Módulo IoT didáctico para la adquisición, registro y procesamiento de señales bioeléctricas, para el laboratorio de Comunicaciones de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Sede Latacunga.

Abstract

En el presente documento se describe el diseño e implementación de un módulo de adquisición de señales bioeléctricas. Siendo cinco: El Electrocardiograma (ECG), que muestra la actividad eléctrica del del corazón, su frecuencia que varía de 0.5 Hz hasta unos 150 Hz, con una amplitud de 1 mV; El Electromiograma (EMG) que cual muestra la actividad eléctrica de los músculos esqueléticos, su frecuencia varia de 90 Hz hasta aproximadamente 10 KHz, con una amplitud que puede variar de 50uV a 1mV; El Electrooculograma (EOG), en la cual se puede identificar las señales características del movimiento sacádico de los ojos, esta señal varia de 0.05Hz a 30 Hz; El Electroencefalograma (EEG) que registran las señales provenientes de la actividad eléctrica del córtex cerebral, con un rango de frecuencia que va desde 0.5 Hz hasta 30 Hz, y con una amplitud que varía de 1 a 100 uV, y por último; La impedancia del cuerpo (Zcuerpo) que al aplicar una corriente de 1mA con una frecuencia de 50 KHz al cuerpo de una persona, produce una señal entre 1Hz a 30 Hz, en función del tipo de tejido. En el capítulo 3, se desarrollan las fases para la adquisición de las señales bioeléctricas: El diseño de amplificadores según las características propias de amplitud de la señal biológica; Los filtros empleados según la frecuencia propia de la señal medida; Los circuitos adicionales como rectificadores, integradores, oscilador y fuente de corriente constante. El capítulo 4, trata del diseño de comunicaciones, mediante el protocolo MQTT, empleando un bróker (raspberry), con una dirección IP estática, que envía los datos a una plataforma IoT Nodo – Red, permite conectar dispositivos Android conectados a la misma red, como adicional se tiene una visualización remota, en la cual se emplea una pantalla touch en la cual también se presentaran las señales, que están conectadas a la raspberry mediante el cable HDMI. El capítulo 5, trata del análisis de resultados, en los cuales se realizan varias pruebas en el cuerpo humano, para reconocer el tipo de señal biológica presentada y los rangos de amplitud y frecuencia de cada medición.