Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2679
Título: Desenvolvimento de um pedómetro para telemóvel
Autor: Dias, Ruben Tiago Vieira
Orientador: Figueiredo, Lino
Meireles, António José Matos
Palavras-chave: Pedómetro
Bluetooth
Acelerómetro
Passos
Pedometer
Accelerometer
Steps
Podomètre
Accéléromètre
Pas
Data de Defesa: 2010
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: Esta tese descreve o desenvolvimento do hardware e do software de um sistema com a capacidade de reconhecer o número de passos que uma pessoa efectua durante uma actividade física. O sistema consiste num acelerómetro controlado por um microcontrolador, que comunica com um dispositivo móvel através de Bluetooth. De modo a realizar o sistema foi necessário analisar uma vasta bibliografia, para conhecer o estado da arte desta tecnologia, entender o princípio de funcionamento do protocolo Bluetooth e os conceitos biomecânicos por detrás da marcha humana. A proposta deste trabalho apresentava como elemento diferenciador do estado da arte o uso de um acelerómetro em conjunto com sensores de pressão. Com a conjugação destes sensores pretendia-se aumentar a precisão de um equipamento que normalmente não é reconhecido por essa característica. Contudo, a indisponibilidade dos sensores de pressão levou a que o sistema só fosse constituído pelo acelerómetro. Embora, o sistema foi projectado considerando que os sensores de pressão serão incluídos num futuro desenvolvimento. Neste trabalho foram desenvolvidos dois algoritmos para detectar os passos que uma pessoa executa, com pé onde é colocado o sensor, quando caminha ou corre. Num dos testes realizados o algoritmo da “aceleração composta” detectou 84% dos passos, enquanto o algoritmo da “aceleração simples”detectou 99%. A plataforma para a interface gráfica pretendia-se que fosse um telemóvel, contudo não foi possível obter um telemóvel que suporta-se o perfil SPP (Serial Port Profile), necessário para a comunicação com o módulo Bluetooth usado. A solução passou por usar como plataforma um computador portátil com Bluetooth, para o qual foi desenvolvido a aplicação “Pedómetro ISEP” em Visual Basic. O “Pedómetro ISEP” apresenta várias funcionalidades, entre elas destaca-se o cálculo da distância percorrida, da velocidade, e das calorias consumidas, bem como, o registo desses valores em tabelas e da possibilidade de desenhar os gráficos representativos do progresso do utilizador.
This thesis describes the hardware and software developed for a system with the ability to recognize the human steps during a physical activity. The system consists on an accelerometer controlled by a microcontroller which communicates with a mobile device via Bluetooth. In order to develop the system it was necessary to analyze an extensive bibliography, to know the state of the art of Pedometer technology, to understand the Bluetooth protocol working principle and to realize the biomechanical concepts behind the human gait. This study as a differentiating element compared with similar approaches that is, the use of an accelerometer together pressure sensors. With this sensors combination it is intended to increase the precision of the system that normally is not recognized by this characteristic. However, the unavailability of sensors pressure meant that the system will only be formed by the accelerometer. Although, the system was designed considering that the pressure sensors will be included in future developments. In this work it was developed two algorithms to detect the steps that a person performs when walking or running. In the field tests the algorithm of “composite acceleration” detected 84% of the steps, while the algorithm of “simple acceleration” detected 99%. The platform for the graphical interface was intended to be a phone, but it was not possible to get a phone that supports the profile SPP (Serial Port Profile) required for communication with the Bluetooth module. To solve this problem it was used a laptop with Bluetooth protocol for which it was developed the interface “Pedómetro ISEP” in Visual Basic language. The “Pedómetro ISEP” presents several features, such as, calculation of distance traveled, speed, and calories consumed, as well as the recording of values in tables and the possibility of drawing graphs that shows the user progress.
Cette thèse décrit le développement d’un hardware et d’un logiciel d'un système capable de reconnaître le nombre de pas qu’une personne effectue pendant une activité physique. Le système est constitué d’un accéléromètre contrôlé par un dispositif de microcommande, qui communique avec un dispositif mobile à travers Bluetooth. Afin de réaliser le système il a fallu analyser une vaste bibliographie, pour connaître l'état de l'art de cette technologie, comprendre le début fonctionnement du protocole Bluetooth et les concepts biomécaniques derrière la marche humaine. La proposition de ce travail présentait comme élément différentiateur de l'état de l'art l'utilisation d'un accéléromètre conjointement avec des capteurs de pression. Avec cette conjugaison de ces capteurs il se prétendait augmenter la précision d'un équipement qui normalement n'est pas reconnu par cette caractéristique. Toutefois, l'indisponibilité des capteurs de pression a fait que le système soit constitué uniquement de l'accéléromètre. Bien que le système a été conçu en considérant que les capteurs de pression seront inclus dans un futur développement. Dans ce travail ont été développés deux algorithmes pour détecter les pas qu’une personne exécute, avec le microcontrôleur placé sur le pied, quand il marche ou court. Dans l’un des essais réalisés l’algorithme de ”l’accélération composite” a détecté 84% des pas, tandis que l’algorithme de “l’accélération simple” a détecté 99%. La plate-forme pour l'interface graphique était prévue d’être un téléphone portable, néanmoins n'a pas été possible d'obtenir un téléphone portable qui soit compatible avec le profil SPP (Serial Port Profile), nécessaire pour la communication avec le module Bluetooth utilisé. La solution a consisté à utiliser comme plate-forme pour l'interface graphique un ordinateur portable avec Bluetooth, pour lequel a été développé l'interface “Pedómetro ISEP” en langage Visual Basic. Le “Pedómetro ISEP” présente plusieurs fonctionnalités, entre autres le calcul de la distance parcourue, la vitesse, les calories consommées ainsi que l’enregistrement de ces valeurs dans des tableaux et la possibilité de créer les graphiques représentatifs du progrès de l'utilisateur.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2679
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Electrotécnica e de Computadores

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