T E L KO M NIK A , V ol . 1 7 No. 3 J un e   20 1 9 pp . 1 5 39 ~ 1 5 46   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 3 . 9719      15 39       Rec ei v ed   A pril   28 20 1 8 ; R ev i s ed   J an ua r y   31 , 2 0 1 9 A c c ep ted   F e bruar y   28 , 2 0 1 9   Stress  de tec tio n an d relief  usin w eara ble  ph y si olo gical s enso rs       Kri t i S eth i * T . Ram ya H a n u t  P r atap   S ing h , Ri shik  Du t t a   SR M  I n s ti tu te  o f  Sc i e n c e  a n d   T e c h n o l o g y   ( Dep a rt m e n o E l e c tro n i c s  a n d  Co m m u n i c a ti o n ,     SR M  I n s ti tu te  o f  Sc i e n c e  a n d   T e c h n o l o g y ) Che n n a i T a m i l   Nad u In d i a   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l Kri ti . s e th i 2 6 @g m a i l . c o m       Ab strac t     Th e   a i m   o t h e   p a p e was   t o   p re s e n a   c o n c e p a n d   to   d e v e l o p   a   p ro to t y p e   i n   th e   fo rm   o a   c a p   whi c h   u s e s   a   c o m b i n a t i o n   o f   p h y s i o l o g i c a l   s e n s o rs   th a wor k  i n  c o n c e rt   to   n o o n l y   d e te c h i g h  s tre s s   l e v e l s   i n   a   p e r s o n   d u r i n g   h i s   d a i l y   r o u ti n e   a n d   wor k i n g   e n v   i ro n m e n t,   b u a l s o   i n i ti a te   i m m e d i a t e   re l i e f   m e a s u re s .   Th e   p a r a m e te rs   u s e d   to   d e t e c s tr e s s   were   c o m p a re d   wit h   re s ti n g   h e a rt  ra te   a n d   b ra i n wav e   a c ti v i t y   t o   d e te rm i n e   whe t h e t h e   p e rs o n   wea ri n g   th e   c a p   i s   i n   a   s tre s s e d   c o n d i ti o n Str e s s   a l l e v i a t i o n   was   a c h i e v e d   u s i n g   Au d i t o ry   Sti m u l a ti o n   a n d   a   Sc a l p   M a s s a g e Ea rl y   d e t e c ti o n   o s tr e s s   a n d   i t s   i m m e d i a te   re m e d y   o r   re d u c ti o n   c a n   p l a y   a n   i m p o rta n ro l e   i n   p re v e n ti n g   m e n ta l   h e a l th   d i s o rd e r s In   o rd e to   m a k e   th e   p ro d u c t   c o s t   e ff e c t i v e th e   c o n c e p t   o s e n s i n g   o p ti m u m   a m o u n o d a t a   to   tri g g e a   re m e d i a l   a c t i o n   was   g i v e n   m o re   i m p o rta n c e   th a n   e x te n s i v e   d a ta   c o l l e c ti o n   u s i n g   l a r g e   n u m b e o s e n s o rs In te g ra ti n g   a n   IOT  d e v i c e   wil l   fu rth e a l l o i n f o rm a ti o n   to   b e   re c o r d e d   a n d   tr a n s m i tt e d   to   a   c a re g i v e r/ d o c to r   to   p r e s c ri b e   re m e d i a l   a c t i o n   a n d   th u s   p re v e n t h e   c o n d i ti o n   to   ta k e   a   p a th o l o g i c a l   f o rm   o r   g e c o m p l i c a te d T h e   d e ta i l e d   a n a l y s i s   o th e   c o l l e c t e d   d a ta   c a n   h e l p   p e o p l e   i d e n ti f y   th e   p r e c i p i t a ti n g   fa c to rs   fo s tre s s   a n d   th u s   a i m s   a re d u c ti o n   o f   s tre s s  re l a te d  i l l n e s s e s .       Key w ords a u d i to r y   s ti m u l a ti o n b e a ts   p e m i n u te e l e c tro e n c e p h a l o g r a m p h y s i o l o g i c a l   s e n s o rs ,     wea ra b l e  I o T       Copy righ ©  2 0 1 9   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   Me d i c al   l i terat ure  s ug ge s ts   tha s tr es s   c an   be   tr i gg e r   to  m an y   m ed i c al ps y c ho l og i c a l   an b eh a v i ou r a l   c on di t i on s   [1] .   E arl y   de t ec ti o of   s tr es s   an r em ed i al   ac t i on   c a n   go   l on w a y   i prev en t i n as s oc i ate d   m orbi d i t y m ortal i t y   an ec on om i c   l os s A d v a nc es   i t ec hn o l og y   ha v e   m ad i po s s i b l t de tec s tr es s   b y   the   us of   de v i c es   wi th  p h y s i o l o gi c a l   s en s ors   tha c an   be   wor n.  T he s de v i c es   i de nti f y   a nd   d ec od bi o - s i gn al s   produc e b y   the   hu m an   bo d y   u nd er  bo th   no r m al   an d   s tr es s f ul   c on di t i on s .   F urther   l i nk i ng   the s de v i c es   wi th   th i nt ernet   c a h el p   g ath er,  s ha r an s tore   i nf orm ati o i n   th c l o ud   f or  f urther  a na l y s i s   b y   s pe c i al i s ed   d ec i s i on - m ak i ng   s y s t em . Rem ote  m on i tori ng  an an a l y s i s  of  s tr es s  p att erns  th us , b ec om es  an   i nt e gral  pa r t  of  th s ol ut i on   to  s tr es s  el i m i na ti o n.   It  i s   k no w n   tha r es ti ng   he a r r ate   [ 2 - 5]  an d   e l ec tr oe nc ep ha l o gram   [ 6 - 9]  are  the   p r i m ary   bi s i gn al s   t ha c a b an al y s ed   f or  s tr es s   di a gn os i s W hi l e m os of   the s de v i c e s   de tec s tr es s the y   do   v er y   l i tt l to  al l e v i a te  the   s y m pt om s   of   s tr es s   an th os tha f oc us   on   a l l ev i at i on l ea v ou th de t ec ti o pa r am ete r s O nc di a gn os ed s tr es s   c an   be   al l e v i ate b y   m eth od s   of   au di t or y   s ti m ul ati on   an n eu r om us c ul ar  m as s ag [10 - 16 ].  F urt he r i c as of   an   em ergen c y   i nf orm ati on   ne ed s   to  b tr an s m i tte to  f r i en ds /r e l at i v es /do c tors   f or  i m m ed i ate   m ed i c al   as s i s tan c e:  i ns ta nc es   where  de v i c of   thi s   t y p c an   be   r ea l l y   he l pf ul   bu t   the r i s   l i t tl e v i de nc of   de v el op m en o s uc h a  prot ot y p i l i teratur e.  T hi s  pa p er tr i es  t o a dd r e s s  th e a f orem en ti on e d i s s u es  b y :   a.   Dev el o pi ng   a   prot ot y p e   to   i nte grat ph y s i o l o gi c a l   s e ns ors   tha t   wor k   i c o nc ert  t de tec t   h i g h   s tr es s  l ev e l s  i n a   pe r s on  a n d p r o v i d e s tr es s  r el i ef .   b.   E x pl or i ng   t he   prac t i c ab i l i t y   of   c on ne c ti ng   t he   prot ot y p e   on   to  an   I o T   ne t w ork   s tha the   us ers   c an   be   r em ote l y   m on i tore f or  he al th  p att erns   a nd   ad di ti on al l y   s e nd i ng   a l ert  m es s ag es   to  th e   us ers / c aregi v ers /do c tors  f or i m m ed i ate  ac ti on .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 3 J un e   2 01 9 :    1 5 39 - 1 5 46   1540   2.       D ev elop men t  of   t h P r o t o t y p e     2.1 .   P h y s iolo g ica l   P a r am eters   and   T h eir   M ea sure men t     P h y s i o l og i c al   s en s ors   c an   i d en t i f y m ea s ure  an d   r ec ord  ph y s i c al c he m i c al   a nd   bi o l og i c al   ac t i v i t y   i t he   hu m an   bo d y   us i n tr a ns du c e r s O ur  protot y p us e s en s ors   to  as s es s   two  pa r am ete r s r es ti ng   he art  r ate   an bra i n w a v s i g na l s   to  s er v as   op ti m u m   da ta  p oi nts   f or   de tec t i on   of  s tr es s .     2.2 .   R es t ing  He ar t  R ate   Res ti n Heart  r ate   i s   the   he art  of   pe r s on   w he he /s he   i s   c al m s i tti ng   or  l y i n g   do w n.    T hi s   i s   the   pa r am ete r   c on s i de r ed   f or  s tr es s   de tec ti o n.  Nor m al   he art  r ate   v ari es   ac c ordi ng   t ag an g en d er,  bu th ge ne r al   r an ge   l i es   be t ween   60 - 1 00   be ats   pe r   m i nu te  [ 2,   4 ].   It  i s   m ea s ured   wi th  t he   he l of   P P G   ( p h oto   p l et h y s m og r ap h y )   s en s or.  P u l s r at ab ov th i s   v a l ue   i n di c at es   a   s tr es s ed   pe r s on .   Ho we v er,   he art   r ate   l o w er  tha 6 be ats   pe r   m i nu te   i s   no t   of   m u c c on c ern.  T he   no r m al   r an ge   of   he art  r ate   i s   f un c ti on   of   ag e,   bo d y   s i z e h ea r c o nd i ti o ns p h y s i c a l   ac t i v i t y   of  th e  pe r s on , m ed i c at i on  u s e,  a i r  t em pe r atu r e a nd  s ev eral  ot h er f ac tors E m oti on s  to o  c an  h av e   an   i m pa c on   he art   r ate f or  ex am pl e,  ge tt i ng   ex c i t e or  s c are c an   i nc r ea s the   he art   r ate   T he   s tr es s   l ev el s   are  e as i l y   de t ec ted   wi th  t he   h el of   the   r an g es   i t he   T ab l 1   gi v en   b el o w ,   P P G   ( p ho t op l eth y s m og r ap h y )   s en s ors   us e   l i gh t - b a s ed   tec hn ol og y   to   s en s t h r ate   of   bl o od   f l ow   as  c on tr o l l ed  b y  t he   he art’ s  pu m pi ng   ac ti o n.        T ab l e 1 .   R es ti ng  H ea r t Ra t e V a l u es  f or Men   an W o m en , C ou r tes y :  NIH   M a les   A g e   in  y e a r s   A t h le t e   E x c e ll e n t   Go o d   A b o v e   A v e r a g e   A v e r a g e   B e low   A v e r a g e   P o o r   18 - 25   49 - 55   56 - 61   62 - 65   66 - 69   70 - 73   74 - 81   82+   26 - 35   49 - 54   55 - 61   62 - 65   66 - 70   71 - 74   75 - 81   82+   36 - 45   50 - 56   57 - 62   63 - 66   67 - 70   71 - 75   76 - 82   83+   46 - 55   50 - 57   58 - 63   64 - 67   68 - 71   72 - 76   77 - 83   84+   56 - 65   51 - 56   57 - 61   62 - 67   68 - 71   72 - 75   76 - 81   82+   >6 5   50 - 55   56 - 61   62 - 65   66 - 69   70 - 73   74 - 79   80+   Fe m a les   A g e   in  y e a r s   A t h le t e   E x c e ll e n t   Go o d   A b o v e   a v e r a g e   A v e r a g e   B e low   a v e r a g e   P o o r   18 - 25   54 - 60   61 - 65   66 - 69   70 - 73   74 - 78   79 - 84   85+   26 - 35   54 - 59   60 - 64   65 - 69   70 - 73   74 - 78   79 - 84   85+   36 - 45   54 - 59   60 - 64   65 - 69   70 - 73   74 - 78   79 - 84   85+   46 - 55   54 - 60   61 - 65   66 - 69   70 - 73   74 - 77   78 - 83   85+   56 - 65   54 - 59   60 - 64   65 - 68   69 - 73   74 - 77   78 - 83   85+   >6 5   54 - 59   60 - 64   65 - 68   69 - 72   73 - 76   77 - 84   85+       2.3 .   E le ctroen c eph alog r a m ( E E G )   S ign al    A E E G   c an   tr ac k   an r ec ord  bra i wa v pa tt erns B r ai c e l l s   c om m un i c ate   wi t ea c h   oth er  i t he   f orm   of   el ec tr i c al   i m pu l s es E l ec tr od es   i t he   f orm   o f   m eta l   di s c s   are  att ac he to   the   s c al p.  T he   el ec tr o de s   an al y s the   e l ec tr i c a l   i m pu l s es   i the   br ai an s e nd   s i gn a l s   f or  r ec ordi ng   the   r es ul ts B r ai w a v es   a r f urther  di v i de i n to  a l ph a,  be t a,  ga m m a,  the ta,   de l ta  de p en d i n up on   th f r eq ue nc i es   t he y   ex hi bi t.   S tr es s   de t ec ti o i s   c l os el y   r e l at ed   to  t he   s t u d y   of   the   be t a   wav es   tha l i i n   th f r eq u en c y   of   12 - 30   H z   [ 6,   7].   W h en ev er  t he   brai f oc us es   on   c o gn i ti v tas k s   an the   ou ts i de   wor l B e ta  brai n w a v es   do m i na te  ou r   n orm al   wak i ng   s tat e   of   c on s c i ou s ne s s   w h en   a tte nti o i s   d i r ec te to war ds   c og ni t i v t as k s   an the   ou ts i d w or l d.    T he   brai s ho w s   hi gh   b et wav ac ti v i t y   when   we  are  al ert att e nti v e en g ag ed   i prob l em   s ol v i ng j ud gi ng de c i s i on   m a k i ng or  i nv o l v ed   i m en tal   ac ti v i t y   as   s ho w i F i gu r 1   [ 16 ] .     T he   el ec tr o en c ep ha l og r am   gi v es   m ed i t ati on   v a l u e,   i n   th r a ng e   0   to   1 00 .   If   thi s   m ed i tat i o i nd ex   v a l u i s   b el o w   4 0,  t h en   p ers on   i s   s a i t h av l o wer   m ed i tat i on   or  a l ert ne s s   l e v e l th us   s ug ge s ti ng   a s tr es s ed  s tat e  of   m i nd .   T he   v al ue s   k ee f l uc tua t i n w i t e v er y   ac t i on   the   bo d y   do es T hi s   i nc l u de s   bre ath i ng ,   c on c en tr at i ng   or  e v en   bl i nk i ng .   S t ati s t i c al   m eth od s   ar e   us ed   t de term i ne   w he t he r   the   p ers on   i s   ac tua l l y   s tr es s ed S o,  i ns te ad   of   f oc us s i ng   on   on v a l u e,  the   f oc us   i s   on   the   n um be r   of   ti m es   the   v a l ue  f al l s  ou t o f  r an g e b ef ore c on c l ud i ng  t ha a p ers on  i s  s tr es s ed .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     S tr es s  de t ec ti o n a n d re l i e us i ng   weara bl e p hy s i ol og i c al  s en s ors   ( K r i ti   S e thi )   1541         F i gu r 1 .   H um an   brai wa v es  f r eq ue nc i es   an pa tt ern       3.  P r o t o t y p e W o r king   and   A r chit e ctu r   T hi s   s ec ti on   de s c r i b es   t he   c om po ne nts   us ed   i t he   protot y pe   a nd   th ei r   c on tr i b uti o to  the   m od ul e.  It   a l s d es c r i be s   th r e as on s   wh y   c ertai n   p aram ete r s   or  c om po ne nts   w er pref err ed  ov er oth ers .     3.1 .   W o r king   Data   i s   ac q ui r e f r om   the   wearab l e   ph y s i ol o gi c a l   s e n s ors   w h i c are  c o nn ec te to  th m i c r c on tr ol l er  un i t.  T he   em pl o y ed   proc es s i ng   al go r i thm   m atc he s   r ea l   t i m i n f or m ati on   w i t predef i n ed   v a l i d ate v al ue s   to  c he c k   f or  de v i at i o ns   t c on c l u de   whet he r   a   pe r s on   i s   s tr es s ed T he   c on tr ol l er  s en ds   s i gn al   to  c oi v i brat i o m oto r   l oc ate at  s tr ate gi c   po i nts   to  r el i e v s tr es s .   In  ad di t i o n,  s i gn a l l i n i s   do ne   to   DF   M e d i P l a y er   ( DF MP )   whi c s tor es   bi na ur al   be at  m us i c   on   an   S c ard  a nd   p l a y s   i w h en   tr i g ge r ed   an t hu s c au s es   au di tor y   s ti m ul at i o to  a l l e v i a te  s tr es s .   T hi s   s en s or  da ta   c an   be   s e en   o a   s c r ee or   c an   be   tr an s m i tte to  the   c l ou f or  m on i tori ng   an d   an a l y s i s   v i a t h W i - F i  trans c ei v er m od ul e a t tac he d t t he  c on tr o l l er as  s ho wn  i n Fi gu r e 2 .           F i gu r 2.   P r oto t y p b l oc k  di ag r am       3.2 .   T h e M icr o  Co n t r o lle r   Un it  and   A r ch it ec t u r e   T he  m i c r c on tr ol l er  u ni t   ( M CU)   us ed   i s   th A r du i no   M eg 25 6 R E V   3.   It  i s   r es p on s i b l f or  s en s or  da ta  c o l l ec ti o n,  de c i s i o m a k i ng   a nd   ac ti v a ti on   of   r em ed i al   f un c ti on a l i t y .   T he   MC i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 3 J un e   2 01 9 :    1 5 39 - 1 5 46   1542   al s r es po ns i b l f or  pro v i di ng   an   i n terf ac to  C l ou d/ Io T   as   s ho w i F ig ure  3.  It  ha s   54   di g i ta l   i np ut/ o utp u pi ns   ( of   w hi c 15   c an   b us ed   as   P W ou tp uts ) 16   a na l og   i np uts UA RT s   ( ha r d w are   s eria l   po r ts ) a   16   MH z   c r y s ta l   os c i l l ato r U S B   c on n ec ti o n,  p o w e r   j ac k an   IC S P   he ad er,  an r es et  b utt o n.   T he   Me ga   25 60   b oa r i s   c om pa ti bl wi th  m os s hi el ds   de s i gn ed   a nd   ba c k  c o m pa ti bl wi t h b o ard s  th at  ex i s ted  f orm erl y   whi c w as  th e b as i s  of  th e c h oi c e.      T he  protot y pe  i s   po wer ed  b y   S UNC A   6v  4. 5 ah .  It  prov i de s  ex tr proof  ag ai ns t c orr os i on ,   ov erc ha r gi n g,  g as s i ng w at er  us ag e,   an s el f - di s c ha r ge a l l   of   whi c s ho r ten   ba tte r y   l i f es t y l es .     It  h as   a   l ar ge   el ec tr ol y te   r es erv e   are ab o v e   th e   pl ate s .   P os s es s es   be tte r   c ol d   Cr a nk i ng   A m p r ati ng s  an d req ui r es   l i tt l e o r   no  pr ote c ti on       T ab l e 2 .   R el ati on s h i p b et ween  X  a nd   Me d i tat i o n L e v e l   [ 6,   9]       V a lue   A t t e n t ion   S t a t e     R e s u lt     X >= 2 5   P o o r   A t t e n t ion     S t r e s s e d   1 0 <= X < 2 5   M e d ium   A t t e n t ion     C a lm     X <1 0   H igh   A t t e n t ion     V e r y   C a lm         F i gu r 3.  W i - F i  In terf ac e S c he m ati c       3.3 .   D ec i sion  M ak ing   A lg o r it h m   T he   i np uts   f r om   the   tw s e ns ors   w ere  c he c k ed   f or  de v i ati on s   f r o m   the i r   m ea v a l ue s   to   c he c k   i f   pe r s on   i s   s tr es s ed D ata   f r o m   the   P P G   s en s or  i s   a na l y s ed   f or  r es ti ng   he art   r ate s   gi v en   i b ea ts   pe r   m i nu te.     T he   v a l ue   i s   c om pa r ed   ag a i ns a   l oo k   up   tab l e   tha i s   m ap pe to   the   r es pe c ti v c l as s   an a ge   g r ou p.   T he   da t f r om   the   E E G   s en s or  was   a na l y s e f or  pa r am ete r   k no w as   the   m ed i tat i on   v a l ue .   T hi s   v al u l i es   i n   t he   r an ge   of   t 1 00 W he be l o w   40   i be c om es   c au s e   of   c on c ern  as   s ho w n   i T ab l 2.  S i nc th s ta ti s ti c al   ap proac h   i s   us ed   to   be   s ure  of   the   r es ul ts the   l o gi c   ev a l u ate s   t he   nu m be r   of   ti m es   the   m ed i tat i on   v a l u f al l s   be l o 40 .   If   thi s   c ou nt  i s   greate r   th an   25 th en   i i s   s af to  c on c l ud t ha th pe r s o i s   i s tr es s .     T he  al go r i thm  f l ow  c ha r t c a n b e s e en   i n t he  F i gu r e  4.             F i gu r 4.   D ec i s i o m a k i ng   al g orit hm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     S tr es s  de t ec ti o n a n d re l i e us i ng   weara bl e p hy s i ol og i c al  s en s ors   ( K r i ti   S e thi )   1543   3.4  S enso r   P h y s i o l og i c al   s e ns ors   ac qu i r r ea l   ti m bi m ed i c al   s i gn a l s   f r o m   the   bo d y T he   p ho t o   pl et h y s m og r ap an th E l ec tr oe nc ep ha l og r am   s en s o r s   f or m ed   the   b as i s   of   d ata   c o l l ec ti on   as   s ho w i n F i gu r 5.           F i gu r 5.   I np ut   bi o - s i gn al  s en s ors         3.4 .1 P h o t o p les yth mo g r a p h  ( P P G )     T he   P P G   S e n s or  us ed   was   the   P Z IN 51 0 00 0 71 It  de tec ts   the   r es t i ng   he art  r ate   i n   be ats   p er  m i nu te.   T he   v a l ue   s h ou l a pp r ox i m ate l y   l i e   be t wee th r es pe c t i v r an g es   f or  di f f erent  ag grou ps A   v a l ue   l y i ng   ou ts i de   t hi s   r a ng e   m ore  tha thri c f or  th s am s ub j ec i nd i c ate s  s tr es s  an d m i ti ga t es  err ors  du e t o f l uc tua ti o n s  c au s ed  b y  err or s ou r c es .   E l ec tr o en c ep ha l og r am  ( E E G ) .     E E G   s en s or  us ed   was   the   Neuro S k y   T G A E E G   M od ul e.  It  h as   m y r i ad   of   us c as es   i nc l u di ng   wearab l s e ns ors   as   i c on s i s ts   of   dr y   e l ec tr o de s   as   op po s ed   to  c o nv en t i on a l   m ed i c al   wet  e l ec tr od es It  c o nta i ns   t wo  m ai e l ec tr od es   ou t   of   whi c on e   i s   p l ac e at   th f orehea an d   on at  th e arlo be   f or  m o s ef f ec ti v da t c o l l ec t i o n .   O utp ut   f r o m   thi s   s en s or  i s   f r eq ue nc y   s pe c tr um   tha i s   an a l y s ed   f or  c ha r ac ter i s ti c s   of   bra i n   wav es .   T he   d ev el o pe d   a l g ori thm   us ed   th e   s tat i s ti c a l   ap proac f or  m a k i ng   c o nc l us i on s It  c o un ts   t he   nu m be r   of   ti m es   the   f r e qu en c y   of   the   ou tp ut  f al l s   be l o w   th r es ho l v a l u 40   f or  25   nu m be r   of   ti m es   to  m a k de du c ti on s   f r o m   c o m pl ex  s i gn al s     3.5  S t r es A ll ev iato r   T he   proc es s   of   s tr es s   al l ev i at i on   s tarts   o nc i ha s   be en   es ta bl i s he t ha t he   s ub j ec i s   un de r   s tr es s Dedu c t i on s   are  m ad ba s ed   on   th al go r i thm s   tha c ou nt  o ho w   m an y   ti m es   s en s or  da ta  d e v i a tes   f r o m   the   m ea v a l i da te v al ue s   f or  ea c bi o - s i g na l T he   s tr es s   al l e v i at i on   S c he m ati c  c an  be  s ee i F i gu r 6.                                    F i gu r 6.   S tr es s   al l e v i ati on   s c he m ati c     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 3 J un e   2 01 9 :    1 5 39 - 1 5 46   1544   3.5 .1 Co in  V ibratio n  M o t o r   Neurom us c ul ar  m as s ag at  ap pro pria te  ac up r es s ur l oc at i on s   as   s ho w i F i gu r he l ps   i r e l i ev i ng   s tr es s   [15 ].  T he   c oi v i brat i o m oto r s   are  us ed   to  m i m i c   m as s ag ers .     T he   m as s ag po i nt  was   i d en ti f i e o ne   an d   ha l f   i nc be l o w   th b as e   of   th s k ul l   on   t he   r o p y   m u s c l on a nd   ha l f   i nc h   ou t w ard   f r om   s pi ne Ma s s ag es   at  t he s e   s tr ate g i c   l oc ati o ns   h el p   i i nc r ea s i ng   brai c i r c ul at i o an d   thu s   dri v i ng   th brai i nto   r e l ax e s ta te   Co i n   v i brati o m oto r s   of   s i z e   12   m m   ha v a op erat i n v ol tag of   a bo u 3 V V i brati on   s p ec i f i c ati on s   i nc l u de   a   di s pl ac em en of   1.5 m m   ( p - p),  f r eq ue nc y :   1 0~ 55   H z ,   A c c el erat i o n:  2 2   m /s an d   P eri od :   10   Mi n ute s  l og  s weep  ( 1 0 ~ 55 ~ 10   H z )     3.5 .2 A u d it o r y   S t imu latio n     A ud i tor y   s i m ul ati o ha s   b e en   pro v en   to  r el i e v s tr es s W he s ou nd s   of   tw d i f f erent   f r eq ue nc i es   f al l   on   ei the r   ea r th d i f f erenc of   the   f r eq ue nc i es   i s   un d ers too d   b y   t he   brai n.     T hi s   be a i s   k no w as   bi na ura l   be at  as   s ho w i F i gu r 7.  T he   brai tr i es   to  s y n c hron i s wi th   thi s   be at  a nd  r es on a tes   wi t h a   f r eq ue nc y   eq u al  to  th di f f erenc e o f  th e  t wo f r eq ue nc i es  f al l i n on   the   ea r W hi l thi s   i s   do n e,   the   brai att a i ns   c al m er  s tat tha i s   the   be t s tat [10 - 14 ] Car m u s be   tak en   tha the   di f f erenc be t ween   t he   f r eq ue n c i es   f al l i n on   e i th er  ea r   s ho ul be   i the   r an ge   of   14 - 2 H z   f or  th brai n   to   r es on a te  t b eta   s t ate T he   DF   M ed i pl a y er   wi th   S c ar d   c on tai ns  bi na ur al   be at  trac k s  th at  ef f ec ti v e l y  r el i e v e s tr es s .           F i gu r 7.   A ud i tor y   s i m ul ati o n u s i n g b i na ural  be ats       3.6  D ata T r ansf er  t o   C lou d   and   A n al ys is   T he   i nf or m ati on   i s   m ou nte o a   W i - F i   c arr i er  to  be   up l o ad e o t he   c l ou   s erv er  [1 7,1 8 or  a a pp l i c ati on   tha s ou r c es   da ta  f r om   the   c l ou d.  Us ers   c an   be   m on i tore prof es s i on al l y   an c an   s ee k   m ed i c al   he l i n ti m e.  F u r the r m ore,  us er  i nf or m ati on   i s   an al y s ed   wi th  the   he l of   MA T LA B   a l go r i thm s   to  c he c k   f or  pa tt erns   tha t   ne ed   to  be   c orr e c ted   as   c an   be   s ee n f r om  Fig ure 8 . T hi n gs pe ak  was  an  op en  s o urc e I O T  an al y t i c s  pl atf orm  th at  we u s e d f or our  tes ti n g p urp os es           F i gu r 8.  C l ou d a nd  D ata   A na l y t i c s       3.6 .1 E S P 82 6 6 W i - F i m o d u le   T hi s   m od ul was   pro gram m ed   as   s hi e l to  t he   m i c r c on tr ol l er  t i nc r ea s i t s   da ta   c o m m un i c ati on   c ap ab i l i ti es   i c os t - ef f ec ti v m an ne r T hi s   c ou l dn 't   be   d i r ec tl y   c o nn ec te to   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0     S tr es s  de t ec ti o n a n d re l i e us i ng   weara bl e p hy s i ol og i c al  s en s ors   ( K r i ti   S e thi )   1545   MCU  de s p i te   the   pres e nc e   of   3.3   V   p i n   i n   th m i c r c on tr o l l er.  D i r ec c on ne c ti on   wou l ha v e   y i e l d ed   i ns uf f i c i en c urr en t po wer   the   W i - F i   m od ul e.  T hu s   e m erged  ne ed   f or  an oth er  hi g he r   po w er  s ou r c th at  c ou l b s tep pe do wn  as   pe r   t h r eq u i r em en ts   us i ng   v ol tag r e gu l ato r .     A   V   or  10   V   s ou r c c ou l b ea s i l y   s tep pe do wn  wi th  t he   h el of   A M S 1 11 c hi i v ol tag r eg ul ato r s . T he  de s i gn   ha s   be e n  s ho w n  i n  th e  Fig ure 9 .           F i gu r 9.  V ol tag e Re gu l at i o n u s i n A MS 11 17       4.  Dis cussion   S tr es s   m ea s ure m en ha s   be en   g i v en   s i gn i f i c an i m po r tan c an tec h no l og i c al   ad v an c es   c an   h el p   i de nti f y   the   m os prom i ne nt  f ac tors   t ha t   c an   prec i p i ta te  s tr es s   u nd er  di f f erent   c on di t i o ns V ar i ou s   A l go r i thm s   an c om pu ti ng   te c hn i q ue s   em pl o y i n ti m do m ai an f r eq ue nc y   do m ai n m ea s urem en ts  an d s pa r s e o r   no n l i n ea r  an al y s i s  c an  be  ap pl i e d  f or i de n ti f y i ng   di f f erent  t y p of   s tr es s Res ti ng   he art  r ate   an E E G be i ng   s i m pl an no n - i n v as i v e,  ha v be c om on of   the   m os po pu l ar  m eth od s   f or  de tec ti ng   s tr es s   [1 - 9,   17,   18 ].  T he   us of   dr y   el ec tr od es   i t he   E E G   s en s ors   i ns tea of   c on v en t i on al   w et  el ec tr o de s   en ha nc es   the   us ab i l i t y   i n   s i m pl de v i c es ,   i s   v er y   us er - f r i en dl y wi th   l o m ai nte na nc e   f or  m ob i l an d   wea r ab l e   s en s ors T he   c on c ep o f   ga the r i n an ut i l i s i n s pe c i f i c   da ta  i ns tea of   ac c urate  ab s ol u te  l arge  d ata   r es ul ted   i no on l y   c os r e du c ti o n,  f as ter,  ea s i er  da ta  an a l y s i s   bu t   th c on c e pt  c a be   ex te nd e d   to  l oc a l   s torage   of   d ata   of   l on g er  du r at i on   i ab s en c of   IoT   i nf r as tr uc ture     or c on ne c t i v i t y   [1 9 - 25 ].  T he  m on thl y  d ata  c a n b e d o w n l oa de d a s  p er r eq u i r em en t.    Due  t o u s e  of  op ti m i s ed  da t a c ol l ec ti on   an d t h us  l o w er  po w er  ne e ds , th es e m od ul es  c an   ev e ntu al l y   b s ol ar  po w ered.  Us of   F P G A   an d   s i m i l ar  tec hn o l o gi es   c a he l i n ot  m i ni atu r i s at i on   of   the s d e v i c es   bu al s a l l o w   f or  de pl o y m en of   ne w er  d eri v at i v es al go r i th m   an i m pl em en tat i on   i f   m ore   ef f i c i en s en s ors   as   the   te c hn ol og y   ev ol v es   A f ter  th de v el op m en of   produc t,  a l l   t ha t he   us er s   w o ul ha v t do   i s   ha v e   the   c ap   on   a nd   t h r es woul be   t ak en   c are  of   b y   t he   r el i a bl an r ob us en gi ne eri ng   [1 9]  tha c on s t i tut es   s en s ors   c on tr ol l ers   an an a l y s ers .       5 . Con clusion   T he   c on c ep of   de v el op m en of   protot y p w i t an   e m be dd ed   IO T   de v i c i s   an   att em pt   to  he l pe op l i de nt i f y   f ac tors   tha tr i g ge r   s tr es s   s tha the y   c an   a v o i th em   i po s s i bl or  s ee k   prof es s i on al   he l p. W hi l m os of   the   c urr e ntl y   av ai l ab l e   de v i c es   de t ec s tr es s the y   d v er y   l i tt l e   to  al l e v i ate   th s y m pto m s   of   s tr es s   an tho s th at  f oc us   on   al l ev i at i o n,  l e av o ut  the   d ete c ti on   pa r am ete r s T he   f oc us   o the   de v e l op ers   i s   no w   t de v el op   d ev i c es   tha c an   m a k m or e   ac c urate m ea s ure m en ts  an d m ore da ta  proc es s i ng   c a pa b i l i t y .     T hi s  wi l l   l e ad  to  a  s i g ni f i c an t i nc r ea s i n  c os of  s uc d ev i c es . G i v e tha t  s tr es s  af f ec ts  a  l arge  pr op ort i on   of   the   p op ul at i o n,  s i m pl l o w - c os s ol uti o ns   are  ne e de d T he   au tho r s   f ee l   tha t   the s de v i c es   ne e to  b m ore  s en s i ti v th an   s pe c i f i c   an s ho u l f oc us   ea r l y   i d en ti f i c at i on   an ea r l y  ac ti on         Ref er en ce s   [1   Sc h u b e rt,   M   L a m b e rtz RA   Nel e s e n ,   W   Ba r d w e l l J C h o i J   D i m s d a l e b .   Eff e c ts   o s tre s s   o n   h e a rt  ra t e   c o m p l e x i ty c o m p a ri s o n   b e tw e e n   s h o rt - t e rm   a n d   c h ro n i c   s tre s s .   B i o l o g i c a l   P s y c h o l o g y 2 0 0 9 8 0 . ( 3) : 3 2 5 - 3 3 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   1 7 ,  No 3 J un e   2 01 9 :    1 5 39 - 1 5 46   1546   [2   J o h n  Ha rt,   N o r m a l  re s ti n g  p u l s e  ra te  r a n g e s .   J o u r n a l   o Nur s i n g  Ed u c a t i o n   a n d  Pr a c t i c e 2 0 1 5 5 (8 ) .   [3   M a ri o  Sa l a i I s tv á n  Va s s á n y i I s tv á n  Kó s a Str e s s  De te c ti o n   Us i n g   L o w  Co s Hea rt  Ra te  S e n s o r s .   J o u rn a l  o Hea l th c a re   En g i n e e ri n g 2 0 1 6 13 .   [4   J   Dey ,   T   Bh o w m i k ,   S   Sa h o o ,   N   T i w a ri W e a r a b l e   PPG   s e n s o r   b a s e d   a l e rtn e s s   s c o r i n g   s y s te m   2 0 1 7   3 9 t h   An n u a l   In t e rn a t i o n a l   Con f e re n c e   o t h e   IEEE   En g i n e e ri n g   i n   M e d i c i n e   a n d   B i o l o g y   So c i e t y   (EM BC), Se o g w i p o 2 0 1 7 : 2 4 2 2 - 2 4 2 5 .   [5   Ki rta n a Y   L o k e s w a ri A n   Io b a s e d   re m o t e   HR m o n i to ri n g   s y s te m   fo h y p e rte n s i v e   p a ti e n ts 2 0 1 7   I n te r n a ti o n a l   Co n fe re n c e   o n   Com p u te r .   Com m u n i c a ti o n   a n d   Si g n a l   Pr o c e s s i n g   ( ICCC SP ) Che n n a i .2 0 1 7 : 1 - 6.   [6   Hu   e t   a l S i g n a l   Q u a l i ty   As s e s s m e n t   M o d e l   fo r   W e a ra b l e   EEG   Se n s o r   o n   Pre d i c ti o n   o f   M e n ta l   Stre s s .   in   IEEE  Tra n s a c ti o n s  o n  Na n o Bi o s c i e n c e 2 0 1 5 1 4 (5 ):  5 5 3 - 561 .   [7   J   Sa th e e s h Ku m a ra ,   Bh u v a n e s w a ri b A n a l y s i s   o El e c tr o e n c e p h a l o g ra p h y   (EEG Si g n a l s   a n d   It s   Cat e g o ri z a t i o n A St u d y .   Pr o c e d i a  E n g i n e e ri n g 2 0 1 2 3 8 2 5 2 5 - 2 5 3 6 .   [8   Naw ro c k a A   Ko t.   M e th o d s   fo EEG   s i g n a l   a n a l y s i s 2 0 1 1   1 2 t h   In te rn a ti o n a l   C a rp a t h i a n   Con tr o l   Con fe re n c e  ( ICCC ) Ve l k e  Ka r l o v i c e .  2 0 1 1 2 6 6 - 2 6 9 .   [9   Crow l e y A   Sl i n e y Pi tt M u rp h y Ev a l u a ti n g   a   Bra i n - C o m p u te In te r fa c e   to   Cat e g o ri s e   Hum a n   Em o ti o n a l   Re s p o n s e 2 0 1 0  1 0 th   IEEE  In te r n a ti o n a l   Con fe re n c e   o n   Ad v a n c e d   L e a rn i n g   T e c h n o l o g i e s .   So u s s e 2 0 1 0 ,  p p 2 7 6 - 278.   [1 0   G e ra l d i n e   M o l i n a E m i l i a   Sa i n z L e v i   Se rra n o Sa n ti a g o   Ren te a ,   Dia n a   Urqu i z a Bi n a u ra l   A u d i o   Rel a x a ti o n   Te c h n i q u e s   fo r   Pe o p l e   wit h   An x i e ty   a n d   Stre s s 2 0 1 4   9 t h   Con fe re n c e   o n   In te r d i s c i p l i n a ry   M u s i c o l o g y     CIM 1 4 Be rl i n G e rm a n y  2 0 1 4 .   [1 1   G o o d i n   P ,   Cio r c i a ri  J B a k e r   K,   Carre y   A - M Harp e r   M e a l .   ( 2 0 1 2 )   H i g h - De n s i ty   EEG   In v e s ti g a ti o n   i n to  St e a d y  St a t e  Bi n a u ra l  Be a Sti m u l a t i o n .  PL o S O NE 2 0 1 2 7 (4 ):  e 3 4 7 8 9 .   [1 2   Pa d m a n a b h a n ,   J   Hi l d re th L a w s p ro s p e c ti v e r a n d o m i s e d ,   c o n tro l l e d   s tu d y   e x a m i n i n g   b i n a u r a l   b e a a u d i o   a n d   p re o p e ra t i v e   a n x i e ty   i n   p a t i e n t s   u n d e rg o i n g   g e n e ra l   a n a e s t h e s i a   f o d a y   c a s e  s u rg e ry In te rn a ti o n a l  A m b u l a t o ry  Su rg e ry  Co n g re s s  i n   Se v i l l e S p a i n 2 6 th  Ap r i l 2 0 0 5 874 - 8 7 7   [1 3   M c Con n e l l  Pa tr i c k  A , Fr o e l i g e r  Bre tt G a rl a n d  Er i c   L Iv e s  J e ff re y  C,  Sfo rz o  Gary  A.   Au d i t o ry  d ri v i n g   o th e   a u t o n o m i c   n e rv o u s   s y s te m L i s te n i n g   t o   th e t a - fre q u e n c y   b i n a u ra l   b e a t s   p o s t - e x e rc i s e   i n c re a s e s   p a ra s y m p a th e ti c  a c ti v a ti o n  a n d  s y m p a th e t i c  w i th d r a w a l .   Fro n ti e r s  i n  Ps y c h o l o g y 2 0 1 4 ;   5  : 1 2 4 8   [1 4   X i a n g   G a o Hon g b a o   Cao Do n g   M i n g Hon g z h i   Q i X u e m i n   W a n g X i a o l u  W a n g Run g e   C h e n Pe n g   Zh o u An a l y s i s   o f   EEG   a c ti v i t y   i n   re s p o n s e   to   b i n a u ra l   b e a t s   w i th   d i ff e re n fre q u e n c i e s In te rn a t i o n a l   J o u rn a l  o Ps y c h o p h y s i o l o g y 2 0 1 4 9 4 . ( 3 ):  3 9 9 - 4 0 0 .   [1 5   Ya - T i n g   L e e Pri n c i p l e   Stu d y   o Hea d   M e ri d i a n   Ac u p o i n M a s s a g e   to   Str e s s   Rel e a s e   v i a   G re y   Da t a   M o d e l  An a l y s i s Ev i d e n c e - B a s e d  Co m p l e m e n ta ry   a n d  Al te r n a ti v e  M e d i c i n e 2 0 1 6 1 9   [1 6   Ac c e s s e d  a t   h tt p s :/ / d e n v e r c e n te ro fp s y c h o t h e ra p y .c o m /q e e g - b ra i n - m a p s   [1 7   Che e - Ke o n g Al f re d   L i m   a n d   W a i   Cho n g   Chi a “An a l y s i s   o Si n g l e - El e c tro d e   EEG   Rhy th m s   U s i n g   M AT L AB  to   El i c i Corre l a ti o n   w i th   Cog n i ti v e   Stre s s ”,  i n   I n te r n a ti o n a l   J o u rn a l   o f   Com p u te r   Th e o r y   a n d   En g i n e e ri n g 2 0 1 5 7 ( 2 ) .   [1 8   Pe rh a k a ra n   G ,   Y u s o AM Rus l i   M E,  Y u s o f f   M Z M M a h a l i l   I Za i n u d d i n   ARR A   s t u d y   o m e d i ta ti o n   e ff e c ti v e n e s s   fo v i rtu a l   re a l i t y   b a s e d   s tre s s   th e r a p y   u s i n g   EEG   m e a s u re m e n a n d   q u e s ti o n n a i r e   a p p ro a c h e s in  I n n o v a ti o n  i n  M e d i c i n e   a n d  H e a l t h c a r e 2 0 1 5 ;   4 5   [1 9   M u k h o p a d h y a y W e a ra b l e   Se n s o r s   f o Hu m a n   Ac ti v i ty   M o n i to ri n g   R e v i e w I n   IEE Se n s o r s   J o u rn a l 2 0 1 5 1 5 ( 3 ):  1 3 2 1 - 1 3 3 0 .     [2 0   Em i l   J o v a n o v Al e k s a n d a M i l e n k o v i c Chr i s   O tt o ,   Pi e t   d e   G ro e n .   w i re l e s s   b o d y   a re a   n e tw o rk   o f   i n te l l i g e n t   m o ti o n   s e n s o rs   fo r   c o m p u te a s s i s te d   p h y s i c a l   r e h a b i l i t a t i o n J o u rn a l   o Ne u ro   E n g i n e e ri n g   a n d  Re h a b i l i ta ti o n 2 0 0 5 2 (6 ).   [2 1   Sh u - Di  Ba o Y u a n - T i n g   Zh a n g L i a n - Fe n g   Sh e n Ph y s i o l o g i c a l   Si g n a l   Ba s e d   En t i ty   Au th e n t i c a t i o n   fo r   Bo d y   Are a   Se n s o Net work s   a n d   M o b i l e   Hea l t h c a r e   Sy s te m s 2 0 0 5   IEEE  En g i n e e r i n g   i n   M e d i c i n e   and   Bi o l o g y  2 7 th  A n n u a l  Co n f e re n c e Sh a n g h a i 2 0 0 5 2 4 5 5 - 2458.   [2 2   Al e k s a n d e M i l e n k o v i ć ,   Chri s   O tt o E m i l   J o v a n o v W i re l e s s   s e n s o n e tw o rk s   fo r   p e r s o n a l   h e a l t h   m o n i to ri n g I s s u e s  a n d  a n   i m p l e m e n ta ti o n Com p u te r Co m m u n i c a ti o n s .  2 0 0 6 ;   29 (1 3 14 ):  2 5 2 1 - 2 5 3 3 .   [2 3   Pa n d i a n K   Sa fe e r,   Pra g a ti   G u p ta ,   T   Sh a k u n th a l a Su n d e r s h e s h u ,   C   Pa d a k i W i re l e s s   Se n s o r  Ne tw o rk  f o W e a ra b l e   Ph y s i o l o g i c a l  M o n i to r i n g J o u r n a l  o Net wor k s 2 0 0 8 3 (5 ) .   [2 4   Chri s   O tt o Al e k s a n d e M i l e n k o v i ć Core y   Sa n d e r s E m i l   J o v a n o v Sy s te m   a rc h i te c tu r e   o f   a   w i re l e s s   b o d y   a re a   s e n s o n e tw o rk   fo r   u b i q u i to u s   h e a l th   m o n i to r i n g .   J o u rn a l   o M o b i l e   M u l ti m e d i a 2 0 0 6 ;   1 (4 ):   307 - 3 2 6   [2 5   Dil m a g h a n i H   Bo b a r s h a d M   G h a v a m i Cho o b k a r,  W o l fe W i r e l e s s   S e n s o Ne tw o rk s   f o r   M o n i to ri n g   Ph y s i o l o g i c a l   S i g n a l s   o M u l ti p l e   P a ti e n ts IEEE  Tra n s a c t i o n s   o n   B i o m e d i c a l   C i rc u i ts   a n d   Sy s te m s 2 0 1 1 5 ( 4 ):  3 4 7 - 3 5 6 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.