SmartCama
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SmartCama
ESTADO: primeros pasitos
Miembros: User:Dario_Salvi, Enrique Vaquero, Gennady, Gala, Ricardo Padrino
Objetivo
Crear un sensor para la cama para medir variables asociadas a la calidad del sueño.
Motivación
Mucha gente sufre de mala calidad del sueño, el sueño es uno de los ejes fisiológicos para vivir bien.
Antecedentes
- Acuwake, un calcetin despertador con vibración
- Zeo, un monitor con EEG, discontinuado
- Beddit, un sensor simple para cama
- sistema de medición contacless del programa espacial ruso SONOKARD, más aquí
- un detector del estado del cuerpo basado en análisis de sonido
Métodos y técnicas utilizadas
La idea total está dibujada en la imagen al lado.
El proyecto se constituye de las siguientes partes:
Hardware:
se trata de una banda de material plástico flexible con dos hojas de material conductor. En practica es un sensor capacitativo. La idea es muy similar a la de beddit. El sensor estaría conectado a un circuito amplificador y de ahí a un Arduino que mostrea la señal y la envía a un ordenador o un móvil a través de un cable o de un circuito en radiofrecuencia (por ejemplo Bluetooth). A parte, se recogen señales audio, no sabemos bien todavía donde poner el micrófono y si usar uno o mas micrófonos (necesario para gente que duerme juntas). También se pueden recoger señales ambientales como la luz y el ruido ambiental.
El objetivo es detectar señales fisiológicas (frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, ronquidos) y ambientales y correlarlas a las fases del sueño y a la calidad del sueño en general.
Software:
Empezamos con un SW para grabar, visualizar y analizar señales, para PC, escrito en JAVA. La idea es luego llevar parte de los algoritmos al firmware de Arduino y hacer que la aplicación esté en un movil (Android o iOS).
El proyecto seguirá una filosofía open, sea en el diseño del hardware, sea en el software.
Detalles
Materiales
Sensor:
- Banda de plastico flexible:
- PVC flexible, se puede comprar en Manuplast, (Pso Sta Mª de la Cabeza, 24, Madrid)
- sensores piezo electricos ceramicos, diámetro 15 mm, espesor de 0,33 mm
Electronica:
reunión 10/6/2014
Hemos acordado el diseño general de la idea y algunos puntos a seguir.
Gennady se encargará mas de la parte electrónica y de los algoritmos.
Dario, Enrique, Ricardo y Gala del SW.
Como SW se empezará con un código sencillo para Arduino para recoger la señal y enviarla cruda al ordenador. En el ordenador empezaremos con java, para luego, a lo mejor, pasar a entornos móviles tipo Arduino o iOS. Si los algoritmos serán suficientemente sencillos se podrá llevar parte del filtrado y análisis de las señales al firmware de Arduino mismo. No se descarta usar alguna placa mas potente, por ejemplo una Raspberry.
Tareas:
- Enrique comparte los ficheros audio en Dropbox
- los demás podríamos también grabar nuestros audios para poder comparar distintos microfonos
- Gennady nos envia los datos del material conductor que compró
Ideas para el plástico:
usar PVC flexible, se puede comprar en Manuplast, (http://www.manuplas.com/ Pso Sta Mª de la Cabeza, 24)
Compras:
hemos quedado que si alguien encuentra algun material interesante para comprar que lo proponga a los demas para hacer una compra conjunta y luego nos repartimos el dinero
actualización 1/7/2014
Debido a que el sensor capacitativo es demasiado ruidos y poco sensible, se ha optado para usar sesnores piezolectricos. Por ejemplo una tira de sensores ceramicos baratos.
actualización 21/8/2014
Gennady nos ha presentado un prototipo de amplifacador y estabiliazdor de potencia.
El sensor se basa en un disco piezo cerámico ordinario (diámetro 15 mm, espesor de 0,33 mm). Un tipo barato es este: http://www.aliexpress.com/item/Buzzer-piece-12mm/1630001799.html Para mejor calidad mejor usar otro. Los piezos están a una distancia de 9.5 cm entre uno y otro y están conectados en paralelo. El amplificador está basado en el integrado LMC6482 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmc6482.pdf.
El estabilizador ofrece salida de +5V y -5V Al lado viene el cicruito de los dos.
Hemos analizado una señal de algunos minutos de dos sensores con dos distintas calidades de piezos, parece ser que el piezo mas barato (sin tapa) es mas sensible. Filtrando la señal aducuadamente se puede sacar la frecuecnai de respiración y la balistocardiografía.
Hemos comprado dos folios de PVC, uno mas gordo y otro mas fino, para cubrir los piezos en una cinta. Falta comprar un pegamento para PVC.
actualización 17/9/2014
Como resistencia (la segunda) mejor entre 100K y 1M
En este momento el circuito no filtra casi nada, pero se puede jugar con las capacidades y las resistencias para cortar frecuencias altas.
Genady está probando con configuraciones alternativas de construcción para intentar tener características mas uniformes entre piezoelectricos.
El problema principal es que los ceramicos se rompen con el peso y necesitan una protección.
De momento no está satisfecho con los resultados y seguirá probando.
Dario propone probar con materiales textiles. En particular Velostat a lo mejor entre telas conductivas:
- Velostat :http://www.plugandwear.com/default.asp?mod=product&cat_id=89,104&product_id=136
- Mas informacion sobre textiles: http://openmaterials.org/materials-101-electrotextiles/
