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Diseño e implementación de una estación meteorológica portable para teléfonos móviles inteligentes

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2016
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2016-07-04
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El objetivo de este proyecto es el diseño e implementación de una estación meteorológica portátil, para la integración en un estudio de afección de variables ambientales en la enfermedad de migraña. La estación será capaz de medir temperatura, humedad relativa, presión atmosférica, nivel de presión sonora y luz ambiente. Se pretende que este sistema embebido se comunique con un dispositivo inteligente que ejecuta una aplicación software de monitorización que colecta, almacena y envía los datos a un servidor. Este proyecto se integra en un estudio de investigación que realiza el grupo de investigación GreenDisc (Universidad Complutense de Madrid) en colaboración con el Hospital Universitario de La Princesa sobre el estudio predictivo de la enfermedad de migraña. La migraña es una enfermedad neurológica incapacitante que genera un alto coste a los Servicios Nacionales de Salud en todo el mundo; además de la repercusión negativa que tiene para la calidad de vida de quien la padece y el problema social que supone. En el estudio se monitorizan variables biomédicas del paciente migrañoso, y se trata de establecer una relación entre esos datos y los ataques de migraña a través de modelos predictivos y técnicas de clasificación. Prediciendo una crisis de migraña se puede anticipar la toma del medicamento y evitar el dolor. Numerosos estudios relacionan las crisis de migraña con cambios en las variables ambientales. Este proyecto tratará de aportar al estudio datos de variables ambientales que puedan afectar al inicio de una crisis de migraña. Para ello, se ha desarrollado un sistema que integra sensores para monitorizar las variables ambientales deseadas y un firmware que, ejecutado sobre un microcontrolador, gestione la estación meteorológica y el manejo de datos, con un dispositivo inteligente. El código del microcontrolador se encargará de reunir los datos de los sensores de temperatura, humedad, presión atmosférica, y nivel de presión sonora, y comunicarlos a una aplicación que correrá en un dispositivo inteligente Android mediante un protocolo de comunicación adecuado para la interfaz de audio por la que se comunican. Por último, se ha trabajado tratando de alimentar la estación meteorológica desde el dispositivo móvil a través de la interfaz de audio de éste. Se ha estudiado la energía que es capaz de proporcionar el teléfono a través de dicha interfaz, y adaptada por un circuito de recolección de energía o energy harvesting para alimentar el sistema. Los resultados de estas pruebas no resultaron fructíferos, por lo que se optó por otras vías de alimentación. No obstante, al final de este trabajo se apuntan posibles líneas de futuras de actuación.
The objective of this project is the design and implementation of a portable weather station for integration into a study of environmental variables on condition of migraine disease. The station will be capable of measuring temperature, relative humidity, atmospheric pressure, sound pressure level and ambient light. It is intended that this embedded system will be able to communicate with an intelligent device that runs a software monitoring application that collects, stores and sends the data to a server. This project is part of a research study conducted by the research group GreenDisc (Universidad Complutense de Madrid) in collaboration with the University Hospital of La Princesa on the predictive study of disease migraine. Migraine is a disabling neurological disease that generates a high cost to the National Health Services worldwide, in addition to the negative impact it has for the quality of life of the sufferer and the inherent social problem. Biomedical variables in the study of migraine patients are monitored, trying to establish a relationship between these data and migraine attacks through predictive models and classification techniques. Predicting a migraine can anticipate taking the drug and avoid pain. Many studies have linked migraine attacks with changes in environmental variables. This project would seek to provide data to the study of environmental variables that can affect the onset of a migraine. To this end, it has developed a system that integrates sensors to monitor the desired environmental variables and a firmware, executed on a microcontroller, managing the weather station and data management, with an intelligent device. The microcontroller code is responsible for collecting data from sensors of temperature, humidity, atmospheric pressure and sound pressure level, and communicate to an application that will run on an Android smart device using a suitable communication protocol for audio interface by communicating. Finally, we have worked trying to feed the weather station from the mobile device through this audio interface. We have studied the energy that is able to provide the phone via the interface, and a circuit adapted by energy harvesting to power the system. The results of these tests were not successful, so we opted for other supply options. However, at the end of this work possible future courses of action are targeted.
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Keywords
Teléfonos inteligentes, Dispositivos móviles, Estaciones meteorológicas, Migraña
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