Implementação de um sistema de aquisição e transmissão de dados para plataforma e-Health

Abstract

O trabalho realizado centrou-se em atividades de investigação relacionadas com o desenvolvimento de hardware para um sistema de análise e monitorização de parâmetros fisiológicos e ambientais com recurso a sistemas óticos e eletrónicos. Efetivamente, o plano de trabalhos centrou-se em desenvolver e implementar um sistema de aquisição e transmissão em regime elétrico de dados relativos à postura, temperatura e frequências cardíaca e respiratória de uma pessoa sentada, como também dados relativos à temperatura, ruído, concentração atmosférica de CO2 e luminosidade ambiente. Também, um dos objetivos propostos foi o de permitir que o sistema tenha a funcionalidade de controlar a luminosidade ambiente. Numa primeira fase foram utilizados sensores eletrónicos em toda a sensorização e, numa fase posterior, os sensores eletrónicos relativos à postura corporal situados no assento foram substituídos por sensores óticos baseados em LEDs, fotodetetores e fibra ótica, podendo assim realizar um estudo de comparação entre ambas as tecnologias. Para além de todo o estudo e análise relativa ao desenvolvimento dos sensores óticos construídos no âmbito desta dissertação, também é feito o estudo e análise relativo às metodologias e escolhas adotadas no dimensionamento e construção do circuito de receção e acondicionamento de sinal. É de salientar que o trabalho descrito nesta dissertação foi também realizado no âmbito do projeto de I&D Plataforma e-Health para otimização de condições no local de trabalho, financiado pela AlticeLabsUA. Por fim, todo o processamento de sinal efectuado por software necessário ao estudo realizado foi efectuado pelo estudante André Filipe da Costa Mendes, tanto no âmbito do projeto descrito anteriormente, como também no âmbito da sua dissertação de mestrado.

The work carried out focused on research activities related to the development of hardware for an analysis and monitoring system of physiological and environmental parameters using optical and electronic devices. Effectively, the work plan focused on developing and implementing a system for the acquisition and transmission, in electrical regime, of data relating to posture, temperature, and heart and respiratory rates of a seated person, as well as data relating to temperature, noise, atmospheric concentration of CO2 and ambient luminosity. Also, one of the proposed objectives was to allow the system to have the functionality to control ambient luminosity. In a first phase, electronic sensors were used and, in a later phase, the electronic sensors related to body posture located in the seat were replaced by optical sensors based on LEDs, photodetectors and optical fiber, thus being able to carry out a comparison study between the technologies. In addition to all the study and analysis related to the development of optical sensors built within the scope of this dissertation, the study and analysis related to the methodologies and choices adopted in the design and construction of the signal reception and conditioning circuit is also carried out. It should be noted that the work described in this dissertation was also carried out within the scope of the e-Health Platform R&D project for optimizing conditions in the workplace, funded by AlticeLabsUA. Finally, all the signal processing performed by software necessary for the study was carried out by the student André Filipe da Costa Mendes, both within the scope of the project described above, as well as within the scope of his master’s thesis.