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Previous issue date: 2013-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recently, automation systems have been widely investigated. Nowadays, they are present in our lives when shopping, banking, working at home or office. Technology innovations have been increased and embedded into medical and biological equipments, where patients can be better monitored for treatment and diagnosis. These allow precise and ergonomic equipments be designed, especially when using wireless sensor networks. It is developed in this work a biomedical signal acquisition system by suing a wireless sensor network and the Zigbee technology for communication. It was implemented a system for acquiring and processing biomedical data by using commercial sensor modules for wireless communication to a host computer. Also, it was developed a graphical interface in order to manage the sensors of the network and to display the acquired signals to the user. This work has integrated there types of sensors, such as blood oxygenation, heart rate and body temperature. The sensors were chosen due to their easy accessibility and by the fact these type of signals are the most monitored in medicine. Performance tests of sensors network were made to investigate the transmission, reception and data visualization, as well as the communication distance. Also, signal acquisitions were performed in 3 healthy volunteers aged 28, 25 and 65 and the results were compared with the signals acquired by commercial equipments. The results showed that the performance of the blood oxygenation sensor was similar for the three volunteers when compared to the commercial systems. On the other hand, the measured heartbeat by the proposed system showed a greater variation. The body temperature sensor showed reliable readings with a maximum error of approximately 2%. The communication distance of the network was approximately 13 meters in an environment with walls and without the use of routers. It can be concluded that the use of Zigbee sensor network for monitoring bioelectrical signals can be easily implemented and embedded to medical equipments due to its great flexibility when compared to systems which use wired technologies. / A automação de sistemas vem se disseminando muito nos últimos anos, estando presente em nosso dia a dia quando fazemos compras, vamos ao banco ou mesmo estando em nossas casas ou trabalho. Neste contexto vem crescendo o número de oportunidades de se inserir novas tecnologias e automação também na área da medicina, onde o monitoramento de pacientes torna diagnósticos mais fáceis, precisos e ergonômicos, principalmente quando utilizamos redes de transmissão de dados sem fios. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de aquisição de sinais biomédicos sem fio em uma rede de sensores utilizando comunicação Zigbee. Foi implementado uma plataforma de aquisição e processamento de dados biomédicos, utilizando módulos sensores de comunicação sem fio com um computador. Também, um software foi desenvolvido para gerenciar os dispositivos presentes na rede e visualizar os sinais adquiridos ao usuário. Este trabalho integrou sensores de oxigenação do sangue, batimentos cardíacos e temperatura corporal, os quais foram escolhidos por serem considerados sinais vitais de fácil acesso. Testes de desempenho da rede de sensores foram realizados a fim de verificar a transmissão, recepção e visualização dos dados, bem como a distância de comunicação. Também, aquisição de sinais foram realizados em 3 voluntários saudáveis com idades de 28, 25 e 65 anos e os resultados foram comparados com os sinais adquiridos por equipamentos comerciais. Os resultados obtidos mostraram que o sensor de oxigenação do sangue apresentou desempenho similar para os 3 voluntários quando comparados ao sistema comercial. O sensor de batimentos cardíacos apresentou maior variação entre os valores médios pelo sistema proposto. O sensor de temperatura corporal apresentou leituras com um erro sistêmico de aproximadamente 2%. A utilização do protocolo de comunicação Zigbee em uma rede de sensores biomédicos permitiu o monitoramento contínuo de pacientes com maior flexibilidade de uso quando comparado a sistemas convencionais com tecnologias com fios. O alcance da rede chegou a aproximadamente 13 metros em um ambiente com paredes, sem o uso de roteadores. Outros sinais podem ser facilmente adicionados ao sistema e monitorados pela rede de sensores.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.udesc.br #179.97.105.11:handle/1869 |
| Date | 30 August 2013 |
| Creators | Schulz, Felipe Cubas |
| Contributors | Bertemes Filho, Pedro |
| Publisher | Universidade do Estado de Santa Catarina, Mestrado em Engenharia Elétrica - Profissionalizante, UDESC, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UDESC, instname:Universidade do Estado de Santa Catarina, instacron:UDESC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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