Telemetria_Bitalino

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TALLER TELEMETRÍA 
Presentado por Juan Pablo Ramírez Galvis 
jramirezg10@ucentral.edu.co 
 
¿Qué ocurre al variar la frecuencia de muestreo en la aplicación OpenSignal? 
 
Ilustración 1. Interfaz de la app OpenSignal. Fuente: (Moscoso, 2020). 
La frecuencia de muestreo en Hz, se puede interpretar como la cantidad de puntos muestrales que 
se tomarán en un segundo (por ejemplo 1000 Hz, serán mil observaciones en dicha unidad de 
tiempo). Normalmente, el estándar médico es a 200 Hz. 
Identifique en los dos montajes realizados cuales eran: emisor, receptor, canal y protocolo de 
comunicación. 
Realmente se realizaron tres montajes: dos inalámbricos y uno alámbrico. Sin embargo, para los 
primeros, la lógica que aplica es prácticamente la misma. 
1. Arduino/Bitalino 
Generador de 
señales / electrodos 
húmedos EMG
Placas Arduino / 
Bitalino
Módulo Bluetooth Dispositivo móvil
App lector de 
ondas Universidad 
Central creada en 
AppInventor / App 
OpenSignal
Bluetooth 
Ilustración 2. Proceso comunicativo sistemas inalámbricos. Fuente: Elaboración propia. 
Protocolo de comunicación (Marsal et al., 2010): 
• Núcleo de Bluetooth: Radio, Banda Base, LMP, L2CAP, SDP 
• Sustitución de cable: RFCOMM 
• Protocolos adoptados: PPP, UDP, TCP, IP, OBEX, WAP, IRMC, WAE 
• Control de telefonía: TCS-binary, AT-Commands 
 
 
mailto:jramirezg10@ucentral.edu.co
Arduino Bitalino 
 
 
Ilustración 3. Hardware y software para montajes inalámbricos. Fuente: Elaboración propia [excepto bitalino abajo a la 
derecha - (Fernandes et al., 2015)]. 
 
2. DAQ de National Instruments 
Generador de señales
Cables a puerto 
AI0 (+/-)
Dispositivo DAQ 
National 
Instruments
Computador de 
escritorio con 
puerto USB
LabView con VI 
DAQ Assistant
Cable trenzado USB 
Ilustración 4. Proceso comunicativo sistema alámbrico. Fuente: Elaboración propia 
Protocolo de comunicación (Martín, 2013): 
• On‐the‐Go (negociación de host) – permite a dos dispositivos negociar el rol de host. 
• Codificación NRZI 
• Bit stuffing 
DAQ LabView 
 
Ilustración 5. Hardware y software para montaje alámbrico. Fuente: Elaboración propia. 
¿Qué tipo de sistema de transmisión inalámbrico uso en la práctica? Investigue sus características. 
Se utilizó un sistema bluetooth a través de un módulo HC-06 Arduino (para el primer caso) y uno 
incorporado en la placa Bitalino (segundo caso). 
A continuación, se citan sus características más relevantes (TodoMicro, 2020): 
Este módulo permite agregar conectividad inalámbrica a través de una interfaz serial TTL entre 
Microcontroladores (PIC, Arduino) y otros dispositivos como PC, laptops o smartphones. El módulo 
Bluetooth HC-06 viene configurado de fábrica para trabajar como esclavo, es decir, preparado para 
escuchar peticiones de conexión. 
Como especificaciones técnicas se tienen (TodoMicro, 2020): 
• Voltaje de Operación: 3.3 V / 5 V. 
• Corriente de Operación: < 40 mA 
• Corriente modo sleep: < 1 mA 
• Chip: BC417143 
• Alcance 10 metros 
• Velocidad de transmisión: 1200 bps hasta 1.3 Mbps 
• Baudrate por defecto: 9600,8,1,n. 
• Bluetooth: V2.0+EDR 
• Longitud de cable: 21.5 cm 
• Frecuencia: Banda ISM de 2,4 GHz 
• Modulación: GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) 
• Potencia de emisión: 4 dBm, clase 2 
• Sensibilidad: -84 dBm a 0.1% VER 
• Velocidad asíncrona: 2.1 Mbps (máx.) / 160 kbps. 
• Velocidad síncronos: 1 Mbps/1 Mbps 
• Seguridad: Autenticación y encriptación 
• Interfaz: Bluetooth - Puerto serie UART TTL 
¿Qué otra tarjeta de desarrollo podría utilizar en reemplazo al Arduino? 
Tal como se pudo apreciar, está el Bitalino como sustituto, pero también podría haber otros como 
(Lozano, 2013): 
 
• BeagleBone: es un ordenador pequeño del tamaño de una tarjeta de crédito, donde es 
posible ejecutar un sistema operativo, como puede ser Linux/Android 4.0. 
• Raspberry Pi: otro miniordenador que sirve para desarrollar cosas bastante más complejas 
que con Arduino y puede utilizar lenguajes de programación de alto nivel como Python, 
C++ y Java. 
• Nanode: fue desarrollado por un Ingeniero Electrónico del Reino Unido llamado Ken Boak 
del grupo Hackerspace. Es una evolución de Arduino, que permite conectarse a Internet a 
través de un API y, se puede utilizar incluso, como servidor de páginas web simples 
permitiendo al usuario configurar el dispositivo. 
• Libelium Waspmote: es un dispositivo diseñado para crear redes inalámbricas de sensores 
con unos requerimientos bastantes específicos y destinados a ser desplegados en un 
escenario real. Comparte el mismo entorno de desarrollo y códigos que el Arduino. 
Realice el diagrama de bloques de los sistemas utilizados en la práctica. 
 
Ilustración 6. Diagrama de bloques módulo bluetooth. Fuente: (Electgpl Electrónica, 2013). 
Donde: Pines 1-2 (envían y reciben señal), 12 (alimentación a 3.3V), 13-21-22 (polos a tierra), 24 
(luz LED que avisa si hay o no un dispositivo pareado). 
 
Ilustración 7. Diagrama de bloques DAQ NI 6110/6111. Fuente: (Beam.org, 2020). 
¿Qué aplicación le podría dar a la telemetría en su hogar y en su sitio de trabajo? 
Generalmente, la telemetría asociada al consumo masivo tiene dos aplicaciones fundamentales: 
internet de las cosas (IoT) y biometría. Esto debido a que, permite las interfaces máquina a 
máquina (M-M) de una manera inalámbrica con rangos de cobertura que pueden variar según el 
canal (por ejemplo, bluetooth o WiFi). 
Por tal motivo, personalmente para mi hogar o sitio de trabajo, pensaría en usos como: 
• Domótica inteligente (ciclos de lavado, compras al supermercado, etc.). 
• Autoabastecimiento de las máquinas de vending. 
• Conexión entre dispositivos multimedia sin contacto (similar al funcionamiento del Apple 
TV). 
• Acondicionamiento inteligente del ambiente físico (regulación de temperatura, 
iluminación, etc.). 
• Control de hábitos y salud (cálculo de niveles de grasa, oxigenación, pulso, y demás, a 
través de pantallas que exhiban los datos obtenidos al exponerse a sensores con luz en 
diversas longitudes de onda). 
• Seguridad biométrica para el acceso a espacios físicos o información (sistemas de 
reconocimiento facial, iris, huellas digitales, etc.). 
¿Qué aplicación biomédica le podría dar a los dos montajes realizados en la práctica? 
En términos biomédicos, básicamente los montajes los utilizaría para: 
• Captación de señales y replicación para su manejo en ordenadores: EMG, EEG, ECG, EOG, 
entre otras. 
• Telemedicina: realización de diagnósticos a distancia. 
• Intercambio de información en tiempo real: apoyado en estándares como el DICOM. 
• Calibración remota de los equipos médicos: con gráficas de control dinámicas en el tiempo 
(posibilidad de aplicar estándares six sigma). 
• Gestión biométrica de permisos para el personal médico. Asociados al uso de un 
instrumento o de un lote de información. 
• Monitoreo de alarmas a distancia, en pacientes con estado de salud comprometido. 
 
REFERENCIAS 
 
Beam.org. (2020). Block Diagram (NI 6110/6111). http://www.beam.org.uk/opensource/pci-
6143/docsource/S_Series_Help.chm/6110_Block_Diagram.html?cmd=viewContent 
Electgpl Electrónica. (2013). Electgpl Electrónica: Modulo Bluetooth HC-06. Modulo Bluetooth HC-
06. http://electgpl.blogspot.com/2013/01/modulo-bluetooth-hc-06.html 
http://www.beam.org.uk/opensource/pci-6143/docsource/S_Series_Help.chm/6110_Block_Diagram.html?cmd=viewContent
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Fernandes, T., Chȩć, A., Olczak, D., & Ferreira, H. (2015). Physiological Computing Gaming—Use of 
Electrocardiogram as an Input for Video Gaming. En PhyCS 2015—2nd International Conference on 
Physiological Computing Systems, Proceedings. https://doi.org/10.5220/0005244401570163 
Lozano, I. (2013, enero 9). Cuatro alternativas a Arduino: BeagleBone, RaspberryPi, Nanode y 
Waspmote. https://blogthinkbig.com/4-alternativas-arduino-beaglebone-raspberrypi-nanode-
waspmote 
Marsal, E., Gutiérrez, D., Soto, M., Hinojo, J., Barrero, F., & Toral, S. L. (2010). Desarrollo de 
experiencias prácticas basadas en el estándard de comunicaciones inalámbricas bluetooth. 
Martín, P. (2013). Protocolos de comunicación en sistemas embebidos. 
http://www.sase.com.ar/2013/files/2013/09/SASE2013-USB-P-Gomez.pdf 
Moscoso, W. (2020). Laboratorio 2. Telemetria con señales biomédicas. 
TodoMicro. (2020). Modulo bluetooth HC-06. https://www.todomicro.com.ar/arduino/24-
modulo-bluetooth-hc-06.html 
https://doi.org/10.5220/0005244401570163
https://blogthinkbig.com/4-alternativas-arduino-beaglebone-raspberrypi-nanode-waspmote
https://blogthinkbig.com/4-alternativas-arduino-beaglebone-raspberrypi-nanode-waspmote
http://www.sase.com.ar/2013/files/2013/09/SASE2013-USB-P-Gomez.pdf
https://www.todomicro.com.ar/arduino/24-modulo-bluetooth-hc-06.html
https://www.todomicro.com.ar/arduino/24-modulo-bluetooth-hc-06.html