Örnek Proje Sunumu2 - Teknoloji Fakültesi
Transkript
Örnek Proje Sunumu2 - Teknoloji Fakültesi
Uzman Gül TÜRKER Teknoloji Fakültesi Elektrik Elektronik Mühendisliği 1 Su u İçeriği EKG ve Tasarım Aşamaları Taşınabilir EKG Uygulaması Kablosuz İletişim Teknolojileri ve WSN EKG ile ilgili Proje Önerisi OBD II – CAN BUS – Sürücü Bilgilendirme Mobil cihazlar ve OBD II uygulamaları Literatür İncelmesi Nasıl Yapılı? 2 EKG Elektrokardiyogram Tanı amaçlı kullanılan EKG işaretleri insan vücudu üzerinde algılanan ve kalbin elektriksel aktivitesi sonucu olarak ortaya çıkan belli tipteki biyolojik işaretlerdir. uyarının sinoatriyal çıkışı, 2 atriyal aktivasyonu, 3 atriyo ventriküler iletim, ventrik“l aktivasyon zamanı, ventrik“llerin tam olarak depolarize olması, 6 ventriküler repolarizasyon. 3 EKG verilerinin uzun s“re izlenmesini sağlayan ekonomik akıllı sistemler geliştirilmektedir. saatlik EKG kaydı yapabilen holter cihazları (astanelerde kullanılan genel EKG cihazları 4 EKG Blok Diyagra ı 5 6 Sağ Ba ak Sürü ü Devresi 7 Filtre Tasarı ları Yüksek geçiren Filtre Alçak geçiren Filtre Notch (Çentik) Filtre 8 İzolasyo lu EKG Devresi HASTA DERİSİ ÖN YÜKSELTEÇ + - YÜKSEK GEÇİREN FİLTRE V YGF f ALÇAK GEÇİREN FİLTRE V İZOLASYON YÜKSELTECİ AGF ÇENTİK ÇENTİK f Farksal Yalıtılmış EKG Devresi – (astayı Şebeke Geriliminden korumak amaçlı geliştirilir. Bataryalı Yalıtım: Batarya ile besleme sağlar. Taşıyıcılı Yalıtım: Transformatör ile yalıtır. Optik Kuplaj: Optokuplör ile yalıtım sağlar. Akım Y“klemeli: Transformatör ile yalıtır. 9 EKG Baskı Devresi 10 Giyilebilir EKG Devresi Yüzey Montaj Teknolojisi – YMT Surface Mount Technology – SMT Tolerans nedir? Giyilebilir-Taşınabilir EKG Devresi ve WSN Kartı 11 12 13 EKG devresinin çıkış sinyali osilaskop ile izlenebilir. Analog sinyalin iletimi gerçekleştirilip, bilgisayar ortamında hazırlanan bir arayüz ile izlenebilir. 14 Osilaskop Görüntüsü EKG Sinyallerini İzle ek içi Yeterli Seviyede 15 SORULAR? 16 EKG Si yalleri i Ka losuz İleti i de Kulla ıla ile ek Teknolojiler Medikal alanda veri iletiminde d“ş“k güçlü kablosuz teknolojiler kullanılmaktadır. Bluetooth RF İletişim Kızılötesi ZigBee (IEEE 802.15.4) Wi-Fi (IEEE 802.11a/b) WiMAX (IEEE 802.16e) Performans 17 (ISM) Industrial Scientific Medical band Ülkemizde )SM bandının yaygın olarak kullanılan frekansları, 315 MHz, 418 MHz, 433MHz, 868 MHz, 915 MHz, 2.4 GHz olarak belirlenmiş olduğundan hastanelerde veri iletişiminde bu standart değerlerine sahip teknolojiler tercih edilmektedir. 18 Bluetooth Güvenlik seviyesi yüksek Maliyeti d“ş“k Kaliteli iletişim Mesafe 30-100m Merkez olmadan hızlı bağlantı kurabilme Aynı bantta yayın yapan diğer kaynakların sinyallerinden etkilenmeme G“ç harcaması 2,4 GHz’lik lisanssız bölge kullanımı (2,402 GHz ile 2,480 GHz ) Maksimum veri akış hızı Mbit / sn Bluetooth, ağır veri trafiği y“k“n“ taşımak için tasarlanmamıştır 19 RF İletişi K(z ile G(z arasında oldukça geniş bir frekans aralığını kapsar. Elektromanyetik dalgalar Radyo dalgaları “retmek için frekans mod“lasyonu Bilgi sinyali şifrelemesi 20 ZigBee (IEEE 802.15.4) Uzaktan izleme, Kontrol ağları uygulamalarında, Geniş çaplı kablosuz ağlarda. Frekans: 2400-2483.5MHz (ISM). 10 ile 75 metre 21 Wi-Fi (IEEE 802.11) Bluetooth teknolojisi gibi 2.4 GHz’lik spektrumda çalışır Mesafe 100 m Mbps gibi y“ksek hızlarda veri alışverişi Genişletilebilir İnternet “zerinden veri aktarımı gerçekleştirilebilir, Geri bir kontrol sağlama mekanizması yoktur. 11 Mbps - NOT: Wi-Fi cihazlar diğer kablosuz cihazlarla çakışabilir veya birbirlerinin iletişimini engelleyebilirler. 22 WiMAX (IEEE 802.16e) (Worldwide Interoperability for Microwave Access- Mikrodalga Erişimi için Evrensel Uyumluluk) Sabit istasyonlar için 50 km Mobil istasyonlar için yaklaşık 15 km 70 Mbps hızında kablosuz internet erişimi Wimax Wi-Fi’ın çok daha büyük ve çok daha güçlü bir versiyonu olmasına rağmen henüz Türkiye içerisinde yaygınlık sağlamamıştır. 23 Öneriler ÖNERİ : İzolasyon Entegreli Yalıtım Sağlayan EKG + Kablosuz bir teknoloji seçilerek iletimi Kişi ÖNERİ : Taşınabilir EKG uygulaması +Akıllı Telofon Android ya da iOS işletim sistemli ile Kalp Sinyallerini izleyen bir uygulama Kişi Bütçe : 1 Sarf Malzeme (direnç-bobin-opamp entegreleri- INA128 entegere- plaket- baskı devre malzemeleri vs. + elektrotlar kablo ve elektrot bağlantı uçları + İletim için mod“l Bluetooth-WSN- RF vs) Öneri için İzolasyon entegresi, 24 Kaynaklar Türker, G.F., Tarımer, İ., “Sensing of Heart Beat and Transmitting of Heart Beat Signal (ECG) by Wireless Sensor Network”, Muğla Üniversitesi, Yüksek Lisans Tez, p. 80, 2011. Türker, G.F., Güler İ., “Farksal Yalıtılmış EKG Uygulaması”, Gazi Üniversitesi, Lisans Tez, 2008. Türker, G.F., Güler İ., “Farksal Yalıtılmış EKG Uygulaması”, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 2012. Türker, G.F., Tarımer, İ., “Türkiye’de Kablosuz Algılayıcı Ağlar İle Yapılan Teknolojik Uygulamalar Üzerine Bir İnceleme”, Akademik Bilişim Konferansı, Malatya, 2011. Türker, G.F., Tarımer, İ., “Giyilebilir EKG Uygulaması ve Kullanılabilir Kablosuz İletişim Teknolojilerinin Karşılaştırılması, Akademik Bilişim Konferansı, Uşak, 2012. 25 Araç İletişimi Automotive Network Communications Protokol CAN, Controller Area Network LIN, Local Interconnect Network FlexRay, bus sistemleri 26 Kontrol Alan Ağı(KAA) Controller Area Network(CAN) 1986 - Robert Bosch / 1993 - ISO Tek bir hat üzerinden kablolu veri transferi Kontrol Alan Ağ modülü bulunan ilk entegre 1989 yılında Intel Corp. tarafından piyasaya çıkarılmıştır. Siemens, Motorola, Philips, Microchip 27 Controller Area Network(CAN) otomasyon, otomotiv ve mühendisliğin çeşitli alanlarında kullanılır, Endüstriyel Çift yönlü veri haberleşmesi için kullanılır, Yüksek performanslı Güvenilir Kablolu ağ teknolojisi 28 OBD Standardı On-Board Diagnostic bir aracın kendi kendine tanı ve raporlama yeteneğini yapabilmesini sağlayan bir otomotiv terimidir. OBD sistemleri aracın alt sistemlerine, sensor bilgilerine, motor hakkında çeşitli verilere erişimi sağlar. 29 SAE: Society of Automotive Engineers SAE J1962 16-pin (2x8) J1962 connector 30 ELM327-OBD2 ELM327 son teknoloji PC tabanlı tarama cihazıdır. OBD-II protokollerini destekler ve uyumlu programlarıyla birlikte gelir. ELM327 OBD-II Yazılımı ücretsizdir ve araç bilgisayarından bilgileri alıp bilgisayarınızda görüntülemenize olanak sağlar. Çıkış protokolü: RS232 Farklı versiyonları ve cihaz yeteneklerine sahiptir. Yetkili servislerde ve tamircilerde kablolu olanları mevcuttur. 31 ELM327 Auto Car Diagnostic Scanner Tool Wi-fi Bluetooth 32 OBD II Protocols 33 • ISO15765-4 (CAN) • ISO14230-4 (KWP2000) • ISO9141-2 • J1850 VPW • J1850 PWM OBD2 Sensör Bilgileri Motor devir Hesaplanmış yük değeri Antifiriz ısısı Yakıt sistemi durumu Araç hızı Kısa mesafe yakıt sarfiyatı Uzun mesafe yakıt sarfiyatı Emiş manifold basıncı Timing Advance Hava emiş sıcaklığı Hava akış oranı Oksijen sensör voltajı Yakıt basıncı 34 Hata-Arıza Kodları / Trouble Codes Elektronik kontrol ünitesi(ECU) herhangi bir arıza oluştuğunda bir kod numarası bildirir. 35 OBD-II signal protocols SAE J1850 PWM (pulse-width modulation — 41.6 kB/sec, standard of the Ford Motor Company) J1850 VPW (variable pulse width — 10.4/41.6 kB/sec, standard of General Motors) ISO 9141-2. This protocol has an asynchronous serial data rate of 10.4 kBaud. It is somewhat SAE similar to RS-232; however, the signal levels are different, and communications happens on a single, bidirectional line without additional handshake signals. ISO 9141-2 is primarily used in Chrysler, European, and Asian vehicles. 14230 KWP2000 (Keyword Protocol 2000) ISO 15765 CAN (250 kBit/s or 500 kBit/s). The CAN protocol was developed by Bosch for ISO automotive and industrial control. Unlike other OBD protocols, variants are widely use outside of the automotive industry. While it did not meet the OBD-II requirements for U.S. vehicles prior to 2003, as of 2008 all vehicles sold in the US are required to implement CAN as one of their signaling protocols. 36 SAE standard J/1979 On-Board PIDs(Parametre ID) ATZ ATE ATL0 ATH1 37 AT Kodları AT SP 0 38 Mobil Gereksinimler Android, symbian ve windows işletim sistemli tablet, telefon ve bilgisayarlarımızla verileri kablo olmadan, bluetooth ile görebilir ve düzenleyebiliriz, ancak iOs işletim sisteminde kablosuz Wi-Fi özelliğini kullanırız. Android IOs 39 haberleşme imkanı sağlayan mobil cihazlar ile aracın OBD soketine uyumlu Bluetooth ve wifi teknolojilerini destekleyen OBD II scanner olarak farklı kitler bulunmaktadır. Kablosuz OBD II scanner kitleri için geliştirilmiş çeşitli yazılımlar bulunmaktadır. ELM327 40 Iphone DashCommand iOBD2 Mobilescan OBD MD4MyCar LogWorks Rev Roaders 41 Android Torque 42 ÖNERİLER ELM 7 ile Araç verilerinin bluetooth “zerinden alınması ve Android tabanlı bir akıllı telefonda verilerin izlenmesi. Açıklama : ECU “zerinden ç eşitli araç verileri alınıp s“r“c“ bilgilendirme amaçlı kullanılabilir. ECU “zerinden ç eşitli araç verileri alınıp , farklı bir noktaya iletilebilir. İlk yardım birimleri ile iletişim sağlanabilir. ECU “zerinden ç eşitli araç verileri alınıp , kayıt işlemi gerçekleştirilebilir . Araçlarda Karakutu gibi yer konum hız vehicle id vs. bilgiler) ECU “zerinden ç eşitli araç verileri alınıp , wi-fi üzerinden bilbordlarda gör“nt“leme işlemi yapılabilir. 43 **ECU “zerinden veri alınıp s“r“c“ bilgilendirme amaçlı kullanılabilir. Kişi ** ECU “zerinden veri alınıp , farklı bir noktaya iletilebilir. İlk yardım birimleri ile iletişim sağlanabilir. Kişi **ECU “zerinden veri alınıp , kayıt işlemi gerçekleştirilebilir. Araçlarda Karakutu gibi yer konum hız vehicle id vs. bilgiler . Kişi **ECU “zerinden veri alınıp , wi-fi üzerinden bilbordlarda görüntüleme işlemi yapılabilir. Kişi B“tçe : Android telefon + ELM 7 Bluetooth Diyagnostik Cihazı + 44 Kaynaklar Türker, G.F., Kutlu, A., “Araçlarda On Board Diagnostic Sistem ve Mobil Cihaz Uygulamaları ”, Akademik Bilişim Konferansı, Mersin, 2014 Türker, G.F., Kutlu, A., Evaluation of Car Accident Prevention Systems Through Onboard Diagnostic , 4th World Conference on Innovation and Computer Sciences, İtalya, Türker, G.F., Kutlu, A., Mobil Cihazlar ile Araç Verilerinin Takip Yöntemi , 5. World Conference on Innovation and Computer Sciences,Antalya, 2015. 45 Literatür Tara ası Kaynaklar : Makale Kitap Kitap Bölümü Sempozyum Bildirisi Web Adresi Tez Tez: YÖK Ulusal Tez Merkezi Bölümünden tarama yapılır. https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/ Makale: Dergilerde yayınlanmaktadır, Konferans ile karıştırılmamalıdır. Akademik arama motoru ile araştırma yapılabilir. https://scholar.google.com.tr Sempozyum: Bildiriler sözl“ sunum yapılır ve Bildirici kitapçığında basılır. Talebe göre dergiye iletilip makale yapılabilir. Akademik arama motoru ile bulunacağı gibi Sempozyum sayfalarından da erişim sağlanabilir. 46 DUYURU TÜBİTAK Üniversite Öğrencileri Proje Destek Programı (2209-A) Bilgi Günü- 12 Mart 2015 12 Mart 2015 saat 12:30-13:30 arasında Süleyman Demirel Üniversitesi Dış İlişkiler Binası Konferans Salonu’nda TÜBİTAK 2209-A Üniversite Öğrencileri Yurt İçi Araştırma Projeleri Destek Programının güncel formları (2. Dönem Son Başvuru Tarihi: 3 Nisan 2015) ve diğer Gençlik Projeleri hakkında bilgiler vermek üzere Proje Bilgi Günü yapılacaktır. 47 TEŞEKKÜRLER… 48