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