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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/976| Diseño de un sistema basado en redes de sensores inalámbricas para la detección de rotación y movimiento en tres ejes enfocado a la evaluación objetiva de una terapia de rehabilitación física System design based on wireless sensor networks for the detection of rotation and movement in three axes focused on the objective assessment of a physical rehabilitation therapy | |
| JAIRO DONLUCAS SALDIVAR | |
| SALVADOR VILLARREAL REYES GABRIEL ALEJANDRO GALAVIZ MOSQUEDA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| WSN, sensores inerciales, rehabilitación | |
| Con el incremento en la demanda del cómputo móvil y del internet surgió la necesidad de proveer conectividad inalámbrica para la interconexión de dispositivos portables. Estas redes inalámbricas sumadas al avance de las Tecnologías de la Información y Comunicación han permitido la implementación de redes inalámbricas de sensores (WSN por sus siglas en inglés) que son capaces de recolectar datos de su entorno para su transmisión mediante dispositivos ligeros y de tamaño reducido para su eventual procesamiento. Un área de interés para la aplicación de estas tecnologías es la rehabilitación física, ya que actualmente los sistemas de cuidado de la salud han presentado un incremento en la cantidad de usuarios que requieren atención médica. Los movimientos de rehabilitación física pueden ser caracterizados mediante el uso de sensores inerciales, los cuales han tenido una notable integración en dispositivos de comunicaciones inalámbricas dentro del área de electrónica de consumo. En el presente trabajo de investigación se presenta un sistema basado en redes de sensores inalámbricas para la detección de rotación y movimiento en tres ejes enfocado a la evaluación objetiva de una terapia de rehabilitación física. Este sistema se ejecuta en dispositivos con baja capacidad de procesamiento, los cuales implementan sensores inerciales para la recolección de señales biomecánicas. Dichos dispositivos cuentan además con un radio es Bluetooth Low Energy (BLE) para la transmisión de información. El sistema incluye cinco partes esenciales: la recolección de datos, transmisión inalámbrica, pre-procesamiento, clasificación y decisión. Considerando los dos principales tipos de movimientos de rehabilitación física, para la etapa de clasificación y decisión se propusieron e implementaron tanto un método detección de movimiento por medio de umbrales y por medio de aprendizaje automático. Los resultados obtenidos son la base para el desarrollo de un sistema de rehabilitación física que pueda ser utilizado como asistente a un fisioterapeuta. With the increase in the mobile computing and the internet rise the need to provide Wireless connectivity to interconnect portable devices. These wireless networks, encompassed with the information and communication technologies have led to the implementation of wireless sensor networks (WSNs), which can collect data form its surrounding environment and transmit such data using lightweight and small devices to be later processed. Among the different application areas, one of major interest is the physical rehabilitation. This is mainly because the growing number of users requiring attention in most of the healthcare systems. Rehabilitation exercises can be characterized using inertial sensors such as accelerometers, which are successfully embedded in consumer electronic devices. In this work, WSN-based system for rotation and movement detection in three axes is proposed, which is focused on the objective evaluation of a physical rehabilitation therapy. The proposed system was implemented in devices with energy and processing restrictions, which have inertial sensors to collect biomechanical signals. In addition, such devices have Bluetooth low energy radios to transmit the collected data. The system has 5 main stages: data collection, wireless transmission, pre-processing, classification, and decision. Considering the two main types of rehabilitation exercises, for the classification stage, both a threshold and machine-learning methods where considered. We strongly believed that gathered results can be considered as the first step towards an automatic assistant for the health specialists in the rehabilitation process. | |
| CICESE | |
| 2017 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Donlucas Saldivar, J. 2017. Diseño de un sistema basado en redes de sensores inalámbricas para la detección de rotación y movimiento en tres ejes enfocado a la evaluación objetiva de una terapia de rehabilitación física. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 99 pp. | |
| INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones |
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| Tesis_Jairo_Donlucas_Saldivar.pdf | Versión completa de la tesis | 5.09 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |