User:Priit.poldmaa/Lõputöö

24h vererõhu monitooring seade + LoRaWan

Lõputöö eesmärk on teha 24h vererõhu monitooring seade, mis saadab mõõtmistulemused arstile kasutades LoRaWan tehnoloogiat. Sellega saaks arst mõõtmistulemusi vaadata peaaegu reaalajas. LoRaWan tehnoloogia on mõeldud madala andmeside ja madala voolukasutusega seadmetelt andmete saatmiseks.

24h vererõhu monitooring

Patsiendile pannakse külge seade, mis mõõdab vererõhku kas iga 15 minuti tagant päeval ja 30 minuti tagant öösel või vastavalt 30 ja 60 minuti tagant. Järjest on seade patsiendil küljes maksimaalselt 24/48 tundi. Praegu saab arst tulemusi vaadata pärast seadme tagastamist.

LoRaWAN

LPWan – Low Power WAN on mõeldud sensoritele ja rakendustele millel on vaja saata väikses mahus andmeid suure vahemaa taha paar korda tunnis, ning teha seda mitu aastat ühe aku laadimise pealt. LoRa tehnoloogia on üks LPWANi implementatsioonidest.

LoRa kasutab chirp spread spectrum modulatsiooni, millel on sarnased madala voolutarbe võimalused nagu Frequency-shift keying’ul, aga lubab palju suuremat ulatust.

Üks LoRa lüüs suudab katta terveid linnasid või sadu ruutkilomeetreid. Ulatus sõltub suurelt keskkonnast või takistustest, aga LoRa’l ja LoRaWan’il on suurem link-budget kui teistel side tehnoloogia standarditel. Link-budget, mõõdetud detsibellides, on peamine faktor keskkonna ulatusel.

LoRaWan kasutab tähetehnoloogiat ühenduste jaoks. See tähendab, et lõppseadmed suhtlevad ühe lüüsiga otse, mitte omavahel, et andmed jõuaksid lüüsini.

Seadmete klassid

1) Klass A – Lõppseadmed millel on kahesuunaline suhtlus. Iga üleslingi järel on kaks lühikest vastuvõtmisakent. Suhtlemisgraafik seatakse lõppseadme poolt vastavalt selle vajadusele. Klass A seadmed on madalaima voolutarbega seadmete jaoks millel on andmete vastuvõtmine ainult lühikest aega pärast saatmist. Allalingi suhtlus serveri poolt pannakse ootele kuni järgmise üleslingini. Kõik LoRa seadmed peavad olema vähemalt klassi A seadmed.
2) Klass B – Lõppseadmed millel on peale klass A suhtlusele lisaks ka graafiku alusel antud vastuvõtmisaknad. Selleks, et lõppseade oma vastuvõtmisakna avaks saab ta lüüsilt sünkroniseeritud plinkimise (beacon). See annab serverile teada millal lõpp seade on valmis andmeid vastu võtma.
3) Klass C – Seadmetel on vastuvõtmisaken alati avatud, välja arvatud saatmise ajal.

LoRaWAN Euroopas

Euroopas kasutatakse 10 kanalit, 8 kanalit millel on erinevad andmeedastuskiirused 250bps’ist kuni 5,5 kbps’ni, üks kiire andmevahetuse kanal kiirusega 11kbps ja üks FSK kanal kiirusega 50kbps. Maksimaalne väljundvõimsus lubatud ETSI poolt Euroopas on +14dBM, erandiks on G3 kanal mis lubab +27dBM. Euroopas on ka piirangud seadmete töötsüklitele. Tsükli lubatud pikkus on <10% ja mõõdetakse vastavalt igale tunnile.