Chemical Sensor Platform for Non-Invasive Monitoring of Activity and Dehydration
Loading...
Date
2015-01-14
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
A non-invasive solution for monitoring of the activity and dehydration of organisms is proposed in the work. For this purpose, a wireless standalone chemical sensor platform using two separate measurement techniques has been developed. The first approach for activity monitoring is based on humidity measurement. Our solution uses new humidity sensor based on a nanostructured TiO2 surface for sweat rate monitoring. The second technique is based on monitoring of potassium concentration in urine. High level of potassium concentration denotes clear occurrence of dehydration. Furthermore, a Wireless Body Area Network (WBAN) was developed for this sensor platform to manage data transfer among devices and the internet. The WBAN coordinator controls the sensor devices and collects and stores the measured data. The collected data is particular to individuals and can be shared with physicians, emergency systems or athletes' coaches. Long-time monitoring of activity and potassium concentration in urine can help maintain the appropriate water intake of elderly people or athletes and to send warning signals in the case of near dehydration. The created sensor system was calibrated and tested in laboratory and real conditions as well. The measurement results are discussed.
Práce se zabývá realizací možného řešení systému pro automatickou detekci aktivity a dehydratace osob. Pro tyto účely byla vyvinuta bezdrátová senzorová platforma kombinující dva samostatné principy měření. První princip je založen na měření vlhkosti pokožky a okolí, z čehož lze dopočítat množství vyloučeného potu. Pro měření vlhkosti pokožky je využito nově vyvinutého senzoru vlhkosti na bázi nanostrukturované vrstvy TiO2. Druhá technika je založena na sledování koncentrace draslíku v moči. Ta je přímo závislá na míře zyvodnění organismu. Mimo samotné senzory byla vytvořena univerzální bezdrátová platforma pro integraci senzorů na těle, přenos dat mezi nimi a pro možnost připojení na internetovou databázi. Data mohou být tímto způsobem sdílena mezi uživatelem, lékařem, záchranným systémem, nebo například sportovním poradcem online. Vytvořený systém byl kalibrován v laboratorních i reálných podmínkách. Výsledky měření jsou v článku blíže diskutovány.
Práce se zabývá realizací možného řešení systému pro automatickou detekci aktivity a dehydratace osob. Pro tyto účely byla vyvinuta bezdrátová senzorová platforma kombinující dva samostatné principy měření. První princip je založen na měření vlhkosti pokožky a okolí, z čehož lze dopočítat množství vyloučeného potu. Pro měření vlhkosti pokožky je využito nově vyvinutého senzoru vlhkosti na bázi nanostrukturované vrstvy TiO2. Druhá technika je založena na sledování koncentrace draslíku v moči. Ta je přímo závislá na míře zyvodnění organismu. Mimo samotné senzory byla vytvořena univerzální bezdrátová platforma pro integraci senzorů na těle, přenos dat mezi nimi a pro možnost připojení na internetovou databázi. Data mohou být tímto způsobem sdílena mezi uživatelem, lékařem, záchranným systémem, nebo například sportovním poradcem online. Vytvořený systém byl kalibrován v laboratorních i reálných podmínkách. Výsledky měření jsou v článku blíže diskutovány.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en