1. ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя
  2. Роботи студентів
  3. Магістр
  4. 123 — комп’ютерна інженерія
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43300
Назва: Методи та засоби дистанційного моніторингу рівня насичення киснем крові людини з використанням IoT технологій
Інші назви: Methods and tools for remote monitoring of human blood oxygen saturation levels using IoT technologies
Автори: Сомін, Даниїл Сергійович
Somin, Danyil
Приналежність: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Бібліографічний опис: Сомін Д. С. Методи та засоби дистанційного моніторингу рівня насичення киснем крові людини з використанням IoT технологій : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня магістр за спеціальністю „123 — комп’ютерна інженерія“ / Д. С. Сомін. — Тернопіль: ТНТУ, 2023. — 80 с.
Bibliographic description: Somin D. Methods and tools for remote monitoring of human blood oxygen saturation levels using IoT technologies : Master Thesis „123 — Computer Engineering“ / Danyil Somin - Ternopil, TNTU, 2023 – 80 p.
Дата публікації: 20-гру-2023
Дата подання: 28-чер-2023
Дата внесення: 3-січ-2024
Видавництво: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код): UA
Місце видання, проведення: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Паламар, Андрій Михайлович
Palamar, Andriy
Члени комітету: Гладьо, Юрій Богданович
Hlado, Yurii
УДК: 681.518.3
Теми: 123 комп’ютерна інженерія
Інтернет медичних речей
насиченість крові киснем
давач
blood oxygen saturation
remote monitoring
Internet of medical things
microcontroller
sensor
дистанційний моніторинг
мікроконтролер
Кількість сторінок: 80
Короткий огляд (реферат): Кваліфікаційна робота присвячена питанню розроблення методів та програмно-апаратних засобів для дистанційного моніторингу рівня насичення киснем в крові людини з використанням інформаційних технологій на основі концепції інтернету речей. В роботі проведено аналіз проведених досліджень у галузі вимірювання насичення крові киснем, визначено їхні переваги та недоліки. Для дистанційного контролю рівня насиченості киснем запропоновано використати сенсор MAX30102 та мікроконтролер ESP8266 NodeMCU. Результати вимірювань відображаються на OLED дисплеї, що дозволяє користувачам отримувати інформацію про свій стан в реальному часі. Крім того, дана система передає отримані дані на хмарний IoT сервіс, для збереження, аналізу та віддаленого доступу до них. Результати цієї роботи є важливими для підвищення якості моніторингу стану здоров’я пацієнтів у реальному часі. Проект має потенціал для покращення якості медичного обслуговування і забезпечення ефективного моніторингу стану пацієнтів, що є критично важливим у сучасних умовах.
The qualification work is dedicated to the development of methods and hardware-software means for remote monitoring of human blood oxygen saturation levels using information technology based on the Internet of Things concept. The thesis begins with an analysis of existing research in the field of blood oxygen saturation measurement, identifying their advantages and disadvantages. For remote monitoring of oxygen saturation levels, the MAX30102 sensor and ESP8266 NodeMCU microcontroller are proposed. Measurement results are displayed on an OLED display, providing real-time information to users. Furthermore, the system transmits collected data to a cloud-based IoT service for storage, analysis, and remote access. The outcomes of this work are crucial for enhancing the quality of real-time health monitoring. This project has the potential to improve the quality of medical care and ensure effective monitoring of patients' health, which is critically important in modern healthcare settings.
Зміст: ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 7 ВСТУП 8 Розділ 1 Аналіз наукових досліджень у сфері вимірювання рівня насичення киснем крові людини 10 1.1. Огляд сфери використання систем контролю рівня насичення киснем крові людини 10 1.2. Огляд та аналіз методів вимірювання насиченості крові киснем 11 1.3. Аналіз існуючих засобів контролю рівня насичення киснем крові людини 18 1.4. Сучасні технології та інновації в області вимірювання насиченості киснем крові людини 22 1.5. Висновки до розділу 1 23 Розділ 2 Методи та технології дистанційного контролю рівня кисню в крові людини 24 2.1. Метод визначення рівня насичення киснем крові людини 24 2.2. Метод виокремлення корисної інформації 28 2.3. Метод моніторингової комп'ютерної пульсоксиметрії 32 2.4. Роль концепції Інтернету медичних речей для задачі моніторингу насиченості крові киснем 34 2.5. Висновки до розділу 2 36 Розділ 3 Реалізація апаратно-програмної системи для моніторингу рівня насичення киснем крові людини 38 3.1. Апаратна реалізація системи моніторингу насичення киснем крові 38 3.2. Реалізація алгоритмічного та програмного забезпечення системи 45 3.3. Інтеграція з хмарною IoT платформою 50 3.4. Аналіз результатів тестування системи моніторингу 53 3.5. Висновки до розділу 3 57 Розділ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 58 4.1. Охорона праці 58 4.2. Оцінка стійкості роботи об’єкта до дії проникаючої радіації і радіоактивного забруднення місцевості, які виникають після ядерного вибуху 61 4.3. Освітлення виробничих приміщень для роботи з ВДТ в локальній комп’ютерній мережі 63 4.4. Висновки до розділу 4 65 Висновки 66 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 67 Додаток А Тези конференцій 72
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43300
Власник авторського права: © Сомін Даниїл Сергійович, 2023
© Somin Danyil, 2023
Перелік літератури: 1. Мельник А.О., Морозов Ю.В., Гаваньо Б.І., Гупало П.А. Біомедична кіберфізична система цілодобового моніторингу функцій легень у пацієнтів із COVID-19. Львів: Видавництво Львівської політехніки. Vol. 2, No. 1. 2020. С. 1-5. 2. Beaney T., Clarke J. Home oxygen monitoring and therapy: learning from the pandemic. Current Opinion in Critical Care. Vol. 29, No. 1. 2023. P. 34-39.
3. Івченко П.О. Порівняльна характеристика та принцип роботи пульсоксиметра та сенсора кисню. Матеріали ХX Міжнародна науково-технічна конференція “Приладобудування: стан і перспективи”, Київ : КПІ ім. І. Сікорського. 2021. С. 108-109.
4. Merkepci M., Ozyazici M., Dogru N. Photoplethysmography based instant remote monitoring of noninvasive blood pressure and oxygen saturation by using zigbee network. Biomedical Research, Vol. 29, Issue 11. 2018. P. 2401-2404.
5. Casalino G., Castellano G., Zaza G. A mHealth solution for contact-less self-monitoring of blood oxygen saturation. In 2020 IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC). 2020. P. 1-7.
6. Rohmetra H., Raghunath N., Narang P., Chamola V., Guizani M., Lakkaniga N. R. AI-enabled remote monitoring of vital signs for COVID-19: methods, prospects and challenges. Computing. Vol. 105. 2021. P. 783-809.
7. Chen Q., Tang L. A wearable blood oxygen saturation monitoring system based on bluetooth low energy technology. Computer Communications. Vol. 160. 2020. P. 101-110.
8. Ding S., Wang X. Medical remote monitoring of multiple physiological parameters based on wireless embedded internet. IEEE Access. Vol. 8, 2020. P. 78279-78292.
9. Kalyuzhner Z., Agdarov S., Bennett A., Beiderman Y., Zalevsky Z. Remote photonic sensing of blood oxygen saturation via tracking of anomalies in micro-saccades patterns. Optics express, Vol. 29, No. 3, 2021. P. 3386-3394.
10. Павлов С.В., Колісник П.Ф., Куленко С.С., Денісюк В.О., Навроцька О.В. Оптико електронні технології для пульсодіагностики. Оптико-електроннi iнформацiйно-енергетичнi технологiї. Біомедичні оптико-електронні системи та прилади. Том 15, № 1. 2008. С. 136-143.
11. Бездротовий пульсоксиметр iHealth. URL: https://beri.ua/ua/p1279515564-besprovodnoj-pulsoksimetr-ihealth.html/ (дата звернення: 02.10.2023).
12. Кишеньковий пульсоксиметр MD300K2. URL: https://rehamed.in.ua/karmanniy-pulsoksimetr-md300k2-7191-uk.html?lang=ua (дата звернення: 03.10.2023).
13. Монітор пацієнта ВМ800С. URL: https://epikriz.com.ua/uk/monitor-pacienta-vm800s.html (дата звернення: 04.10.2023).
14. Вороненко О.В., Галелюка І.Б., Романов В.О., Мінцер О.П. Технології штучного інтелекту в медичній практиці. Медична інформатика та інженерія. № 2. 2020. С. 17-27.
15. Дорош О., Ермакова І., Кучмій Г., Бойко О., Дорош Н. Застосування медичних мобільних засобів для створення інфокомунікаційної системи вимірювання та аналізу показників, що характеризують стан здоров'я людини. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. № 2. 2017. С. 139-142.
16. Дорош Н.В., Ільканич К.І., Дорош О.І., Бойко І.Р. Мобільні технології для моніторингу показників стану здоров’я. Вісник соціальної гігієни та організації охорони здоров'я України. № 3 (73). 2017. С. 47-50.
17. Пархоменко А.В., Туленков А.В., Гладкова О.М., Залюбовський Я.І. Вбудовані біомедичні системи та бездротові сенсорні мережі: навчальний посібник. Житомир: ПП «Євро-Волинь». 2021. 200 с.
18. Shi C., Goodall M., Dumville J., Hill J., Norman G., Hamer O., Clegg A., Watkins C.L., Georgiou G., Hodkinson A., Lightbody C.E., Dark P., Cullum N. The accuracy of pulse oximetry in measuring oxygen saturation by levels of skin pigmentation: a systematic review and meta-analysis. BMC medicine. Vol. 20, No. 1. 2022. 267.
19. Vishnu S., Ramson S.J., Jegan R. Internet of medical things (IoMT) - An overview. 5th international conference on devices, circuits and systems. 2020. P. 101-104.
20. Паламар А.М., Сомін Д.С., Волоський В.П. Комп'ютерна система для віддаленого спостереження за рівнем насичення киснем крові людини. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХII міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 6-7 грудня 2023 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В.А., 2023. С. 427.
21. Паламар А.М., Сомін Д.С. Комп’ютеризована система моніторингу рівня насичення киснем крові людини на основі IoMT. Матеріали XI науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології», Тернопіль: ТНТУ, 2023. С. 177.
22. Сомін Д.С., Паламар А.М., Волоський В.П. Переваги WebAssembly як інструмента реалізації алгоритмів у ресурсомістких веб-додатках. Матеріали X науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології», Тернопіль: ТНТУ, 2022. С. 130.
23. Купратий І.Г., Паламар А.М. Комп'ютерна система для дистанційного моніторингу стану здоров'я пацієнтів. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХI міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 7-8 грудня 2022 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В.А., 2022. С. 142.
24. Паламар А.М., Купратий І.Г. Система для дистанційного моніторингу стану здоров'я пацієнтів на основі інтернету медичних речей. Матеріали X науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології», Тернопіль: ТНТУ, 2022. С. 85.
25. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and Implementation of a Digital Control and Monitoring System for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop «Compatibility and Power Electronics» (CPE 2011), June 1-3, 2011. P. 173–177.
26. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 98, No 2. P. 129–136.
27. Palamar A., Karpinskyy M. Control of an Uninterruptible Power Supply in a DC Microgrid System. 10th International Symposium Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 10-15, 2011), Pärnu, Estonia, 2011. P. 80-84.
28. Palamar A. Intelligent control and monitoring module for uninterruptible power supply system. II International Scientific and Practical Conference «Theoretical and Applied Aspects of Device Development on Microcontrollers and FPGAs» (MC&FPGA-2020), Kharkiv, Ukraine. 2020. P. 12-13.
29. Vasylkivskyi I., Ishchenko V., Pohrebennyk V., Palamar M., Palamar A. System of water objects pollution monitoring. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM 2017), Vienna, Austria, November, 27–29, 2017. Vol. 17, No. 33. P. 355-362.
30. Palamar M., Pasternak Y., Palamar A., Poikhalo A. Precision tracking of the trajectory LEO satellite by antenna with induction motors in the control system. Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, September 21–23, 2017. Vol. 2. P. 1051–1055.
31. Паламар М., Пастернак Ю., Паламар А. Дослідження динамічних похибок системи прецизійного керування антеною з асинхронним електроприводом. Вісник ТНТУ, Тернопіль: ТНТУ, 2014. Вип. 76, № 4. С. 164–173.
32. Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 99, No 3. P. 133–141.
33. Паламар А.М., Осов’як І.І. Комп’ютерна інформаційно-вимірювальна система для моніторингу пристроїв безперебійного електроживлення. Матеріали V Міжнародної науково-технічної конференції "Світлотехніка й електротехніка: історія, проблеми, перспективи", Тернопіль: ТзОВ "Видавництво Астон", 2015. С. 111-112.
34. Palamar A., Pettai E. Microgrid for the Department of Electrical Drives and Power Electronics. 8th International Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 11-16, 2010), Pärnu, Estonia, 2010. P. 54-61.
35. Оконський М.В., Лупенко С.А., Паламар А.М. Інформаційно-вимірювальна система для контролю метеорологічних параметрів на основі Інтернету речей. Матеріали IX науково-технічної конференції "Інформаційні моделі, системи та технології", Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 118.
36. Романов Д.В., Осухівська Г.М., Паламар А.М. Система управління зовнішнім освітленням на основі Інтернету речей. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей Х міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів, Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 120.
37. Романов Д.В., Осухівська Г.М., Паламар А.М. Функціональна схема системи керування зовнішнім освітленням на основі технології LoRa. Матеріали IX науково-технічної конференції "Інформаційні моделі, системи та технології", Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 124.
38. Оконський М.В., Лупенко С.А., Паламар А.М. Комп’ютерна система для моніторингу метеорологічних параметрів на основі IoT. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей Х міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів, Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 112.
39. Погребенник В.Д., Клим Г.І., Бордун І.М., Пташник В.В., Паламар А.М. Системи оперативного контролю інтегральних параметрів водного середовища. Т. 2. Елементи комп’ютерних систем оперативного контролю: колективна монографія. Житомир: Видавничий дім «Бук-Друк», 2021. 180 c.
40. Palamar A., Palamar M. Fire Safety Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2023. 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023), Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2023. 3468. P. 164-172.
41. Зеркалов Д.В. Охорона праці в галузі: Загальні вимоги. Навчальний посібник. К.: Основа. 2011. 551 с.
42. Желібо Є. П., Сагайдак І. С. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для аудиторної та практичної роботи. К.:ЕКОМЕН. 2011. 200 с.
43. Васійчук В.О., Гончарук В.Є., Качан С.І., Мохняк С.М. Основи цивільного захисту: Навчальний посібник. Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка". 2010. 417 с.
44. Депутат О. П., Коваленко І. В., Мужик І. С. Цивільна оборона. Навчальний посібник. За редакцією полковника В.С. Франчука. Львів: Афіша. 2000. 336 с.
Тип вмісту: Master Thesis
Розташовується у зібраннях:123 — комп’ютерна інженерія

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Author_Notes_Danyil_Somin.docx10,48 kBMicrosoft Word XMLПереглянути/відкрити
Danyil_Somin.pdf5,74 MBAdobe PDFПереглянути/відкрити
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора