Bluetooth low energy : a smart approach to wireless ecg monitoring
Date Issued
May 2025
Author(s)
Advisor
Abstract
Το ακόλουθο έγγραφο βασίζεται σε έρευνα σχετικά με το πρωτόκολλο επικοινωνίας του Bluetooth Low Energy (BLE), για τη χρήση του σε ιατρικές εφαρμογές. Συγκεκριμένα, για τη χρήση σε πραγματική παρακολούθηση ασθενών και καταγραφή δεδομένων, μέσω της δημιουργίας ενός προσαρμοσμένου Ηλεκτροκαρδιογράμματος (ΗΚΓ) με χρήση ειδικού υλικού και λογισμικού, συνοδευόμενου από προσαρμοσμένες εφαρμογές για κινητά (app).
Μέσω της έρευνας σε πρωτόκολλα επικοινωνίας (όπως το BLE, το κλασικό Bluetooth (BT), το Wi-Fi και το Zigbee), αποκτήθηκαν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, καθώς και για τα μετρικά που ήταν σημαντικά όχι μόνο για τη σύγκριση των πρωτοκόλλων, αλλά και για να θεωρηθούν αποδοτικά για μια εφαρμογή με ευαίσθητα δεδομένα, τα οποία εάν αλλοιωθούν μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές συνέπειες.
Για την επίτευξη του τελικού στόχου, δηλαδή της δημιουργίας μιας εφαρμογής παρακολούθησης ΗΚΓ, πραγματοποιήθηκαν αρκετές απαραίτητες δοκιμές. Ξεκινώντας με δοκιμές σύνδεσης και απόδοσης του BLE, ο στόχος ήταν η λήψη μετρικών υπό διαφορετικές συνθήκες και ρυθμίσεις. Αυτό βοήθησε στη συνέχεια στην αξιολόγηση των ιδανικών συνθηκών και της ιδανικής ρύθμισης για την τελική ιατρική εφαρμογή BLE. Με βάση το συνδυασμό αυτών των δοκιμών, καθώς και την έρευνα σε επαγγελματικά ΗΚΓ, δημιουργήθηκε η τελική εφαρμογή για πραγματική παρακολούθηση ΗΚΓ μέσω BLE.
Για κάθε δοκιμή που πραγματοποιήθηκε και για κάθε εφαρμογή που δημιουργήθηκε, χρησιμοποιήθηκε μια διαφορετική διαμόρφωση υλικού/λογισμικού, συνοδευόμενη από υπολογιστικά εργαλεία (π.χ. MATLAB) όταν ήταν απαραίτητο. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της ροής εργασιών και του σχεδίου έπαιξε σημαντικό ρόλο στα αποτελέσματα των δοκιμών, τόσο για τα μετρικά όσο και για την επόμενη ροή εργασιών.
Τέλος, η έρευνα που πραγματοποιήθηκε, εκτός από τη διαφώτιση του πρωτοκόλλου επικοινωνίας BLE, βοήθησε επίσης στη δημιουργία της ιδανικής ροής εργασιών, η οποία όχι μόνο προσέφερε τα τελικά συμπεράσματα, αλλά και συμπεράσματα για ολόκληρη τη διαδικασία, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών μετρικών BLE που ήταν απαραίτητες για την τελική υλοποίηση του έργου.
Μέσω της έρευνας σε πρωτόκολλα επικοινωνίας (όπως το BLE, το κλασικό Bluetooth (BT), το Wi-Fi και το Zigbee), αποκτήθηκαν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε, καθώς και για τα μετρικά που ήταν σημαντικά όχι μόνο για τη σύγκριση των πρωτοκόλλων, αλλά και για να θεωρηθούν αποδοτικά για μια εφαρμογή με ευαίσθητα δεδομένα, τα οποία εάν αλλοιωθούν μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές συνέπειες.
Για την επίτευξη του τελικού στόχου, δηλαδή της δημιουργίας μιας εφαρμογής παρακολούθησης ΗΚΓ, πραγματοποιήθηκαν αρκετές απαραίτητες δοκιμές. Ξεκινώντας με δοκιμές σύνδεσης και απόδοσης του BLE, ο στόχος ήταν η λήψη μετρικών υπό διαφορετικές συνθήκες και ρυθμίσεις. Αυτό βοήθησε στη συνέχεια στην αξιολόγηση των ιδανικών συνθηκών και της ιδανικής ρύθμισης για την τελική ιατρική εφαρμογή BLE. Με βάση το συνδυασμό αυτών των δοκιμών, καθώς και την έρευνα σε επαγγελματικά ΗΚΓ, δημιουργήθηκε η τελική εφαρμογή για πραγματική παρακολούθηση ΗΚΓ μέσω BLE.
Για κάθε δοκιμή που πραγματοποιήθηκε και για κάθε εφαρμογή που δημιουργήθηκε, χρησιμοποιήθηκε μια διαφορετική διαμόρφωση υλικού/λογισμικού, συνοδευόμενη από υπολογιστικά εργαλεία (π.χ. MATLAB) όταν ήταν απαραίτητο. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της ροής εργασιών και του σχεδίου έπαιξε σημαντικό ρόλο στα αποτελέσματα των δοκιμών, τόσο για τα μετρικά όσο και για την επόμενη ροή εργασιών.
Τέλος, η έρευνα που πραγματοποιήθηκε, εκτός από τη διαφώτιση του πρωτοκόλλου επικοινωνίας BLE, βοήθησε επίσης στη δημιουργία της ιδανικής ροής εργασιών, η οποία όχι μόνο προσέφερε τα τελικά συμπεράσματα, αλλά και συμπεράσματα για ολόκληρη τη διαδικασία, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών μετρικών BLE που ήταν απαραίτητες για την τελική υλοποίηση του έργου.
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
LS_ BSC-2025-ABSTRACT.pdf
Size
488.39 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
7c30e4cdebe5807fd5077e4abf3e4691