Studio di fattibilità sull’utilizzo del polso arterioso come riferimento per la sincronizzazione di una Body Area Network. = Feasibility study on the use of the arterial pulse as a reference for the synchronization of a Body Area Network.

L’ aumento dell’interesse relativo all’healthcare e al monitoraggio delle condizioni fisiologiche degli esseri umani, nonché l’avanzamento tecnologico e l’abbassamento dei costi della sensoristica e dell’elettronica, hanno portato alla diffusione di dispositivi indossabili che rendono possibile l’acquisizione di numerose informazioni sul soggetto che li indossa. Per queste applicazioni è di fondamentale importanza la gestione delle risorse, in particolar modo del consumo di energia dei dispositivi collegati al corpo. Per avere un quadro preciso e riuscire ad estrarre informazioni significative, è necessario che i sensori siano interconnessi in una Body Area Network; questa deve riuscire a gestire l’acquisizione simultanea dei segnali e a sincronizzarli temporalmente in modo da collocare ogni evento in una precisa relazione temporale rispetto all’intero network. Con l’ottica di far indossare al soggetto la sensoristica per un lasso di tempo molto lungo (nell’ordine delle settimane) e riuscire a studiarne i comportamenti nel regolare svolgimento della vita quotidiana, l’obiettivo che si vuole conseguire è una gestione energetica ottimale del protocollo di comunicazione tra sensori. Per avere un allineamento temporale adeguato, le comunicazioni tra i dispositivi attualmente esistenti prevedono un’architettura di tipo Master-Slave che richiede una frequente interazione tra i dispositivi stessi, comportando un elevato dispendio energetico e accorciando significativamente la durata delle acquisizioni. La tesi si pone lo scopo di riuscire a sincronizzare l’acquisizione dei segnali ottenuti dai sensori di una Body Area Network attraverso eventi biologici, sfruttandone la periodicità fisiologica. Considerando i segnali più facilmente rilevabili nei distretti periferici del corpo, si è scelto di basare tale sincronizzazione sul polso arterioso: un segnale che rileva la variazione di tensione superficiale delle pareti dei vasi sanguigni correlata al battito cardiaco. Questo segnale viene prelevato in due punti distinti dell’albero arterioso (carotide e arteria radiale), poi, individuando un punto caratteristico legato alla morfologia dell’onda mediante l’algoritmo dell’Intersecting Tangent Point, se ne estrae il valore di Pulse Transit Time (tempo impiegato dal segnale pressorio per propagarsi fra due punti).Il PTT viene utilizzato come riferimento temporale assoluto,riducendo la necessità di comunicazione tra dispositivi dislocati in vari distretti corporei; infatti, ogni dispositivo della Body Area Network, avendo accesso all’ onda di polso riferisce ad essa l’acquisizione di ogni altro segnale rilevato. Questo approccio riduce drasticamente il consumo energetico del sistema incrementandone il tempo di lavoro e di conseguenza la quantità massima di dati raccolti.