それで、 スコルコボの投稿で尋ねられた小さな謎に答える時が来ました：なぜスポーティーに見える女の子がインテルパビリオンの隣でトレーニングしているのですか？ ただし、答えは非常に簡単です。 白い衣服には黒い帯がはっきりと見えます。 これらは、 FRUCT MDスペシャリストがIntel Edison マイクロコンピューターをベースに作成したモバイル健康診断システムのセンサーです。 複合体は、人体の重要な指標を収集し、保管と分析のために「クラウド」に送信します。 FRUKT MDのテクニカルディレクターであるMaxim Yatskovskyは、システムのプロトタイプについて語ります。これは、近い将来のヘルスモニタリングの様子を示しています。
SkolkovoのStartup Villageで示されたプロトタイプは、次のコンポーネントで構成されていました。
- 「患者」に取り付けられた医療センサー。
- センサーからデータを収集して処理し、「クラウド」と対話するゲートウェイとして機能するIntel Edisonモジュール。
- ローカルWiFiの作業における驚きを避けるためのLTEモデム。
- モバイルヘルス診断用のクラウドプラットフォーム。
- Webプラットフォームインターフェイス。
現在、Intel Edisonソフトウェアは、次の種類の医療機器で既に動作可能です。
- 心電計（1および3リード）
- パルスオキシメータ
- 心拍数センサー（心拍数モニター）
- 血圧計
- 血糖計
- スケール
通信には、通常のBluetoothとBluetooth LEの両方が使用されますが、実際には、デバイスモデルごとに独自のドライバーを作成する必要があります。 また、GATTプロファイルの仕様は保存されません。 メーカーは、標準からの大幅な逸脱によって罪を犯し、時には非常に驚くこともあります。 医療機器に加えて、システムは加速度計、iBeacon、および環境センサーとも連携できます。これは、人に何が起こっているかを理解するために、脈拍だけでなく、その人がどのような状態で、彼の周りで何が起こっているかも知る必要があることが多いためです。
Villageのデモンストレーションデバイスでは、 Zephyr BH-3センサーはそれほど新しいものではありませんが非常に優れたセンサーであり、センサーとして機能し、単一チャネルのECG、脈拍、呼吸数、および加速度計からのデータを同時に受信できます。 ちなみに、Wi-FiとBluetoohがオンになっている何百人もの人々が出回っている極端な無線条件でシステムをテストすることは非常に興味深いことでした。結果によると、エジソンの無線部分は非常に価値のある振る舞いをしたことを覚えておく必要があります。
Zephyr BH-3センサー
Edison内では、デバイスの操作を含め、ほとんどのロジックがnode.jsに実装されています。 生体信号（主にECG）を処理および分析するためのアルゴリズムはC ++で記述され、パフォーマンスのボトルネックを回避するためにバイナリモジュールとして接続されます。 このアーキテクチャにより、Edisonは500 Hzのサンプリング周波数で6つの同時ECGストリームを自由に操作できます。 プロセスのメモリフットプリントが100 MBを超えることはめったにありません。 現時点では機器が不足しているため、高解像度のECGはまだテストされていませんが、予備的な推定によると、これはシステムの上限ではありません。
ここでは、おそらく少し注意をそらして、センサーを2つの大きなカテゴリに分類できることに注意する必要があります：体重や血圧などの特定の測定値を送信するものと、心電図やパルスオキシメータからのパルス波などの連続信号を送信するものです。 そして、最初のケースで生産性の高いプラットフォームの使用があまり正当化されない場合、全体として特別なコンピューティングリソースを必要とせず、2番目のケースでは単純なコントローラーでは不十分です。
「ラズベリーパイなどを使って同じことをしないのはなぜですか？」という質問を予想して、選択したソフトウェアアーキテクチャを使用してコードを自由に転送することもできますが、その結果、呼び出すことができません製品。 Bluetooth 4.0モジュールを追加する必要があります。これらのボードのほとんどにはない安定した良好な範囲で動作することが非常に望ましいです。コンパクトケースを作成する必要があります。コンポーネントのサイズと数が大きくなるため、信頼性が低下し、ちなみにエネルギー消費が増加します。
クラウドとの相互作用は特別なものではなく、独自のREST APIによって実装されます。 生体信号はゲートウェイによってバッファリングされ、平均500ミリ秒ごとに送信されます。このタイムアウトは、送信チャネルの特性に適応できます。 切断された場合、最初の機会にすべての測定値がサーバーに送信されます。 必要に応じて、標準のgzipアルゴリズムを使用してストリームを圧縮できます。 単一の測定データがすぐに送信されます。 さらに、必要に応じて生体信号は再処理され、システムのWebインターフェイスで利用可能になります。 インターフェイスの取り外しの瞬間から出力の瞬間までの合計信号遅延は1〜2秒であり、必要に応じて減らすことができます。
ECGモニタリングインターフェイス
さて、「クラウド」について少し-その主な目標は、単にデータを収集して保存することではなく、健康の変化の傾向を特定するために、人間の健康状態の予備診断を提供することです。 このために、特定の病気、たとえば、心臓が不規則に鼓動するときのさまざまな不整脈を特定し、人に起こっていることと組み合わせてなど、パラメータの傾向の変化を明らかにすることを目的とした従来のアルゴリズムから始めて、さまざまなツールが使用されます（たとえば、血圧は、気温、大気圧、またはスターバックスの部屋にしばらく居ることによっても影響を受けます:)）。
圧力監視インターフェース
「クラウド」は、上記のゲートウェイおよびスマートフォンアプリケーション、外部サービスの両方をデータソースとして使用します（たとえば、気象データを受信したり、BasisウォッチやFitBit歩数計などから測定結果をインポートしたりできます）。 これは医療システムであるため、センサーまたは切断されたゲートウェイで放電したバッテリーを警告するためにデータソースの操作性が監視されているため、匿名化されたデータを使用して非常に機密性の高い情報のプライバシーを確保したり、特に最近の法律に照らして保管したりすることができます個人が属する国の司法権における個人情報。
そして今、おそらく、主な質問「なぜ？」と「誰がそれを必要としますか？」-このソリューションの適用は、3つのカテゴリに分類できます。
- 急性状態ではない患者を監視するための病院。 ゲートウェイは両方とも患者と一緒に移動できます（サイズが小さいため）。また、センサーで患者の動きを「監視」するゲートウェイのネットワークを展開できます。 このオプションでは、健康上の問題の発生に対する応答性が非常に重要です。 残念ながら、多くの病院にとって、このトピックは現時点では決してありませんが、期待しましょう...
- いわゆる「ヘルスモニタリング」のホームシステムとして、ゲートウェイが同じECGを連続的に削除すると、血圧計、血糖計、またはその他のデバイスからデータを受信します。 スマートフォンはゲートウェイの代替としても機能しますが、テクノロジーの現実により、スマートフォンを充電しないと数十時間以上継続的なECGモニタリングを提供することが不可能になります。ここでは、確実でパフォーマンスを常に監視できる別のデバイスを用意しています。
- 健康な人、まあ、または未開拓の場合:)。 スポーツをするときは、普通のフィットネスセンターでもプロでも。 心拍数だけでなく、心電図モニタリングは多くの興味深い可能性を提供します。 ちなみに、この場合のゲートウェイは、一度に1人ではなく数人にサービスを提供できます。
はい、残念ながら、この段階では、私たちの薬はそのようなデバイスの大規模な使用にはまだ準備ができていませんが、一般に、実際の使用にはすでにかなり準備ができています。 しかし、FRUKT MDがSkolkovo財団の人から州の支援を受けたという事実は、特定の希望を抱かせます。 Intelは錆びません。新しいコンパクトコンピュータは、生産性、経済性、小型化、使いやすさをさらに向上させます。