The object of research, development or design (in Russian) : Аппаратно-программный Wi-Fi приемопередачик биомедицинских сигналов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Биомедициналық сигналдардың аппараттық-бағдарламалық Wi-Fi қабылдап-таратқыш

Aim of work (in Russian) : Разработка аппаратно-программного Wi-Fi-интерфейса как основы для построения автономных беспроводных систем передачи биомедицинских сигналов человека с минимальным потреблением электроэнергии и повышенной помехоустойчивостью

Aim of work (in Kazakh) : Минималды электр энергиясын тұтынумен және кедергіге төзімділікпен адамның автономды сымсыз биомедициналық сигнал беру жүйелерін құрудың негізі ретінде аппараттық-бағдарламалық Wi-Fi-интерфейсін әзірлеу

Методы исследования (на русском) : Для решения поставленных задач применяются следующие методы: математический анализ беспроводной трансляции биосигналов, компьютерное и полунатурное моделирование процессов передачи-приема биомедицинских сигналов, минимизация потребления электроэнергии Wi-Fi-передатчиком предполагает использования аппарата оптимизации и адаптации нелинейных систем, теории беспроводной связи и компьютерного моделирования, в том числе моделирования в реальном масштабе времени. В связи с этим проводится анализ и оптимизация эффективности используемых при реализации проекта научных методов и методик.

Методы исследования (на казахском) : Қойылған міндеттерді шешу үшін келесі әдістер қолданылады: биосигналдардың сымсыз трансляциясын математикалық талдау, биомедициналық сигналдарды беру-қабылдау процестерін компьютерлік және жартылай табиғи модельдеу, Wi-Fi-таратқыштың электр энергиясын тұтынуын азайту бейсызықты жүйелерді оңтайландыру және бейімдеу аппаратын, сымсыз байланыс теориясын және компьютерлік модельдеуді, оның ішінде нақты уақыт масштабындағы модельдеуді қолдануды қамтиды. Осыған байланысты жобаны іске асыруда қолданылатын ғылыми әдістер мен әдістемелердің тиімділігіне талдау және оңтайландыру жүргізіледі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Новизна определяется тем, что впервые предлагается разработка беспроводной системы длительного мониторирования биомедицинских сигналов на базе двухъядерного микроконтроллера класса ESP-32 со встроенным Wi-Fi– приемопередатчиком. При этом будет разработан алгоритм трансляции биомедицинских сигналов с использованием вейвлет технологий. Также будет составлен алгоритм и построена схема прецизионного измерения и регистрации импульсного тока потребления Wi-Fi-передатчика для системы трансляции биомедицинских данных с целью определения оптимальной по энергопотреблению структуры системы передачи данных. По итогам реализации научных и (или) научно-технических проектов за весь период реализации проекта будут получены следующие минимальные результаты: - не менее 3 (трех) статей в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти); - не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО. Помимо этого, в течение реализации Проекта, планируется издание 1 (одной) монографии, получение 1 (одного) патента на полезную модель и 1 (одного) инновационного патента на изобретение.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жаңалық алғаш рет кіріктірілген Wi-Fi қабылдап-таратқышы бар ESP-32 класты екі ядролы микроконтроллерге негізделген биомедициналық сигналдарды ұзақ мерзімді бақылаудың сымсыз жүйесін әзірлеу ұсынылатындығымен анықталады. Сонымен бірге вейвлет технологияларын пайдалана отырып биомедициналық сигналдарды аудару алгоритмі әзірленетін болады. Сондай-ақ алгоритм құрастырылады және деректерді беру жүйесінің энергия тұтынуы бойынша оңтайлы құрылымын анықтау мақсатында биомедициналық деректерді трансляциялау жүйесі үшін Wi-Fi-таратқыштың импульстік тұтыну тоғын дәл өлшеу және тіркеу схемасы құрылады. Ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды іске асыру қорытындылары бойынша жобаны іске асырудың бүкіл кезеңінде келесі ең төмен нәтижелер алынатын болады: - Web of Science базасының Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында Citescore бойынша кемінде 35 (отыз бес) процентилі бар, рецензияланған ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала, - БССҚК ұсынған рецензияланған шетелдік немесе отандық басылымда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу. Бұған қоса, Жобаны іске асыру барысында 1 (бір) монография шығару, пайдалы модельге 1 (бір) патент және өнертабысқа 1 (бір) инновациялық патент алу жоспарлануда.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : В результате реализации проекта будет разработана аппаратно-программная структура автономной системы приема-передачи биомедицинских сигналов в Wi-Fi стандарте, обеспечивающей возможность суточного мониторирования состояния физиологических систем организма человека и его отдельных органов, построена математическая модель Wi-Fi-интерфейса для трансляции биосигналов, разработаны алгоритм и программа для микропроцессорных двухъядерных приемо-передатчиков с использованием вейвлет технологий, реализована процедура прецизионного измерения энергопотребления передающей части системы трансляции, создан опытный образец многоканальной двухпроцессорной системы мониторирования биомедицинских сигналов человека.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобаны іске асыру нәтижесінде адам ағзасының және оның жеке мүшелерінің физиологиялық жүйелерінің жай-күйіне тәуліктік мониторинг жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз ететін Wi-Fi стандартында биомедициналық сигналдарды қабылдау-берудің дербес жүйесінің аппараттық-бағдарламалық құрылымы әзірленетін болады, биосигналдарды аудару үшін Wi-Fi-интерфейстің математикалық моделі құрылады, вейвлет технологияларын пайдалана отырып, микропроцессорлы екі ядролы қабылдағыш-таратқыштарға арналған алгоритм мен бағдарлама әзірленеді, трансляциялау жүйесінің таратушы бөлігінің энергия тұтынуын дәл өлшеу рәсімі іске асырылды, адамның биомедициналық сигналдарына мониторинг жүргізудің көп арналы екі процессорлы жүйесінің прототипі жасалады.

Level of implementation (in Russian) : В результате реализации Проекта запланировано создание экспериментальной специализированной лаборатории беспроводных технологий трансляции биомедицинских данных, которая могла бы способствовать развитию данного научного направления и подготовки молодых ученых в этой области.

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаны іске асыру нәтижесінде осы ғылыми бағыттың дамуына және осы саладағы жас ғалымдарды даярлауға ықпал ететін биомедициналық деректерді трансляциялаудың сымсыз технологияларының эксперименттік мамандандырылған зертханасын құру жоспарлануда.

Efficiency (in Russian) : Проводимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы должны стимулировать развитие собственной национальной научной базы, включая подготовку высококвалифицированных специалистов в области разработки и обслуживания биомедицинской аппаратуры, а также создание и развитие научных лабораторий и опытно-конструкторских бюро медицинского приборостроения.

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізіліп жатқан ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар биомедициналық аппаратураны әзірлеу және қызмет көрсету саласында жоғары білікті мамандарды даярлауды, сондай-ақ ғылыми зертханалар мен медицина аспаптарын жасаудың тәжірибелік-конструкторлық бюроларын құруды және дамытуды қоса алғанда, өзінің ұлттық ғылыми базасын дамытуды ынталандыруға тиіс.

Field of application (in Russian) : Потребителями конечной продукции могут быть различные медицинские учреждения, включая медицинские научно-исследовательские институты, занимающиеся проведением длительного мониторирования состояния физиологических систем организма человека и его отдельных органов

Field of application (in Kazakh) : Түпкілікті өнімнің тұтынушылары әртүрлі медициналық мекемелер, соның ішінде адам ағзасының және оның жеке мүшелерінің физиологиялық жүйелерінің жай-күйіне ұзақ уақыт мониторинг жүргізумен айналысатын медициналық ғылыми-зерттеу институттары болуы мүмкін