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Sistema Telemétrico para Monitoramento de Trens Através de Redes de Sensores sem Fio e Processamento em Sistema EmbarcadoSantos, Jerry Lee Alves dos 05 March 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The present study portrays the development of a telemetric system integrating
wireless sensor networks and data processing into an embedded system for monitoring
vehicles in metropolitan railway networks, enabling real-time monitoring of train movements.
The main objective of this system is to allow constant evaluation of numerous factors which
can influence train performance, such as speed and pressure in air bags. By so doing, it may
become possible to generate information so as to facilitate intervention strategies, thereby
preventing the partial or total degradation of the transport services provided to the
population. In order to perform real-time telemetry, wireless sensor networks with ZigBee
technology will be mounted alongside the entire route of the train traffic. These networks
capture and transmit data collected in each train until they reach base stations where a
processing embedded system in an FPGA is responsible for receiving the data, performing
the necessary calculations and sending the obtained information to a central monitoring
system through an Ethernet network. The embedded system functions as a data server
providing information to a monitoring system installed in the Operational Control Center
(OCC) and in other sectors requiring this information. The use of a dedicated processing
device such as an FPGA gives the system far greater efficiency than that typically found in
general purpose processors. Furthermore, it allows the customization of the hardware, thus
reducing the final cost of the system. The monitoring system installed in the OCC is
responsible for managing the storage and display of the data received. It will display the data
in tables and graphs in real time, enabling the traffic controllers to analyze the operation of
each train and also to detect possible problems. The system also stores the data in a
database for further study.
Keywords: Telemetry, Wireless Sensor Networks, ZigBee Protocol, Embedded Systems,
Nios II processor, FPGA. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema telemétrico que integra
redes de sensores sem fio e processamento de dados em sistema embarcado para
monitoramento de veículos em redes de transportes metroferroviários, possibilitando um
acompanhamento em tempo real do movimento dos trens. Este sistema tem como principal
objetivo permitir uma constante avaliação de vários fatores que influenciam o desempenho
dos trens, como velocidade e pressão nas bolsas de ar, de forma a gerar informações que
possibilitem estratégias de operação e manutenção, evitando assim uma degradação parcial
ou total dos serviços de transporte prestados à população. Para realizar a telemetria em
tempo real, redes de sensores sem fio com tecnologia ZigBee são montadas em toda a via
de tráfego. Estas redes realizam a captação e envio dos dados coletados em cada trem até
estações base onde um sistema de tratamento embarcado em um FPGA fica encarregado
de receber os dados, realizar os cálculos necessários e enviar as informações obtidas,
através de uma rede ethernet, a um sistema central de supervisão. O sistema embarcado
atua como um servidor de dados disponibilizando informações para um sistema de
supervisão instalado no Centro de Controle de Operações (CCO) e em outros setores que
necessitem destas informações. A utilização de um dispositivo de processamento dedicado,
como uma FPGA, proporciona ao sistema uma eficiência muito maior do que normalmente é
encontrada em processadores de uso geral, além de permitir a customização do hardware,
reduzindo o custo final do sistema. O sistema de supervisão instalado no CCO é
responsável por gerenciar o armazenamento e a visualização dos dados recebidos. Ele
exibe os dados em tabelas e gráficos em tempo real permitindo aos controladores de tráfego
analisar o funcionamento de cada trem e detectar possíveis problemas. O sistema também
armazena os dados em um banco de dados para realização de estudos posteriores.
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InteliCare Infraestrutura de Telessaúde para apoio a serviços de atenção domiciliar baseada em redes de sensores sem fio e sistemas embarcadosMorais, Bruno Maia de 20 August 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012-08-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work presents a monitoring infrastructure for people in a situation of home care through the integration of wireless sensor networks and data processing in embedded systems, enabling a real-time monitoring of the clinical picture of each patient. To perform real-time telemetry, a sensor network with ZigBee technology was set and some biological signals were captured in order to validate the proposed infrastructure. This network performs the capture and transmission of data collected to base stations where a treatment system embedded in an FPGA is instructed to receive data, perform the necessary calculations and send the information obtained through an Ethernet network to a central installed in a monitoring central station. The use of a dedicated processing device such as an FPGA, provides a much greater efficiency than is typically found in general purpose processors and allows the customization of the hardware. Besides, reduces the final cost of the system. It also presented the integration of Arthron and InteliCare. Arthron is tool that works with flow distribution. This integration allows more real experiences of telemedical procedures so that you can have in a single transmission, audio, video, and biological signals. The monitoring system installed in the central station is responsible for storage and display the received data. It will display data in tables and graphs in real time and allow a team of experts make decisions and guide patients and / or their caregivers to perform a certain procedure. / Este trabalho apresenta uma infraestrutura de monitoramento para pessoas em situação de internação domiciliar através da integração de redes de sensores sem fio e processamento de dados em sistemas embarcados, possibilitando um acompanhamento em tempo de execução (online) do quadro clínico de cada paciente. Para realizar a telemetria online, uma rede de sensores com tecnologia ZigBee, foi montada e alguns sinais biológicos foram captados de forma a validar a infraestrutura proposta. Esta rede realiza a captação e envio dos dados coletados até estações base onde um sistema de tratamento embarcado em um FPGA fica encarregado de receber os dados, realizar os cálculos necessários e enviar as informações obtidas, através de uma rede Ethernet, a um sistema central de supervisão instalado em uma central de monitoramento. A utilização de um dispositivo de processamento dedicado, como um FPGA, proporciona ao sistema uma eficiência muito maior do que normalmente é encontrada em processadores de uso geral além de permitir a customização do hardware reduzindo o custo final do sistema. É apresentada também a integração da infraestrutura InteliCare com a ferramenta de distribuição de fluxos Arthron. Esta integração permite tornar mais real a experiência de colaboração em procedimentos médicos de forma que é possível ter numa mesma transmissão, áudio, vídeo e sinais biológicos. O sistema de supervisão instalado na central de monitoramento é responsável por gerenciar o armazenamento e a visualização dos dados recebidos. Ele exibe os dados em tabelas e gráficos em tempo de execução e permitirá que uma equipe de especialistas tome decisões e oriente os pacientes e/ou seus cuidadores para realizar determinado procedimento.
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Sistema Embarcado para um Monitor Holter que Utiliza o Modelo PPM na Compressão de Sinais ECGFarias, Thyago Maia Tavares de 04 March 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010-03-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, we present the development of an embedded system prototyping with
soft-core Nios II and FPGA for a holter monitor that implements data compression, using the
PPM Algorithm, and simulate ECG signals through the implementation of the Fourier series.
Through a holter monitor, cardiologists can obtain ECG signals, serving as the basis for the
perception of symptoms and activities of patients. These signals are captured and recorded
by monitors in periods greater than or equal to 24 hours, requiring large storage size to store
them, therefore increasing cost of the monitor. Using the PPM algorithm, a monitor holter can
considerably reduce the size of the signals stored, thus reducing storage space and cost of
device, addition to allow rapid transmission of the data. Integrating the ECG signal simulator
to the device, is possible to generate samples of ECG via the embedded system, saving time
and eliminating difficulties in obtaining signals, compared with the capture of real ECG
signals by invasive and noninvasive methods. It enables the analysis and study of normal
and abnormal ECGs. An embedded system on programmable chip (SOPC) was prototyped
with a development kit containing peripherals and FPGA chip compatible with the Nios II.
Architecture soft-core was set to compact operating system and software modules have
been successfully developed, ported and validated on this platform. / Neste trabalho, é apresentado o desenvolvimento de um sistema embarcado com
prototipagem em FPGA contendo instanciação do processador soft-core Nios II (SOPC
System on a Programmable Chip), para um monitor holter que implementa compressão de
dados, utilizando o algoritmo PPM, e simula sinais ECG através da implementação das
Séries de Fourier. Através de um monitor holter, cardiologistas podem obter sinais ECG, que
servem de base para a percepção de sintomas e atividades em pacientes, captados e
armazenados pelos monitores em períodos maiores ou iguais a 24 horas, requisitando
grandes espaços de armazenamento, aumentando, assim, o custo deste monitor. Utilizando
o PPM, o dispositivo desenvolvido poderá reduzir consideravelmente a quantidade de dados
armazenados, reduzindo, portanto, o espaço de armazenamento e o custo do dispositivo,
permitindo ainda a rápida transmissão dos dados. Integrando o simulador de sinais ECG ao
dispositivo, possibilita-se a geração de amostras de sinais eletrocardiográficos através do
sistema embarcado, economizando tempo e eliminando dificuldades na obtenção de sinais,
em comparação com a captação real de sinais ECG através de métodos invasivos e nãoinvasivos.
O mesmo permite a análise e o estudo de sinais ECG normais e anormais. Um
sistema embarcado em chip programável (SOPC) foi prototipado com uma placa contendo
periféricos e uma pastilha FPGA dotada de compatibilidade com o Nios II; a arquitetura do
soft-core foi configurada em sistema operacional compacto e módulos de software foram
exitosamente desenvolvidos, portados e validados sobre essa plataforma.
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