Nositelné zařízení pro celodenní monitorování tělesné teploty s podporou pro připojení do sítě IoT

Dominik Gorný

Bachelor's thesis

Wearable Device for all-day Body Temperature Monitoring with Support of Connection to IoT Network

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizaci nositelného zařízení pro kontinuální monitoraci tělesné teploty člověka z několika míst současně. V rámci práce je proveden průzkum dostupných senzorů a mikrokontrolerů. Práce se zaměřuje na vývoj hardwarového zařízení, jež bude schopno nepřetržitě měřit tělesnou teplotu v reálném čase bez nutnosti ručního měření. Rovněž je díky komunikačního protokolu Wifi zařízení schopno přenést naměřená data bezdrátově do sítě IoT pro další analýzu. V práci jsou popsány požadavky na hardware a software, proveden výběr vhodných komponent s následným testem a navrženo obvodové zapojení. Dále se práce věnuje programování a implementaci algoritmů pro zpracování dat získaných ze senzorů, uložení na paměťové médium a konstrukci fyzického provedení zařízení. Výsledkem práce je funkční prototyp nositelného zařízení, který splňuje požadované parametry spolehlivosti a schopnosti nosit jej bez větších obtíží. Obecně podobná zařízení nabízí potenciál využití v oblasti zdravotnických aplikací, výzkumu a monitorace lidského zdraví, sportovní medicíny a dalších odvětvích, kde je sledování tělesné teploty stěžejní pro diagnostiku a léčbu pacientů.

Abstract:

This work deals with the design and implementation of a wearable device for continuous monitoring of human body temperature from multiple locations simultaneously. The work includes a survey of available sensors and microcontrollers. The focus is on the development of a hardware device capable of continuously measuring body temperature in real time without the need for manual measurement. Additionally, the device is capable of wirelessly transmitting the measured data to an IoT network for further analysis. The work describes the hardware and software requirements, the selection of suitable components, their testing, and the circuit design. Furthermore, the work addresses the programming and implementation of algorithms for processing data obtained from sensors, storing it on a memory medium, and constructing the physical implementation of the device. The result of the work is a functional prototype of a wearable device that meets the required reliability and ability to wear it without significant difficulties. Generally, similar devices offer the potential for use in medical applications, human health research and monitoring, sports medicine, and other industries where monitoring body temperature is crucial for patient diagnosis and treatment.

Keywords

Tělesná teplota, nositelné zařízení, kontinuální snímání, digitální senzory, ESP32, infračervené záření, návrh obvodového zapojení, 3D tisk, IoT server

Keywords

Body temperature, wearable device, all-day monitoring, digital sensors, ESP32, infrared radiation, circuit design, 3D print, IoT server

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 1. 6. 2023
• Supervisor: David Oczka
• Reader: Jan Foltýn

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bachelor programme:
Biomedicínská technika