Rendszerfejlesztés beágyazott biológiai-méréstechnikai autonóm kommunikációs hálózatokra

Embedded system and autonomous communication network development for measurement of biological signals

Farkas, Loránd

Losonczi, Lajos

Erdélyi Múzeum-Egyesület

2015-01-14T20:00:30Z

2015-01-14T20:00:30Z

2014

2015

biológiai mérőrendszer

vezeték-nélküli kommunikáció

WSN

intelligens szenzor

biological measurement system

wireless communication

smart sensor

A rohamos technikai fejlődésnek köszönhetően, ma már több vezeték nélküli kommunikációs szabvány áll a rendelkezésünkre, közepes és nagysebességű adatátvitelhez, hang, kép, videó, és számítógépes hálózatok kiszolgálásához. A kínálatból azonban az utóbbi évekig hiányoztak a beágyazott biológiai méréstechnikai struktúrák - szenzorok, mérő-elektródok, szabályozó és vezérlő egységek - speciális igényeit kielégítő vezeték nélküli kommunikációs szabványok. Ezek a rendszerek nem igényelnek nagy sávszélességet, de alapkövetelmény a viselhetőség, a rövid várakozási idő, a nagyon alacsony energia felhasználás és a biztonságos kommunikáció. Célul tűztük ki egy saját, vezeték nélküli hálózati protokoll kifejlesztését, amely kielégíti az említett rendszerek sajátos igényeit. A dolgozatban bemutatjuk az általunk létrehozott biológiai jelek mérésére alkalmazott intelligens szenzor hálózatot, a rendszerhez kifejlesztett és alkalmazott kommunikációs protokollt, valamint egy saját fejlesztésű protokoll monitorizáló és analizáló eljárást. Az elért eredmények sikerrel alkalmazhatóak a nem invazív biológiai jelek méréstechnikájában.

The aim of this paper is to present electronic circuit intended for bio-signal measuring from the human body, and the associated wireless communication network protocol for the data transmission. This measuring system, developed by our team is based of several sensing nods, which are equipped with amplifier, power supply and an RF transceiver. Due to rapid technological developments, there are now more wireless communication protocols at our disposal for medium- and high-speed data transfer, and to service voice, image, video, and computer networks. However, the supply range in recent years lacked wireless communication protocols that satisfy the special needs of embedded biological measurement-technology structures, i.e. sensors, measuring electrodes, regulatory and control units. These systems do not require high bandwidth, nevertheless the easiness to wear, the short waiting time, the very low energy usage, and a secure communication, are basic requirements. Based on different wireless communication protocols we aimed at developing our own wireless network protocol. In this paper we present the developed smart sensor-network for measuring biological signals, the communication protocol developed and used for the system, and a method developed by us, to monitor and analyze the protocol. The obtained results can be successfully used in the measuring technology of non-invasive biological signals.

magyar

article

PDF

application/pdf

http://hdl.handle.net/10598/28550

Erdélyi Múzeum-Egyesület

Műszaki Tudományos Közlemények 6

Erdélyi Múzeum-Egyesület