Стенд для системи віддаленого аналізу варіабельності серцевого ритму

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСкопець, Олександр Максимович
dc.contributor.authorКороткий, Євген Васильович
dc.date.accessioned2020-05-09T19:38:13Z
dc.date.available2020-05-09T19:38:13Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe authors proposed structure of the physical well-being monitoring system for working stuff based on heart rate variability (HRV) analysis. To obtain heart rate data, the method of optical plethysmography was used. To filter the signal and form a dynamic threshold, the moving average method is used. To calculate the stress index, the method of statistical processing of the cardiointervalogram was applied. A review of existing developments is carried out and their main disadvantages are identified. Most of the analogical systems uses non power-efficient wireless network technologies such as cellular mobile networks or using user mobile phone as an agent between wearable device and web-server. An algorithm for the analysis of HRV is developed using the Python programming language. The results of the proposed algorithm for fetching cardiac intervals (CI) are compared with the results of the open-source Python HeartPy library. The structure of the mesh network, its main components and principles of operation are described. The proof-of-concept system implementation was launched on development boards EBYTE E73-TBM-01 and photoplethysmography sensor Maxim Integrated MAX30102. Test measurements were carried out and their analysis was performed. To test the system for the possibility of obtaining a quantitative characteristic of the physical condition of the person, test measurements was performed with a duration of 5 minutes on a healthy person aged 22 years old. Also, the raw photoplethysmography data was transferred to a PC to receive the SI using the HeartPy library, and to compare the values obtained. The results show possibility of using HRV analysis in physical well-being monitoring systems. Obtained measurement results show accordance with the state of the test person during the measurements. The vast majority of wearable devices are combined by two common features – Bluetooth module and optical heart rate sensors based on optical plethysmography. These two features of the absolute majority of modern wearable gadgets open the possibility to create systems for monitoring the physiological condition of working personnel with minimal cost. Accurate optical sensors not only measure the heart rate, which does not reflect the actual physiological state of the person, but also open the door to a deeper and more informative analysis of HRV. And having Bluetooth modules above the fourth version, with software changes, allows you to use the mesh network concept, completely changing the point-to-point topology approach and creating many-to-many networks from wearable devices. This enables the creation of reliable energy efficient LANs without a single failure point and the ability to cover large areas. This eliminates the need to use the smartphone as an intermediate link between the wearable device and the server.uk
dc.description.abstractruПредложено структуру системы контроля физического состояния рабочего персонала на базе анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР). Для получения данных о сердечном ритме использован метод оптической плетизмографии. Для фильтрации сигнала и формирования динамического порога применен метод скользящего среднего. Для расчета индекса стресса применен метод статистической обработки кардиоинтервалограммы. Выполнено обзор существующих наработок и определены их основные недостатки. Разработано алгоритм анализа ВСР с использованием языка программирования Python. Проведено сравнение результатов работы предложенного алгоритма изъятия кардиоинтервалов (КИ) с результатами работы открытой Python-библиотеки HeartPy. Описано структуру ячеистой сети, её основные составляющие и принципы работы. Проведены тестовые измерения и выполнено их анализ.uk
dc.description.abstractukЗапропоновано структуру системи контролю фізичного стану робочого персоналу на базі аналізу варіабельності серцевого ритму (ВСР). Для отримання даних про серцевий ритм використано метод оптичної плетизмографії. Для фільтрації сигналу та формування динамічного порогу застосовано метод ковзного середнього. Для розрахунку індексу стресу застосовано метод статистичної обробки кардіоінтервалограми. Виконано огляд існуючих напрацювань та визначено їх основні недоліки. Розроблено алгоритм аналізу ВСР із застосуванням мови програмування Python. Проведено порівняння результатів роботи запропонованого алгоритму вилучення КІ з результатами роботи відкритої Python-бібліотеки HeartPy. Описано структуру комірчастої мережі, її основні складові та принцип роботи. Проведено тестові вимірювання та виконано їх аналіз.uk
dc.format.pagerangeС. 48-55uk
dc.identifier.citationСкопець, О. М. Стенд для системи віддаленого аналізу варіабельності серцевого ритму / Скопець О. М., Короткий Є. В. // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2019. – Т. 24, № 4(111). – С. 48–55. – Бібліогр.: 11 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.2019.24.4.186063
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33335
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2019, Т. 24, № 4(111)uk
dc.subjectInternet of Thingsuk
dc.subjectваріабельність серцевого ритмуuk
dc.subjectфотоплетизмографіяuk
dc.subjectBluetoothuk
dc.subjectMeshuk
dc.subjectносимий пристрійuk
dc.subjectheart rate variabilityuk
dc.subjectphotoplethysmographyuk
dc.subjectwearable gadgetuk
dc.subjectвариабельность сердечного ритмаuk
dc.subjectфотоплетизмографияuk
dc.subjectносимое устройствоuk
dc.subject.udc004.31uk
dc.titleСтенд для системи віддаленого аналізу варіабельності серцевого ритмуuk
dc.title.alternativeStand for the System of Remote Analysis of Heart Rate Variabilityuk
dc.title.alternativeСтенд для системы удаленного анализа вариабельности сердечного ритмаuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA2019_24-4_p48-55.pdf
Розмір:
965.23 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 24, № 4(111)