Browsing by Author "Datskiv, Bohdan Rostyslavovych"

Now showing 1 - 1 of 1

Інтелектуальна інформаційна система моніторингу здоров'я за допомогою Bluetooth з низьким енергоспоживанням
(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Дацьків, Богдан Ростиславович; Datskiv, Bohdan Rostyslavovych; Юринець, Ростислав Володимирович; Національний університет "Львівська політехніка"
Нині системи дистанційного моніторингу (RMS) привертають велику увагу завдяки своїй корисності в багатьох сферах застосування, наприклад, у медицині чи моніторингу місцевості, спорті, військовій галузі тощо. Таким чином, було започатковано та розроблено багато проектів, особливо у сфері охорони здоров’я, що визначають різні архітектури. Нині з’являється багато додатків, заснованих на бездротових сенсорних мережах, які цікавлять багато особливостей людського життя. Це, наприклад, випадок охорони здоров’я, моніторингу на місцях, моніторингу промислового виробництва, безпеки, військових тощо. Завдяки Інтернету ці програми дозволяють віддалено моніторингу пацієнтів, що дає багато переваг, таких як мобільність пацієнта, коли він не знаходиться у лікарні, доступність, коли місце спостереження недоступне тощо. Для охорони здоров’я та інших додатків, які включають людину як об’єкт моніторингу, був визначений спеціальний стандарт бездротового зв’язку і названий бездротовою мережею тіла (WBAN)[1]. Таким чином, WBAN — це набір сенсорних вузлів, розгорнутих на тілі людини, що можна носити або в тілі, як імплантати, які передають свої відчутні дані координатору, а той передає їх на віддалену станцію через те, що ми називаємо одноранговими мережами (WLAN, WIMAX, LTE та UMTS), які потім будуть оброблені та проаналізовані. Створення системи віддаленого моніторингу на основі WBAN (WBAN-RMS) спеціально для медичних додатків і людей, це міждисциплінарна область, яка включає знання у сфері комунікації, проектування, програмування, операційних систем тощо[2]. Bluetooth Low Energy (BLE) – це інноваційна техніка, яка вперше була використана в Bluetooth 4.0 і використовується в технологіях Bluetooth 5.0 і 5.2[3]. Технології Bluetooth 5.0 і 5.2 зараз широко використовуються у всіх видах електронного комунікаційного обладнання (наприклад, комп’ютерах, планшетах, смартфонах, носимих пристроях). BLE має здатність мінімізувати споживання електроенергії та вартість обладнання в малопотужних пристроях, що стає конкурентною схемою серед величезної кількості стандартних методів бездротової передачі, які вже існують у повсякденному житті для великої кількості застосувань. Як одне з доступних рішень у бездротовій передачі, технологія Bluetooth, оснащена модулем BLE, дуже підходить для розвитку технології Інтернету речей (IoT), яка набуває все більшого інтересу. Bluetooth з низьким енергоспоживанням ідеально підходить для програм, які потребують періодичної передачі невеликих обсягів даних. Таким чином, BLE добре підходить для датчиків, приводів та інших невеликих пристроїв, які потребують низького споживання енергії. BLE добре працює з великою кількістю вузлів зв’язку з обмеженими вимогами до затримки, дуже низьким споживанням енергії та коротким часом підключення та пробудження. BLE прагне забезпечити той самий діапазон зв’язку, що й класичний Bluetooth, споживаючи менше енергії. Найбільш істотні відмінності між BLE та класичним Bluetooth полягають у тому, що BLE має нижчу швидкість передачі даних, BLE використовує лише 40 каналів (37 для даних і 3 для адвертайзингу) замість 79, відсутність підтримки аудіо та спрощена машина станів. Як BLE, так і класичний Bluetooth, працюють у діапазоні частот ISM 2,4 ГГц (промислова наукова та медична), а саме діапазон частот BLE від 2,402 ГГц до 2,480 ГГц. Щоб мінімізувати перекриття з іншими каналами IEEE 802.11, три канали адвертайзингу (37, 38 і 39) зосереджені на частотах 2402 ГГц, 2426 ГГц і 2480 ГГц[3]. Системи дистанційного моніторингу здоров’я (RHMS) приваблюють пацієнтів, лікарів та осіб, які доглядають за ними. RHMS зменшує кількість необхідних госпіталізацій, надаючи необхідні медичні послуги для пацієнтів вдома. Крім того, постійний моніторинг стану здоров’я за допомогою RHMS є обнадійливим рішенням для людей, які страждають на хронічні захворювання. Загалом RHMS — це трирівнева архітектура, де перший рівень використовує інтелектуальні носимі датчики для збору фізіологічних ознак[4]. Більшість виробників носимих датчиків комерціалізували сенсорні пристрої з комунікаційними інтерфейсами Bluetooth з низьким енергозбереженням, що призвело до розробки різноманітних інтерфейсів зв’язку RHMS з використанням BLE для збору фізіологічних даних пацієнтів. Представлено основні поняття, пов’язані з проектуванням та розробкою RHMS, а також деталі функціонування Bluetooth з низьким енергозбереженням[5]. Об’єктом дослідження є процес створення інтелектуальної інформаційної системи моніторингу здоров’я. Предметом дослідження є розробка та створення мобільного застосунку для моніторингу здоров’я використовуючи Bluetooth з низьким енергоспоживанням. Мета дослідження є розробка системи моніторингу здоров’я за допомогою Bluetooth з низьким енергоспоживанням. Необхідно дослідити роботу та особливості BLE. Спроектувати та розробити відповідну програму для демонстрації роботи продукту. В результаті роботи було розроблено алгоритм вичитування даних з сенсорів використовуючи особливості Bluetooth та побудови графіків згідно отриманих даних. А також було розроблено мобільний додаток для операційних систем iOS 15 та iPadOS 15 з зручним інтерфейсом користувача та можливістю ділитись отриманими даними з лікарем або іншим користувачем.