Συγκριτική Μελέτη Αλγορίθμων Ανίχνευσης Συμπλέγματος Qrs Σε Ηλεκτροκαρδιογραφήματα Και Υλοποίηση Σε Επίπεδο Δικτύου Σύρματων Αισθητήρων

Abstract

ΠερίληψηΣκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη των αλγορίθμων ανίχνευσης συμπλέγματοςQRS σε ηλεκτροκαρδιογραφήματα (ΗΚΓ) και υλοποίηση τους σε επίπεδο δικτύωνασύρματων αισθητήρων. Η τεχνολογία των δικτύων ασύρματων αισθητήρωναναμένεται τα επόμενα χρόνια να βρει σημαντικό πεδίο εφαρμογών στον τομέα τηςυγείας και σε πολλούς άλλους τομείς. Στα πλαίσια της μελέτης αυτής, υλοποιήθηκεμια εφαρμογή κατά την οποία λαμβάνεται το ΗΚΓ μέσω ενός ηλεκτροκαρδιογράφου,στη συνέχεια το σήμα αυτό υπόκειται σε επεξεργασία σε επίπεδο ασύρματωναισθητήρων (on board processing) και μεταδίδεται σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή,όπου απεικονίζεται.Η υλοποίηση της εφαρμογής έγινε με χρήση και κατάλληλο προγραμματισμό τηςασύρματης πλατφόρμας Tmote Sky (Moteiv), η οποία περιγράφεται αναλυτικά καισυγκρίνεται με μια σειρά από άλλες πλατφόρμες που υλοποιούν ασύρματα δίκτυααισθητήρων. Η λειτουργία του Tmote Sky βασίζεται στο λειτουργικό σύστημαTinyOS.1-x, σχεδιασμένο ειδικά για ενσωματωμένα συστήματα. Όλη η οργανωτικήδομή του TinyOS, οι βιβλιοθήκες και οι εφαρμογές του είναι γραμμένες στη γλώσσαπρογραμματισμού NesC.Περιγράφονται τα τμήματα από τα οποία αποτελείται η εφαρμογή, ο τρόπος σύνδεσήςτους καθώς και ο κώδικας που υλοποιήθηκε σε NesC, ενώ παρουσιάζονται και ταεργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν για την απεικόνιση και αποθήκευση των σημάτων.Πιο συγκεκριμένα, περιγράφονται οι κώδικες που υλοποιήθηκαν σε MATLAB για τηεπεξεργασία του σήματος μέσω των αλγορίθμων ανίχνευσης QRS. Η σύγκριση και ηαξιολόγηση σε αυτούς τους κώδικες οδήγησαν σε τρεις τεχνικές ανίχνευσηςσυμπλέγματος QRS με διαφορετικά χαρακτηριστικά η καθεμιά και με δυνατότηταυλοποίησής τους στο λειτουργικό σύστημα TinyOS.1-x. Στη συνέχεια, η συγκριτικήμελέτη αυτών των τεχνικών οδήγησε στην υλοποίηση στο λειτουργικό σύστημαTinyOS.1-x της πιο αποδοτικής τεχνικής από αυτές τις τρεις. Η υλοποίηση τηςεπέτρεψε την ασύρματη επεξεργασία του σήματος και τη μετάδοσή του, ώστε στησυνέχεια να απεικονιστεί στον ηλεκτρονικό υπολογιστή.Στο τέλος αναφέρονται οι παρατηρήσεις επί των αποτελεσμάτων και δίνονταιπροτάσεις για περαιτέρω ανάπτυξη της εφαρμογής.