Печать

Проведенные исследования на этапе разработки рабочей конструкторской документации позволили уточнить схемно-технические и конструкторские решения, необходимые для выпуска опытных образцов  аппаратной части комплекса по серийной технологии. Также, в ходе работы были обоснованы виды испытаний аппаратной и программной части комплекса, выданы рекомендации по разработке предварительной технологической документации, технических условий и эксплуатационной документации.

При разработке конструкции модулей и многослойных печатных плат было определено, что обеспечение высокотехнологичности разработки и ее высокой конкурентоспособности с точки зрения эргономики и высокого уровня техники затруднено в силу ограниченных технологических возможностей предприятия изготовителя, что не позволило применить нестандартные решения при разработке конструкции корпусов модулей Монитора.

На этапе РКД была продолжена комплексная отладка аппаратной части модулей со встроенным ПО и ПО верхнего уровня. В частности, проводилась отладка взаимодействия модулей по интерфейсу Bluetooth. Реализованы алгоритмы снижения энергопотребления модулей монитора.

Во время этапа РКД были разработаны и изготовлены следующие макеты:

Рабочие макеты выпущены в ноябре 2014 года и представляют собой полностью функциональные устройства в конструктиве, согласованном с Заказчиком и с применением выбранных ранее и отработанных схемотехнических решений. Основное назначение макетов - экспериментальные исследования их надежности и эргономических характеристик, проверка на соответствие требованиям ТЗ.

В процессе разработки встроенного программного обеспечения модулей написана программная библиотека, создан отладочный стенд для микросхемы анализа заряда аккумулятора STC3105 и проведено тестирование работы программной библиотеки STC3105. Создан отладочный стенд и разработано тестовое программное обеспечение для отладки акселерометра LIS2DM, а именно проведен поиск значений временного окна и порогового значения ускорения ударного акселерометра.

Разработаны программные модули для Android-приложения «умных часов» для МУОИ, обеспечивающих эмуляцию МБ, МПДС, ММД, МИД.

Разработан алгоритм межзадачного взаимодействия для встроенного ПО МБ, ММД, МИД, работающего под управлением ОСРВ uOS-II. Написан код реализации логики работы модулей ПО МБ, ММД, МИД, МПДС.

Разработаны протоколы и интерфейсы:

Разработана задача связи с «умными часами» в режиме подчиненного по интерфейсу Bluetooth согласно разработанному протоколу обмена.

Проведены испытания программных средств:

В рамках проекта разрабатывается Центр коллективного пользования (ЦКП) для приема и обработки данных с носимого монитора или ряда мониторов, принятия оперативных решений врачом-кардиологом, специалистом - функциональным диагностом. Для развёртывания ЦКП в глобальной сети Интернет Заказчику рекомендовано воспользоваться услугами российских провайдеров облачных сервисов. В качестве варианта размещения возможно применение виртуального хостинга, но в таком случае администрирование и поддержка работоспособности ложится на Заказчика и провайдера. Чтобы сервис был доступен пользователям, также необходимо приобрести доменное имя. Инструкции и рекомендации по установке находятся в программной документации на программное обеспечение ЦКП.

Разработка с использованием программной библиотеки Qt позволяет компилировать и использовать КПО под управлением операционных систем семейства Windows, Linux или MacOS. При этом пользователи получают равнозначный набор функций и возможностей без потери производительности.

Также необходимо обратить внимание, что для компиляции КПО и последующего распространения для использования в операционных системах семейства MacOS, необходимо наличие соответствующей аппаратной платформы.

Для осуществления механизма мультизадачности встраиваемого приложения была использована ОСРВ µC/OS-II фирмы Micrium Embedded Software, соответствующая международному  медицинскому стандарту FDA 510(k). Использование данной ОСРВ позволило эффективно использовать ресурсы микроконтроллера, создать топологию беспроводной локальной сети,  реализовать логику межзадачного взаимодействия внутри микропрограммы каждого модуля, снизить время на разработку встраиваемого программного обеспечения для аппаратных модулей Комплекса, а также ускорить процесс отладки, трассировки за счет использования специализированных утилит от производителя.

Переработан протокол связи Монитора и ЦКП, чтобы сделать его более простым и надежным. На ЦКП реализована функция распознавания QRS комплексов ЭКС файла и генерация заключения с параметрами вариабельности сердечного ритма. ЦКП был развернут на VPS хостинге DigitalOcean для тестирования и отработки взаимодействия с КПО и Монитором.

Проведены доработки математического обеспечения КПО. В том числе алгоритмов поиска и распознавания QRS комплексов, что позволило уменьшить количество ложных выделений и пропусков. Удалось свести к минимуму ошибки при распознавании артефактных участков ЭКГ. Повышена точность и надежность КПО, устранены утечки памяти. Пользовательский интерфейс исправлен с учетом пожеланий специалистов.

Было проведено множество экспериментов по съему ЭКС с участием Монитора и последующей обработки сигналов в КПО. Выявленные недочеты и проблемы позволили скорректировать математические алгоритмы и сделать интерфейс КПО более удобным.

Соисполнителем ИАЗ на четвертом этапе реализации проекта обоснованы и разработаны программы и методики предварительных испытаний программного обеспечения Центра коллективного пользования для системы удаленного кардиомониторирования.

Область применения результатов работы  – оценка субъективной сложности для человека выполняемой работы, определяющей уровень напряжения адаптации кардиореспираторной системы, прогноз деформаций состояния, связанных со снижением здоровья и развитием патологических состояний.