Desarrollo de Prototipo Nodo Sensor IoT de Interfaz Directa para la Detección de Señales Cardiovasculares.
Fecha
2021-12
Autores
Bravo Martínez, Gabriel
Título de la revista
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Editor
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
Resumen
Este trabajo presenta un enfoque de detección novedoso para monitorear señales cardiorrespiratorias mediante un circuito de interfaz compacto de resistencia-tiempo. Los latidos del corazón y la respiración se pueden detectar mediante una resistencia de detección de fuerza (FSR) adherida al cuerpo o colocada en algunos muebles (como una silla). Dependiendo de la forma en que el sensor interactúe con el sujeto, el FSR cambia su resistencia eléctrica cada vez que detecta un pulso o una respiración. Al colocar el sensor en un circuito de tiempo modulado, esas variaciones de resistencia pueden ser medidas y digitalizadas directamente por un microcontrolador sin usar etapas de procesamiento analógicas o un convertidor analógico digital. En este tipo de interfaz, se evita el autocalentamiento del sensor ya que el FSR no requiere ningún voltaje o corriente de polarización.
El circuito propuesto tiene una frecuencia de muestreo de 286 Hz, una resolución efectiva de 11 bits (270 mΩ) y un consumo de corriente promedio de hasta 2.6 mA, suficiente para obtener señales cardíacas y respiratorias bien definidas. En este sentido, la implementación de sistemas portátiles y de nodos de sensores inalámbricos basados en el Internet de las Cosas (IoT del inglés Internet of Things) para el monitoreo ubicuo de la salud es convenientemente factible.
Descripción
Este trabajo presenta un enfoque de detección novedoso para monitorear señales cardiorrespiratorias mediante un circuito de interfaz compacto de resistencia-tiempo. Los latidos del corazón y la respiración se pueden detectar mediante una resistencia de detección de fuerza (FSR) adherida al cuerpo o colocada en algunos muebles (como una silla). Dependiendo de la forma en que el sensor interactúe con el sujeto, el FSR cambia su resistencia eléctrica cada vez que detecta un pulso o una respiración. Al colocar el sensor en un circuito de tiempo modulado, esas variaciones de resistencia pueden ser medidas y digitalizadas directamente por un microcontrolador sin usar etapas de procesamiento analógicas o un convertidor analógico digital. En este tipo de interfaz, se evita el autocalentamiento del sensor ya que el FSR no requiere ningún voltaje o corriente de polarización.
El circuito propuesto tiene una frecuencia de muestreo de 286 Hz, una resolución efectiva de 11 bits (270 mΩ) y un consumo de corriente promedio de hasta 2.6 mA, suficiente para obtener señales cardíacas y respiratorias bien definidas. En este sentido, la implementación de sistemas portátiles y de nodos de sensores inalámbricos basados en el Internet de las Cosas (IoT del inglés Internet of Things) para el monitoreo ubicuo de la salud es convenientemente factible.
Palabras clave
Circuito de Interfaz Directa., Frecuencia cardiaca., IoT., Sensor Resistivo de Fuerza FSR.