the same time (with a millisecond accuracy). Furthermore, SpO2 is calculated using the Red and the InfraRed (IR) LED, only if there is lack of movement. The HR measurements are taken using an IR LED when the person is standing still. In case there is movement, the green LED is used to measure the HR and there is no SpO2 measurement.
author2 Klagkou, Maria Lydia
author_facet Klagkou, Maria Lydia
Κλάγκου, Μαρία Λυδία
author Κλάγκου, Μαρία Λυδία
author_sort Κλάγκου, Μαρία Λυδία
title Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
title_short Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
title_full Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
title_fullStr Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
title_full_unstemmed Design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
title_sort design and implementation of a wearable embedded system aggregating human vital signs for the visualization of bio-parameters
publishDate 2022
url http://hdl.handle.net/10889/16358
work_keys_str_mv AT klankoumarialydia designandimplementationofawearableembeddedsystemaggregatinghumanvitalsignsforthevisualizationofbioparameters
AT klankoumarialydia schediasēkaiylopoiēsēphorētouensōmatōmenousystēmatostōnzōtikōnsēmeiōntouanthrōpougiatēnoptikopoiēsēbioparametrōn
_version_ 1771297193165062144