UZAKTAN SAĞLIK İZLEME UYGULAMALARINDA

... konulu sunumlar: "UZAKTAN SAĞLIK İZLEME UYGULAMALARINDA"— Sunum transkripti:

1 UZAKTAN SAĞLIK İZLEME UYGULAMALARINDA
KAYNAK KISITLARININ İZLEME SÜRESİNE ETKİSİ Ar.Gör. Özgün PINARER Yrd.Doç.Dr. Atay ÖZGÖVDE Yrd.Doç.Dr. Burak ARSLAN Galatasaray Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü 4/13/2017

2 Sunum İçeriği E-sağlık nedir ? E-sağlık uygulamarı
Uygulamaya uygun donanım özellikleri Sınırlı pil enerjisi Kullanılan donanım ve özellikleri EKG Kipi, EKG işareti Nabız Bilgisinin Çıkarımı Gömülü Sistem Akış Şeması Deneyler Düğüm izleme süresinin uzatılması Gömülü hesaplama ile enerji veriminin yükseltilmesi Sonuçlar 4/13/2017

3 E-Sağlık Nedir Hastanın gündelik yaşamını en az etkileyecek bir kurulum ve donanımla, ilgili bilgilerin toplanması, işlenmesi ve gerekli alarm durumlarının belirlenmesi Vücut üzeriden ölçüm yapılması Bu ölçülerin kablosuz olarak yerel merkeze gönderilmesi Verilerin işlenmesi ve alarmların üretilmesi Verilerin merkezi bir sunucuya iletilmesi ve sağlık personelinin erişimine sunulması 4/13/2017

4 E-Sağlık Uygulamaları
Kimlere yönelik : Bağımsız yaşam sürdürebilmeleri için desteğe ihtiyacı olan hastalık sahibi insanlara yönelik çözüm uygulamaları Neden e-sağlık : Hastahane bakım maliyetlerinin artması Gelişmiş ülkelerde yaşlanan nüfus olgusu 4/13/2017

5 Uygulamaya Uygun Donanım
Ev içi uzaktan sağlık uygulamalarında kullanılan donanım özellikleri: Giyilebilir ya da taşınabilir Ufak boyutlu Kablosuz iletişim özelliği Kablosuz Algılayıcı Ağlar Teknolojisi 4/13/2017

6 Sınırlı Pil Enerjisi Kablosuz Algılayıcı Ağlar teknolojisindeki en önemli kısıt Sürekli kullanım için düğümlerin düzenli olarak sarj edilmesi gerekmektedir. 4/13/2017

7 Kullanılan Donanım SHIMMER (Sensing Health with Intelligence, Modularity, Mobility and Experimental Reusability) Giyilebilen donanım şeklinde tasarlanmıştır. 4/13/2017

8 Donanım Seti 3 x Shimmer Düğümü 2 x Gyro Kipi 2 x AnEX Kipi
2 x Programlama ünitesi 2 x EMG Kipi 2 x ECG Kipi 1 x 6 Şarj Cihazı 3 x 2GB microSD kart 1 x USB bellek 14 x ECG/EMG kablosu 2 x Standart kol/bilek kemeri 2 x Standart göğüs/kalça kemeri 4/13/2017

9 Donanım 4/13/2017

10 SHIMMER Donanım Özellikleri
Teknik Özellik Değer Mikroişlemci MSP430F1611 Algılama Kipleri EKG, İvme, Jiroskop, EMG, GSR Analog/Sayısal Çevrim 8 Kanal, 12Bit Analog Genişleme Var Haberleşme Kipleri Bluetooth/ SD kart desteği Bellek Boyutu 10Kbyte RAM, 48Kbyte Flash Pil 280 mAh Boyut 53mm x 32mm x 15mm Ağırlık (pil dahil) 20 gr İşletim Sistemi TinyOS Programlama Dili NesC 4/13/2017

11 EKG İşareti Kalp tarafında üretilen elektriksel aktivitenin kaydedilmesi Her kalp atımında kendini tekrarlayan dalga Einthoven üçgeni 4/13/2017

12 EKG Kipi Einthoven üçgeni
RL: Elektrik güvencesi sağlamak amacıyla topraklama görevi görür. 4/13/2017

13 Nabız Bilgisi Çıkarımı
D1: örneklenmiş veri D2: tüm tepe noktaları D3: R-tepeleri D4: genlik eşik değeri T: zaman R1: 1. QRS tepesi t1: R1 noktasının zaman bilgisi R2: 2. QRS tepesi t2: R2 noktasının zaman bilgisi Nabız Değeri = 60 / (t2 - t1) 4/13/2017

14 Nabız Bilgisi Çıkarımı
Merkezi Hesaplama Algılayıcı düğümler örnekledikleri EKG verisini merkeze iletirler. RF paket sıklığı EKG örnekleme sıklığına eşittir (500Hz). Merkezde çalışan algoritma ile nabız bilgisi hesaplanır. Gömülü Hesaplama Algılayıcı düğümler örnekledikleri EKG verisini merkeze yollamadan işler. Nabız bulma algoritması düğüm üstünde çalışmaktadır. RF paket gönderim sıklığı 1Hz olarak belirlenmiştir. 4/13/2017

15 Gömülü Sistem Akış Şeması
4/13/2017

16 Gömülü Sistem Akış Şeması
4/13/2017

17 Kullanılan Gömülü Sistem
/home/tiny1/tinyos-1.x/contrib/handhelds/apps/ 4/13/2017

18 Deney Kurulum Değişkenleri
Değer Çalışma Kipi EKG (tek kanal) Örnekleme Sıklığı 500 Hz Bağlantı Şekli 3 Elektrodlu Einthoven üçgeni + topraklama Topraklama Wilson Tipi RF Haberleşme Bluetooth (RN-42) RF Paket iletimi 1 Hz (GH Kipi), 500 Hz (MH Kipi) GH: gömülü hesaplama MH: merkezi hesaplama 4/13/2017

19 Düğüm İzleme Süresinin Uzaması
Varsayılan akım değerleri: Mikroişlemci ortalama çalışma: 1 mA Mikroişlemci en yüksek çalışma: 5 mA Bluetooth paket gönderim: 20 mA Bluetooth düşük enerji kipi: 2 mA Gömülü Hesaplama kullanıldığında: Mikroişlemci ortalama çalışma: 2 mA Bluetooth ortalama çalışma: 2 mA 4/13/2017

20 Gömülü Hesaplama ile Enerji Verimi
Merkezi İşaret İşleme Gömülü İşaret İşleme MCU Ort. Akım 0.5 mA 1mA Bluetooth Ort. Akım 20 mA 2mA İzleme Süresi 0.5 gün 3.8 gün 4/13/2017

21 Sonuç Amaç: Ölçülen nabız bilgisinin gömülü hesaplama teknikleri kullanılarak yerel olarak hesaplanması Enerji veriminin yükseltilmesi Sonuç: Gömülü hesaplama yöntemi ile RF haberleşme sıklığı 500 Hz’den 1 Hz’ye indirilmiştir. Düğüm ömründe yaklaşık 6.5 kat iyileşme sağlanmıştır. 4/13/2017

22 Dinlediğiniz için teşekkürler…
4/13/2017