indirmek için http://rapidshare.com/files/246636188/BimUs.rar
Bu dokumanı “Dijital Sinyal İşleme İle Kalp Rahatsızlıklarının Teşhisi ve Uzaktan Tanı” adlı projem(bitirme ödevim) hakkında yaptıklarımı açıklamak ve raporlandırmak üzere hazırlıyorum.
Her sene yaklaşık bir milyon hastanın kalp krizi şikayetiyle hastanelere başvurduğu bilinmektedir, buna dayalı olarak her 5 ölümün 1’i kalp krizinden dolayı gerçekleşmektedir.
Kalp krizi bir anda gerçekleşen bir rahatsızlık değildir, kriz meydana gelmeden 20 dakika önce kalp ritimleri bozulmaya başlar. Eğer bu durum BİMUS sistemleri tarafından temel olarak analiz edilip gerekli kişilere (Doktor, Acil Ekipleri, Hasta yakınları ya da Hastaya) bildirilebilseydi, erken teşhis edilerek kriz gerçekleşmeden müdahale etme fırsatı yakalanırdı. Bu nokta hayati açıdan çok önemlidir.
Özetlemek gerekirse projede ECG sinyalinin Bluetooth Modül ile Cep Telefonuna gönderilerek üzerinde işleme sokulması sonrasında çıkan sonuçlar ile ECG sinyallerinin internete GPRS yoluyla yüklenerek periyodik olarak Doktor yada Acil Yardım servislerine ulaştırılmasını hedefledik ve gerçekleştirdim.
Sonuçta Bir cep telefonun Java dilini kullanarak yazılım hazırlamayı, Gömülü Sistemlerde kod geliştirmeyi ve bu ikisinin haberleştirilmesi gerçekleştirildi. Cep telefonu ile Server’i http protokolü ile bir siteye veri yüklemesini ve ayrıca verilerin okunmasını sağlandı. Böylece ECG sensorundan alınan örneklenmiş sinyallerin cep telefonu kullanılarak bir sunucuya iletilebilmesinden sonra tek bir eksik kaldı. O da ECG sinyallerinden öznitelik çıkartılarak kalp krizi teşhisinin sağlanmasıdır. Eğer ki cihaza bu tür bir özellik ilerleyen zamanlarda eklenebilirse sistem bir uzman sistem olmaya hazırdır. Bu haliyle sistem uzaktan izleme ve kontrol cihazı olarak nitelendirilebilir. Not olarak sistem çift yönlü haberleşme yapabildiğinden dolayı bu cihaz birçok uygulamada(Otomasyon, Robotik, Akıllı Evler vs) uzaktan kontrol ve izleme sistemine dönüştürülebilir.
Gerçekleştirilen temel işlemler sırası ile;
ECG sinyali alınır ve yükseltilir,
Mikrodenetleyicide örneklenir,
Bluetooth modül ile sinyaller cep telefonuna iletilir,
Sinyaller cep telefonunda kaydedilir ve gerçek zamanlı çizdirilir,
Rahatsızlık durumunda acil uyarılar hasta ve doktora gönderilir,
Cep telefonu ile Server veritabanı arasında GPRS haberleşmesi kurulur,
Veriler yüklenir ve arayüz ile server üzerinden bu veriler JPG dosyası olarak gösterilir.
Kısaca kullandığımız materyalleri sıralamaya çalışırsak. Cep telefonu(Nokia 6630), ECG Yükselticisi, MSP430F2274, Bluetooth Modül(RN 41), Java & Netbeans IDE, Java Micro Edition yazılım platformu, Servlet Platformu, IAR C derleyici IDE’ si, ve birçok özel API’yi sıralayabiliriz.
Donanım Yapısı ve işleyişi anlamak için numaraları sırasıyla takip ediniz. Geliştirilen her yazılım; Cep telefonu, bilgisayar ve gömülü sistem üzerindeki haberleşme tekniklerine dayanmaktadır. Bu haberleşme türleri GPRS, Bluetooth, Seri Port haberleşmesi olarak adlandırılabilir.
Kalbin elektriksel aktivitelerini izleyebilmek için ECG elektrotlarından alınan sinyallerin yükseltilerek filtre edilmesi gereklidir. Filtre edilme işleminde elektrik şebekesinin neden olduğu gürültülere elimine edilir. Elektrotlar vücuttan elektrik sinyalinin alınması için kullanılan sensordur. Vücuttaki elektrik sinyalinin gücü neredeyse her yerde aynıdır. Bu değer mili voltlardan onmilivoltlara kadar çıkmaktadır. Bu sinyal aşağıdaki gibi olması beklenir. Biz şu ana kadar bir arkadaşımızın geliştirmiş olduğu devre üzerinde çalışmalar yapıyoruz. Devre +/- 3 volt ile simetrik beslenir.
Projede kullandığım modülün (ez430rf2500 development tool) ve Bluetooth modül tüm parçaları gözükmektedir. “a” kısmı debug yapma ve program yüklemek için kullanılır. “b” kısmı ise kullanmış olduğumuz mikro denetleyici içerir. Tasarımda ise b kısmı ile Bluetooth Modül aşağıdaki MCU bacak bağlantılarına birbirine bağlanmıştır.
Yazılım çalışmasının süreçleri aşağıdaki gibi takip ve tecrübe edilmiştir;
Bu kodların geliştirilmesi aşaması şu şekilde olmuştur.
1. Kaynak Taraması ve Kullanılacak Yazılım Araçlarının seçilmesi
2. Java dilinin ve Netbeans IDE nin kullanılmasının öğrenilmesi
3. Class sistemi ve Nesneye Dayalı Programlama (OOP)
4. Java Micro Edition’un kendine has API’ lerinin ve çalışma prensibinin öğrenilmesi
5. Grafik araçlarından Form Tasarımı ve Canvasın kullanılması
6. Canvas ve FullCanvasın çalıştırılması ve Komut butonlarının FullCanvas’a Eklenmesi
7. FullCanvas üzerinde animasyon yapılması
8. Veri Tabanı Oluşturulması (RMS ) – Tarih ekleme
9. Kayan Yazı ve Başlık koyma
10. Sinüs Fonksiyonu Çizdirilmesi ve Ekranda Kaydırılması
11. Timer ile grafik çizdirme ve yineleme hızı ayarı yapılması
12. Cep Telefonu Internet Haberleşmesi – GPRS
13. Canvas ekranında yazı yazdırılması – Yazının Döndürülerek ekrana çıkartılması
14. Ekranın Şeffaflaştırılması Sinyalin Yazının üstüne çıkması
15. Java’da Uyarı Araçlarının Kullanılması(Ses – Işık – Titreşim)
16. Öğrenilenlerin Sentezlenmesi – Bütün parçaların birleştirilmesi
17. Bluetooth Haberleşme kodlarının geliştirilmesi – El sıkışma – Input&Output veri alımı
18. Mikrodenetleyici kodunun geliştirilmesi – Seri port haberleşmesi – Interrupt kullanımı tam veri gönderimi
19. Alınan Bluetooth verileriyle grafik çizdirme
20. GPRS üzerinden baz istasyonunu kullanarak http haberleşmesinin kurulması
21. Internet üzerinde sürekli online olan veri tabanının kurulması
22. Veri tabanına veri kaydetmek ve erişim için Servlet kodlarının hazırlanması
23. Kaydedilen verilerin ayrı bir kodla görüntülenmesi ve listelenmesini sağlayan Servlet, JSP ve CCS kodlarının hazırlanması
24. Verilerin JPG dosyası olarak ekranda sonuç göstergesi olarak çıkarılması.
Oluşturulan Kodlar
Cep Telefonu Yazılımı;
Görevi: Mikrodenetleyiciye bağlanmış Bluetooth modül ile Cep Telefonu üzerinde bulunanan Bluetooth modül üzerinde bağlantı kurmak ve çift yönlü(İ/O) haberleşme linkinin kurulması ve gelen verilerin kabul edilmesi. Bu veriler ile cep telefonu üzerinde grafik çizdirilmesi ve tutulması. Sonuçta ise bu verilerin server’a yüklenmesi. Bu kodu geliştirmek için NetBeans6.5 sürümü Java 2 Micro Edition kullanıldı.
Mikrodenetleyici Yazılımı;
Görevi: Cep telefonundan kontrol sinyali alarak ilgili verilerin interrupt kullanılarak cep telefonuna(ya da bilgisayara gönderilmesi). Bu kodu geliştirmek için IAR Embedded Workbench KickStar limitli IDE’ yi kullanıldı.
Server Yazılımı 1;
Görevi: Http protokolü kullanılarak site ile çift yönlü bağlantı kurulması ve Cep telefonundan gönderilen verilerin veri tabanına yüklenmesi. Bu kodu geliştirmek için NetBeans 6.5 sürümü ve Servlet kodları kullanıldı.
Server Yazılımı 2;
Görevi: Veri Tabanında bulunan kayıtların internet tarayıcısı(web browser) üzerinde listelenmesi ve seçilen hastanın ECG sinyalinin JPG dosyası olarak çıkartılması. Bu kodu geliştirmek için NetBeans 6.5 sürümü ve Servlet, JSP, CCS kodları kullanıldı.
Donanım ve Simülasyon
Verilerin Veri Tabanına Kaydedilmesi (Server Yazılımı 1)
Verilerin Veri Tabanına Kaydedilmesi (Server Yazılımı 2)
Görüntünün(JPG) oluşturulması (Server Yazılımı 2)
Proje açıklamalarını bitirdikten sonra bugünle ile ilgili birkaç kelime söylemek istiyorum.
Bugün 18 MART 2009 ve Çanakkale Zaferinden 94 yıl geçti. O zor günleri biz gençler göremedik. Kimse o günleri yeniden yaşamak istemez. Çanakkale ya da Kurtuluş Savaşı cephelerinde bulunduysanız orada Türk Milletinin kendinde, yüreğinde ne kadar büyük bir gücün olduğunu ve bu gücün altında çok büyük bir geçmişin olduğunu (okumasak bile) hissetmemek mümkün değil. Bu çalışmayı yaparken aynı sorumluluğu ve gücü hissetmeye çalıştım kendimde. Bazen sabah 10 sularında uyumak bazense uyumamak. Çok kısa bir sürede meydana geldi bütün çalışma. Karşılaştırılamayacak derecede küçük bir başarı ama zorlanmadan iyi sonuçlar alınmayacağını ve sona ulaşılamayacağını gördüm. Bu çalışmayı gerçekleştirirken Çek Cumhuriyetindeydim. Eğer bahsettiğim sevgi yüreğinizdeyse herkes size yardım ediyor. Bu nedenle bu süreçte beni destekleyen ve yardımlarını esirgemeyen hocalarıma ve arkadaşlarıma teşekkürü borç bilirim. Tarihimizden aldığımız derslerle daha iyiye gideceğimizden şüphelerinin olmayacağını anlatmak adına bu önemli günde başarıyı ATAMIZ, ŞEHİTLERİMİZ VE GAZİLERİMİZE atfediyorum. Faydalı olması dileğiyle.
Teşekkürler
Dr. Özgül Salor
Doc. Dr. Eng. Vjačeslav Georgiev
Arş. Gör. Göksel Günlü
Ing. Petr Kropík
Nagehan Elbasan
Volkan Koçak
Dominik Schneider
Vaclav Kraus
***Not: Bu Proje TÜBİTAK Tarafından desteklenmiştir.
indirmek için http://rapidshare.com/files/246636188/BimUs.rar
