Defnyddiwch y dynodwr hwn i ddyfynnu neu i gysylltu â'r eitem hon:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50542| Teitl: | Методи і засоби дистанційного IoT-моніторингу електроміографічних сигналів людини у процесі реабілітації |
| Teitlau Eraill: | Methods and tools for remote IoT monitoring of human electromyographic signals during rehabilitation |
| Awduron: | Коритко, Артем Володимирович Korytko, Artem |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
| Bibliographic description (Ukraine): | Коритко А.В. Методи і засоби дистанційного IoT-моніторингу електроміографічних сигналів людини у процесі реабілітації : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. Г.М. Осухівська. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 78 с. |
| Bibliographic description (International): | Korytko A. Methods and tools for remote IoT monitoring of human electromyographic signals during rehabilitation : Master Thesis „123 — Computer Engineering“ / Artem Korytko - Ternopil, TNTU, 2025 – 78 p. |
| Dyddiad Cyhoeddi: | 16-Dec-2025 |
| Submitted date: | 23-Jun-2025 |
| Date of entry: | 22-Dec-2025 |
| Cyhoeddwr: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Осухівська, Галина Михайлівна Osukhivska, Halyna |
| Committee members: | Готович, Володимир Анатолійович Hotovych, Volodymyr |
| UDC: | 681.518.3 |
| Allweddeiriau: | 123 комп’ютерна інженерія електроміографічні сигнали дистанційний моніторинг Інтернет речей м’язова активність мікроконтролер ESP32 electromyographic signals remote monitoring Internet of Things muscle activity ESP32 microcontroller |
| Number of pages: | 78 |
| Crynodeb: | Кваліфікаційна робота присвячена розробленню методів і засобів дистанційного IoT моніторингу електроміографічних сигналів людини у процесі реабілітації. У роботі розглянуто сучасні підходи до вимірювання та цифрової обробки ЕМГ-сигналів, проведено моделювання процесу їх формування, визначено ключові фактори впливу на якість даних та обґрунтовано вибір оптимальних фільтраційних алгоритмів. Запропоновано удосконалений метод моніторингу, що поєднує локальну обробку сигналу на мікроконтролері з передаванням основних метрик через MQTT-протокол, що підвищує швидкодію та енергоефективність системи. Розроблено модель IoT-архітектури, яка структурує взаємодію сенсорного, комунікаційного та аналітичного рівнів для забезпечення надійного дистанційного контролю м’язової активності. Обґрунтовано вибір апаратних засобів, зокрема TTGO ESP32 та сенсора AD8232, визначено вимоги до системи та побудовано її архітектуру. Результати роботи підтверджують ефективність підходу та придатність системи для використання у реабілітаційних застосуваннях. The qualification thesis is devoted to the development of methods and tools for remote IoT monitoring of human electromyographic signals during rehabilitation. The work examines modern approaches to EMG measurement and digital signal processing, performs mathematical modelling of EMG formation, and identifies key factors influencing data quality. An improved monitoring method is proposed, combining local signal processing on a microcontroller with transmission of calculated metrics via the MQTT protocol, which enhances system speed and energy efficiency. An IoT architecture model is developed to structure the interaction between the sensing, communication, and analytics layers, ensuring reliable remote control of muscle activity. The selection of hardware components – TTGO ESP32 and AD8232 sensor – is justified, system requirements are formulated, and a system architecture is constructed. The results demonstrate the effectiveness of the proposed approach and confirm the system’s suitability for rehabilitation-oriented applications. |
| Content: | ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 7 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У СФЕРІ ДИСТАНЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ ЕЛЕКТРОМІОГРАФІЧНИХ СИГНАЛІВ ЛЮДИНИ 11 1.1 Аналіз сфери застосування систем дистанційного IoT моніторингу електроміографічних сигналів людини 11 1.2 Фізіологічні основи електроміографічних сигналів 13 1.3 Огляд наукових досліджень у сфері моніторингу електроміографічних сигналів людини 15 1.4 Застосування технологій Інтернету речей у медичних системах моніторингу 19 1.5 Проблеми та напрями подальших досліджень 21 1.6 Висновки до розділу 1 22 РОЗДІЛ 2 МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ДИСТАНЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ ЕЛЕКТРОМІОГРАФІЧНИХ СИГНАЛІВ ЛЮДИНИ 23 2.1 Методи вимірювання та обробки електроміографічних сигналів 23 2.2 Математичне моделювання процесу формування та зчитування електроміографічних сигналів 27 2.3 Метод дистанційного IoT моніторингу електроміографічних сигналів людини 29 2.4 Модель IoT-архітектури для дистанційного моніторингу ЕМГ-сигналів 32 2.5 Теоретичне обґрунтування вибору апаратних та програмних засобів системи 34 2.6 Формулювання вимог до проєктованої системи моніторингу 36 2.7 Висновки до розділу 2 37 РОЗДІЛ 3 РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ ДИСТАНЦІЙНОГО IOT МОНІТОРИНГУ ЕЛЕКТРОМІОГРАФІЧНИХ СИГНАЛІВ ЛЮДИНИ 39 3.1 Апаратна реалізація системи дистанційного IoT моніторингу електроміографічних сигналів людини 39 3.2 Алгоритм та програмне забезпечення системи 46 3.3 Інтеграція системи з хмарною IoT-платформою 53 3.4 Тестування розробленої системи 55 3.5 Висновки до розділу 3 57 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 59 4.1 Охорона праці 59 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 62 ВИСНОВКИ 65 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 67 Додаток А Тези конференцій |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/50542 |
| Copyright owner: | © Коритко Артем Володимирович, 2025 © Korytko Artem, 2025 |
| References (Ukraine): | Луцик Н.С., Луцків А.М., Осухівська Г.М., Тиш Є.В. ПрЛуцик Н.С., Луцків А.М., Осухівська Г.М., Тиш Є.В. Методичні рекомендації до виконання кваліфікаційної роботи магістра для студентів спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» другого (магістерського) рівня вищої освіти усіх форм навчання. Тернопіль. 2024. 44 с.ограма та методичні рекомендації з проходження практики за тематикою кваліфікаційної роботи для студентів спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» другого (магістерського) рівня вищої освіти усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ. 2024. 45 с. Варавін А.В., Лещишин Ю.З., Чайковський А.В. Методичні вказівки до виконання курсового проєкту з дисципліни «Дослідження і проєктування комп’ютерних систем та мереж» для здобувачів другого (магістерського) рівня вищої освіти спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 32 с. Осухівська Г.М., Коритко А.В., Паламар А.М. Комп’ютерна система реального часу для аналізу електроміографічних сигналів у процесі реабілітації пацієнтів. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХIV міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 11-12 грудня 2025 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2025. С. 318-319. Осухівська Г., Коритко А., Паламар А. Апаратно-програмний комплекс для дистанційного контролю м’язової активності з використанням MQTT-технологій. Матеріали XIII науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 17-18 грудня 2025 року), Тернопіль: ТНТУ, 2025. С. 136. Al-Ayyad M., Owida H.A., De Fazio R., Al-Naami B., Visconti P. Electromyography monitoring systems in rehabilitation: A review of clinical applications, wearable devices and signal acquisition methodologies. Electronics, 2023, 12(7). P. 1520. Chowdhury R.H., Reaz M.B., Ali M.A.B.M., Bakar A.A., Chellappan K., Chang T.G. Surface electromyography signal processing and classification techniques. Sensors, 2013, 13(9). P. 12431-12466. Phinyomark A., Quaine F., Charbonnier S., Serviere C., Tarpin-Bernard F., Laurillau Y. Feature extraction of the first difference of EMG time series for EMG pattern recognition. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 2014, 117(2), P. 247–256. Etana B. B., Malengier B., Krishnamoorthy J., Van Langenhove L. Integrating wearable textiles sensors and IoT for continuous sEMG monitoring. Sensors, 2024, 24(6), P. 1834. Zhi Z., Wu Q. Wearable IoT system for hand function assessment based on EMG signals. Electronics, 2024, 13(4), 778. Farina D., Merletti R., Enoka R. M. The extraction of neural strategies from the surface EMG: 2004–2024. Journal of Applied Physiology, 2025, 138(1), P. 121–135. Omar S.N., Saad N.M., Abdullah A.R., Shair E.F., Rashid H. A review of classification techniques for electromyography signals. Asian Journal Of Medical Technology, 2023, 3(1). P. 47-64. Li W., Shi P., Yu H. Gesture recognition using surface electromyography and deep learning for prostheses hand: state-of-the-art, challenges, and future. Frontiers in neuroscience. 2021, 15, P. 621885. Farago E., MacIsaac D., Suk M., Chan A.D. A review of techniques for surface electromyography signal quality analysis. IEEE Reviews in Biomedical Engineering, 2022, Vol. 16, P. 472-486. AD8232 Heart Rate Monitor Front End. Analog Devices. URL: https://www.analog.com/en/products/ad8232.html (дата звернення: 08.11.2025). Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204. 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. Fedorovych I., Osukhivska H., Lutsyk N. Performance Benchmarking of Continuous Processing and Micro-Batch Modes in Spark Structured Streaming: ITTAP’2024: 4th International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems, November 20–22, 2024, Ternopil, Ukraine, Opole, Poland. P.80-90 Palamar A., Palamar M., Osukhivska H. Real-time Health Monitoring Computer System Based on Internet of Medical Things. CEUR Workshop Proceedings, 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2023), Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023. Vol. 3628. P. 106-115. 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. Velychko D., Osukhivska H., Palaniza Y., Lutsyk N., Sobaszek Ł. Artificial Intelligence Based Emergency Identification Computer System. Advances in Science and Technology Research Journal. Volume 18, Issue 2, 2024: 296–304. 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. 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. Stadnyk M., Palamar A. Project management features in the cybersecurity area. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 106, No 2. P. 54–62. 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. Palamar A., Stadnyk M., Palamar М. Adaptive PID regulation method of uninterruptible power supply batterу charge current based on artificial neural network. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 107, No 3. P. 5–13. 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. 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. Vol. 3468. P. 164-172. Voloskyi V., Leshchyshyn Y., Romanyshyn N., Palamar A., Tarasenko L. Method and algorithm for efficient cell balancing in the lithium-ion battery control system. CEUR Workshop Proceedings, The 1st International Workshop on Bioinformatics and Applied Information Technologies (BAIT 2024), Zboriv, Ukraine, October 02-04, 2024. Vol. 3842. P. 258-267. Palamar M., Horyn T., Palamar A., Batuk V. Method of calibration MEMS accelerometer and magnetometer for increasing the accuracy determination angular orientation of satellite antenna reflector. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 108, No 4. P. 79–88. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д. Телекомунікаційні системи та мережі. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. 384 с. Зеркалов Д.В. Охорона праці в галузі: Загальні вимоги. Навчальний посібник. К.: Основа. 2011. 551 с. Желібо Є. П., Сагайдак І. С. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для аудиторної та практичної роботи. К.:ЕКОМЕН. 2011. 200 с. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання «Безпека в надзвичайних ситуаціях». В.С. Стручок. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А. 156 с. Навчальний посібник «Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека»». Автор-укладач В.С. Стручок. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А. 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Ymddengys yng Nghasgliadau: | 123 — комп’ютерна інженерія |
Ffeiliau yn yr Eitem Hon:
| Ffeil | Disgrifiad | Maint | Fformat | |
|---|---|---|---|---|
| Artem_Korytko.pdf | 3,96 MB | Adobe PDF | Gweld/Agor |
Diogelir eitemau yn DSpace gan hawlfraint, a chedwir pob hawl, onibai y nodir fel arall.
Offer Gweinyddol