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...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
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 |