Entwicklung eines EKG- und GSR-Sensors für INGADevelopment of ECG and GSR for INGA

Einleitung

Body-Area-Networks (BANs) sind ein Beispiel für mobile drahtlose Sensornetze und können unter anderem dazu eingesetzt werden, kontinuierlich Vitalparameter aufzuzeichnen. Im Regelfall werden diese Daten entweder an eine Basisstation gesendet und dort weiterverarbeitet/gespeichert oder aber direkt auf den Sensorknoten gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen.

Der am Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund entwickelte Sensorknoten INGA wurde für solche Anwendungen entwickelt und verfügt bereits über einige Sensoren zu Aktivitätserkennung.

Ein Elektrokardiogramm (EKG) ist die Aufzeichnung der Summe der elektrischen Aktivitäten der Herzmuskelfasern. In der Regel geschieht die Messung durch mehrere am Köper getragene Elektroden.

Ein kurzzeitiges Absinken des elektrischen Widerstandes der Haut wird elektrodermale Aktivität (engl.: Galvanic skin response, GSR) genannt. Der Hautwiderstand ändert sich bspw. durch erhöhte Schweißproduktion und lässt sich ebenfalls einfach über Elektroden messen, die auf die Haut geklebt werden.

Mit einem EKG- und einem GSP-Sensor könnten also weitere interessante Parameter über den Zustand bzw. die Aktivität eines Menschen erfasst werden.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit sind zunächst die technischen Grundlagen von EKG und GSR zu erläutern. Im Anschluss daran sind sinnvolle Messwandler für EKG und ECG für INGA zu konzipieren.

In einem nächsten Schritt sollen diese Konzepte dann für INGA prototypisch umgesetzt werden.

Im weiteren Verlauf der Arbeit ein Algorithmus zu Errechnung der Herzfrequenzvariabilität zu implementieren und die Umsetzung entsprechend zu evaluieren.

Die genaue Ausgestaltung der Arbeit hängt vom Typ der Arbeit (Bachelorarbeit, Projektarbeit oder Masterarbeit) ab und wird gemeinsam mit dem Betreuer festgelegt.