Реализация энергоэффективной системы передачи электрокардиосигнала по локальной Wi-Fi сети
Аннотация
Исследование посвящено проблеме мобильности систем мониторинга пациентов, которым требуется постоянное подключение. Длительный мониторинг электрокардиограммы (ЭКГ) необходим для диагностики заболеваний, но традиционные системы не обеспечивают обратную связь в реальном времени. Беспроводная передача данных повышает комфорт пациента, но требует оптимизации энергопотребления. В работе рассматривается беспроводная система передачи электрокардиосигнала (ЭКС) на базе технологии Wi-Fi с использованием микроконтроллера ESP32, предназначенная для реализации Холтеровского мониторинга. Объектом исследования являются процессы измерения и передачи ЭКС по локальной беспроводной сети. Основной проблемой, решаемой в рамках работы, является минимизация энергопотребления автономной части системы за счёт оптимизации алгоритмов передачи и использования энергосберегающих режимов работы модуля ESP32. Разработан метод пакетной передачи ЭКС с распределением вычислений между двумя ядрами микроконтроллера, что позволило достичь высокой скважности передачи и сократить средний ток потребления. Экспериментально установлено, что при передаче пакетов размером 3450 байт и использовании режима Modem-sleep средний ток потребления передатчика составляет 50,5 мА. Проведён расчёт времени автономной работы системы, которое составило около 69 часов, что подтверждено экспериментальными данными. Полученные результаты демонстрируют возможность создания энергоэффективной беспроводной системы мониторинга ЭКГ с возможностью длительной автономной работы и передачей данных в режиме реального времени.
Автор
В. П. Ивель
Ю. В. Герасимова
Н. В. Зыкова
С. C. Молдахметов
П. А. Петров
DOI
https://doi.org/10.48081/VWQL3346
Ключевые слова
беспроводной мониторинг
ЭКГ
ESP32
энергоэффективность
холтеровский монитор
Wi-Fi
Год
2025
Номер
Выпуск 2