T E L KO M NIK A , V ol . 17 ,  No. 6,  Dec em be r   20 1 9,  p p. 31 2 0 ~ 31 2 5   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:  21 /E / K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 6 . 13263   ◼    31 20       Rec ei v ed   M ay   31 ,  20 1 9 ; R ev i s ed   J u l y  2 , 2 01 9 ; A c c ep t ed   J ul y   18 ,  20 1 9   Streami ng  i n - p a tien t  BPM  da ta  t o t h e clo ud     w i th  a re al - ti me  mo n ito ri ng  s y s t em       M o h amm ed G .  A you b * 1 ,  M a z in N. F ar h an 2 , M o h amm ed S .  Ja r jee s 3   T e c h n i c a l  En g i n e e ri n g  Co l l e g e /M o s u l ,  Nort h e r n  T e c h n i c a l  Un i v e rs i ty ,  M o s u l ,  Ir a q   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l :  m o h a m m e d . g h a n i m @n tu .e d u .i q 1 ,   m a z i n . n a d h e e r@nt u .e d u .i q 2 ,  m o h a m m e d . s .j a r j e e s @nt u .e d u .i q 3       Ab strac t   M o n i to ri n g  t h e  h e a rt  a c ti v i ti e s  f o r o l d  p e o p l e  o r p e o p l e  wi th  m e d i c a l  h i s to r y  (Arrh y th m i a  o r C HD ) i s   ta rg e te d   b y   m o s t   n e w   m e d i c a l   te c h n o l o g i e s .   Th i s   p a p e r  d e m o n s tra t e d   a n   i n - p a ti e n t   re a l - ti m e   m o n i to ri n g   s y s te m   fo r   h e a rt  r a te   e s ti m a ti o n .  A  r a ti o   o f   b e a ts   p e r  m i n u te   ( BP M )  i s  c o n ti n u o u s l y   re c o rd e d ,  s tr e a m e d   a n d   a rc h i v e d   to   th e   c l o u d   v i a   We M o s   W i Fi   d e v e l o p m e n t   b o a r d .   Th i s   c o s t  e ff e c ti v e   s y s t e m   i s   s i m p l y   b a s e d   o n   two   s u b - s y s te m s :  BPM   d a ta   a c q u i s i t i o n   th r o u g h   p u l s e   s e n s o r  a n d   We M o s - b a s e d   c o m m u n i c a ti o n   s y s te m s .   Th e   s tre a m e d   BPM   d a ta   a re   s a v e d   i n s ta n ta n e o u s l y   i n   G o o g l e   d ri v e   a s   s p re a d s h e e t s   whi c h   c a n   o n l y   b e   a c c e s s e d   b y   a u t h o ri z e d   p e rs o n s   whe re v e r  t h e   i n te rn e t  s e r v i c e   i s   a v a i l a b l e .  Th u s ,  th e   p e r s o n   i n  c h a rg e   c a n   re m o te l y   o b s e r v e   t h e   p a ti e n t’ s   s ta tu s   a n d   d o   a n a l y ti c s   fo r   th e   a rc h i v e d   d a ta .  A  p i l o t  s tu d y   wit h   e i g h t   s u b j e c t s   wa s   c a rri e d   o u t  to   v a l i d a te   th e   d e v e l o p e d   BPM   te l e - m o n i to ri n g   s y s te m .  En c o u ra g i n g   re s u l t s   h a v e   b e e n   a c h i e v e d .     Key w ords :  BPM ,  p u l s e   s e n s o r ,   s tre a m i n g ,   te l e m e d i c i n e ,   W e M o s ,   wir e l e s s  c o m m u n i c a ti o n     Copy righ t  ©  2 0 1 9  Uni v e rsi t a s  Ahm a d  D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.   Int r o d u ctio n   Real - t i m e  c on ti nu o us   m o ni tor i ng   f or  ph y s i o l og i c al   pa r am ete r s   of   pa ti en ts   are  v er y   es s en ti a l   t o  t he i r   da i l y   he a l th  c are  [ 1] .  O ne   of   the s e  p h y s i ol o gi c a l   p aram ete r s   i s   the   he art  r ate  ( HR) .  HR,  w h i c h  i s   al s o  k no w n  as   a   be at  p er  m i nu te  ( B P M),  i s   the   nu m be r   of   c on tr ac ti on s   of    the   he art  pe r   m i nu te.   S e v era l   he art  d i s ea s es   are  as s oc i ate d  wi th  t he   c ha n ge   of   the   HR  v ari ab i l i t y   [2 – 4] .  F or  ex am pl e,  l o w   h ea r t  r ate   v ari ab i l i t y   i s   as s oc i ate d  wi th  i nc i de nc e  of   Cor on ar y  Heart  Di s e as e  ( CHD)   w h i c h  i s   a  c om m on   c au s e  of   de at h  i n  t he   w or l d wi de   [2 – 4] .  M oreo v er,  arr h y thm i as   ( A b no r m al   he art  r h y t hm s )   are  c on s eq ue nc es   of   un d erl y i n g  h ea r t   di s ea s es   an d   c o m orbi di t i es ,  the y   are  th e   m os t  c o m m on   c au s e  of   s ud de n   c ardi ac   de ath s   ( S CD)   [5] .   T hu s ,  pa ti en ts   wi th  s uc h  m ed i c a l   c on d i ti on s   n ee d  c o nti nu ou s /pe r i od i c al   m on i tor i ng   f or  the i r   he art  ac ti v i t i es   es pe c i al l y   t he   H R.  Rec ordi ng   a nd   arc hi v i ng   B P M  d ata   f or  th os e  i n - pa t i e nts   or     out - pa t i e nts   l et  ph y s i c i a ns   do   the   c orr ec t  d ec i s i o n  i n  c as e  of   he al t h  de teri orati on .   T he r ef ore,  an   ef f i c i en t  s ol ut i on   f or   c on ti n uo us   r ea l - ti m e  m on i tori n g  of   HR  i s   r eq ui r e d,   pa r t i c ul arl y   i n  p ati en ts   wi th   c hron i c   he art  d i s ea s e   tha t   i s   ab l e  to  c o l l ec t  a n d  arc hi v e   th e  d ata   i n  or de r   to  o bs erv e  i t  r em ote l y .  F or  t he   p urpos e   of   k ee p  tr ac i ng   t he   he a l t h  s tat us   of   pa ti e nts   wi th  c hroni c   di s ea s e ,    the   te l e - m ed i c i n e   he al t h  c a r e  s y s t em   ha s   be en   a pp l i e d  [6 – 8] .   S uc h  s y s t em s   are  i m pl e m en ted   i n   ho s pi t al   s pe c i f i c al l y   i n  t he   Int e ns i v e  C are  U ni t   ( ICU )   be c au s e  i ts   t ec hn o l o gi e s   are  us ed   to   i m prov e e f f i c i en c y  a nd   de c r ea s e c os t  [9 ] .   R e c en tl y ,   te l e - m e d i c i n e   s y s t e m s   a r e   o ne   o f  th e   m o s t   e x pa nd i n g   r e s ea r c h   a r e a s   i n    t h e   fi el d   o f  b i o m e d i c a l   e ng i ne e r i ng   [1 0 ] .   T h e   e x pa nd ed   r e s e a r c h e s   i n   t el e - m e di c i n e   s y s t e m s   c o v e r   t h e   a r ea   o f  t h e   h ea l t h c a r e  a nd   m o n i to r i n g  s y s te m   p ar t i c ul a r l y   fo r   th e   d i s t an t   p a ti en t s   [1 1,   12 ] .    T h e   t el e - m e di c i n e   s y s te m   c a n   b e   u s ed   fo r   r ea l - t i m e   m o n i t o r i ng   o f  th e   p h y s i ol og i c al   p a r a m e t e r s   o f   h o s pi tal i z ed  a nd /o r  d i s ta nt  pa ti en t s  w i th   c h r on i c  di s e a s e  a nd / o r   di s ab i l i t y   [ 13 ] .    T el e - m on i tori ng   he al t hc are   s y s tem ,  w h i c h  i s   a  t y p e  of   the   tel e - m ed i c i n e   s y s t e m ,   ha s   be en   us e d  f or  m on i tor i ng   th e  h ea l th   s tat us   of   pa ti e nt   at   di s t an c e,   s uc h  as   h om e  or  of f i c e .  T hi s   i s   done   b y   us i ng   v ari o us   a pp l i c ati on s   of   i nf orm ati on   an d  c om m un i c ati on   t ec h no l og y   [8 ,  1 4] .    T he   tel e - m on i tor i ng   h ea l th c are  s y s tem   no t  on l y   h as   po s i t i v e  ef f ec ts   on   pa t i en ts ’   h ea l th   s tat us   an d   the i r   qu a l i t y   of   l i f e  b ut   al s o   h as   p os i t i v e  ec on om i c   i m pa c ts   on   th e  pa t i en t   an d   the   wi de r   s oc i et y   [7,   8] .   Num erous   s tud i es   of   c on t i nu ou s   t el e - m on i tori ng   he a l thc are   s y s tem s   are   di s c us s ed   i n  th e  l i ter atu r e.   Ho w e v er,  the   m aj orit y   of   the   pr es en te d  s y s tem s   di d   no t  t ak e  i nto   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 ea mi n g  i n - pat i e nt  B P M d ata  t o t h e c l o ud  w i th  a rea l - ti me ...  ( Mo ha mm e d G.  A y o ub )   3121   c on s i de r a ti o n  t he   c os t  an d  s i z e   as   w e l l   arc hi v i ng   th e  d ata   f or  f utu r e  an a l y t i c s .  L ei bo l d  et   a l ,  f or  ex am pl e,  us ed   C ortex   M3   wi r el es s   m i c r oc on tr ol l er   MCU   to   pro v i de   r ea l - ti m e  m on i tori ng   i n   bi ore ac tors   [15] .  T he y   us e d  the   MCU  wi th  a  de d i c ate d  IE E E   8 02 . 15 . 4  RF   tr an s c ei v er  ha r d war e   m od ul e  f or  wi r el es s   c o m m un i c ati on .  Mo r e ov er,  S k r ab a  et   al   us ed   B l ue t oo th  an d  W i - F i   tec hn o l og i es   i n  di f f erent  i m pl e m en tat i o ns   to  s tr ea m   HR  da ta  t o  the   c l ou d   [1 6] .   A   wearab l e   s y s t em   ha s   be en   prop os ed   b y   T af f on i   et  al   f or  m on i tor i ng   r es pi r at or y   f r eq u en c y   a nd   h ea r t  r at e.  T he y   us e d  B l ue t oo t h  m od ul e  as   a  c om m un i c ati on   t ec hn o l og y   w i th  m ul ti pl e  s e ns ors   s uc h  a s   P P G ,  S P D a nd  I MU   to  m on i tor th e p h y s i ol og i c al   v ar i ab l es   [1 7] .     Me s s ag e   Q ue u i n g  T el em etr y   T r an s po r t  ( MQ T T )   m es s ag i ng   protoc o l   h as   b ee n   u s ed   i n  r ea l - ti m e  m on i tori n g   [ 18 ] .  MQ T T   w as   us ed   i n   i nte gr a ti on   wi th  E S P 82 6 6  Wi - F i   m od u l e  f or  h ea r t  r ate   m on i tori ng .   A   c om m e r c i al   B l ue t oo th   U A RT   c om pa ti bl e  was   a l s o  us e d  wi t h  a   3 - in - 1  b i o  s i gn a l - proc es s i n g  c hi p  f or  B r ai n - H ea r t  m on i tori n g   [19] .  In  2 01 6,  a  s y s t em   propos e d  b y     A ul i a  e t  al ,  us e d  a  s i n gl e  E CG   l ea d  c on ne c te d  to  A R M - Cor tex   M4   wi th  a  B l u eto oth   Lo w   E n erg y   ( B LE )  f or  he art r ate  m on i t orin g   [20] .   T hi s   pa pe r   pres en ts   a  c os t - ef f ec ti v e  tec hn o l og y   f or  s tr ea m i ng   HR  to  the   c l o ud   us i ng   W e Mo s   W i F i   de v e l o pm en t  bo ard   an d  G o og l e  Dr i v e   s erv i c e,   w h i c h  i s   f r ee   of   c ha r ge .  E i gh t   he a l th y   v o l un t ee r s   w ere   pa r ti c i pa t ed   i n   th i s   s tud y   a nd   t he i r   da ta   ha v e   be en   s tr e am i ng   to  G o og l e   on l i ne   s pr ea ds h ee t  i ns tan t an eo us l y .   M oreo v er,  th e  c ap ture d  da t a  h av e  be en   c om pa r ed   wi th    a  c om eric al   weara bl e  de v i c e a s   w e l l   as   s tat e  of  art s y s tem s .       2.       Res ea r ch M eth o d s   2.1 .   S y stem   O v er v iew  and   A r chit ec t u r e   T he   propos ed   m on i tori ng   s y s t em   c on s i s ts   of   tw o  s u b - s y s t em s :  B P M  da ta  ac q ui s i t i on   an d  c om m un i c ati on   s y s t em   ba s ed   o n  a n  o pe n   s ou r c e  IoT   pl atf orm   W eM os   D1  V 2   i n   ad di t i o n  to   the   m on i t orin g   c en ter.  T he   W e Mo s   de v el op m en t  bo ard  us es   a  l o w  c os t  S y s t em - on - Ch i p  ( S oC)   W i F i   m od ul e   E S P - 82 66 E X .  It  i s   us ed   as   m i c r oc on tr ol l er  an d  c om m un i c ati on   t ec hn o l og y   in     the   pr op os e d  s y s tem .  W e Mo s   s up p orts   IE E E   80 2.1 1   b/g / n  a nd   h as   e l e v en   di gi t al   I/O   pi ns   an d  s i ng l e   a na l og   i n pu t  pi n   w i th   on - bo ard  a nte nn a  an d   4   MB   of   f l as h  m e m o r y   [ 21 ,   2 2] .  T he   m od ul e  i s   s up p orted  b y   A r d ui no   i nt eg r ate d  d ev el op m en t  en v i r on m en t   ( IDE ) .   T he r ef ore ,  th i s   en v i r o nm en t  was   us e d  t o  progr am   the   m on i tori ng   pa r t.   T he   t ec hn i c al   s p ec i f i c ati o ns   of   t he   m o du l e  are  s h o w n  i n T ab l e  1.       T ab l e 1 . T ec hn i c a l   S pe c i f i c ati o ns   of  th e  W eM os   Dev e l op m en t B oa r d   I t e m   S p e c i f i c a t ion   Op e r a t ing   V o l t a g e   3 V 3   D igit a l  I / O   P in s   11   A n a log   I n p u t   P ins   1 ( M a x   inp u t :   3 V 2 )   C loc k   S p e e d   8 0 M H z / 1 6 0 MHz   Flas h   M e m o r y   4 M B   D i m e n s ion   3 4 . 2 *2 5 . 6 mm   W e igh t   10g       T he   pu l s e   r at e  s e ns or  m od ul e   b as i c al l y   c on s i s ts   of   t wo  p arts :  l i g ht  em i tti ng   d i od e   ( LE D)   and  p ho t o - de t ec tor   [23 ] .  T he s e  c o m po ne nts   are  a r r an ge d  s i de   b y   s i de   m ak i ng   the   l i gh t  tr an s i ti on   ba s e d  up o n  r ef l e c ti v e   m eth od   r ath er   th an   t he   tr an s m i s s i on   m eth od .  T he   LE D   s en ds   l i g ht  to  th e  f i ng er  an d  th e  i nte ns i t y   of   the   r ef l ec te d  l i g ht  i s   m ea s ured  i ns ta nta n eo us l y   b y     the   p ho t o  d ete c tor.  T he   ou tpu t  of   the   p ho t o - de t ec tor  i nv o l v es   th e  h ea r t  p ul s at i n g   wav e  th at  wi l l   be   us ed   i n  the   de t erm i na ti o n  of   B P M.  T hu s ,  the   ou tp ut   of   the   s en s or  w i l l   s ho w   a   s erie s   of   pe ak s   s y nc hron i z ed   wi th  th e  he art   be ats .     Rega r d i n g  to  t he   c l o ud   s er v i c e,  a  c l o ud   s tora ge   s ol uti on   f r o m   G oo gl e  h as   be e n  us ed   i n  the   pro po s ed   s y s t em   i n  order   to  s tore  t he   B P M  v al u e s   ov er  ti m e.  It  i s   a  f r ee   of   c ha r ge   s erv i c e  prov i de d  b y   G oo gl e   Inc .   a nd   al l o w s   us ers   to   s tore  f i l es   up   to   15 G B   whi c h   i s   ad eq ua t e  f or   m on i tori ng   s y s t em   w i th  m ul ti pl e  pa t i en ts .  Mo r e ov er,  i t   of f er s   s erv i c es   s uc h  as   s preads h ee t  to   s tore  da ta  an d   m a k e  c ha r ts   an d   grap hs   o nl i ne   w i th  t he   p os s i b i l i t y   of   us i ng   the   s av ed   f i l es   i n   of f l i ne   m od e.  E ac h  s pread s he et  on   t he   G oo gl e  D r i v e   ha s   a  un i qu e  k e y   w h i c h  i s   ne c es s ar y   i n     the  pro gram m i ng  pa r t.   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 .   17 ,  No .  6,  D ec em be r  20 19 :   31 2 0 - 31 2 5   3122   2.2 .   Har d w ar e Con f igu r atio n   T he   pu l s e   r at e  s en s or   m od ul e  i s   c on ne c ted   to   t he   W e Mo s   W i f i   de v e l op m en t  bo ard   throug h  A DC  pi n  ( A 0),  whi l e  t wo   m ore  p i ns   3 V 3   an d   G ND  are   us e d  f or  po wer i ng   t he   s e ns or.    A  m i c r o US B  c ab l e  i s  us e d  to  s up p l y  po wer  to  th e  en t i r e s y s tem .     2.3 .   S o f t w ar e De v elop men t   A   s of tw are  a l go r i thm   ha s   be en   d ev el op e d  i n  ord er  to  m an ag e  th e  da t a  c ol l ec ti ng   an d   ha r d w are   c om m un i c ati ng .   I t  us es   A r d ui no   I DE   tha t   c a n  c on n ec t  th e  s y s tem   to  th e  c l o ud   t hroug h  a  W i F i   c on ne c ti o n.   T he   de v e l o pe d  a l g orit hm   s ho ul d   c on tai n   t he   S erv i c e  S e t  Ide nt i f i er  S S ID,   pa s s wor d  of   the   W i F i   ne twork   an d  the   ad dres s   of   the   s preads he et  i n  order   to  s t ore  the   B P M   da ta  i ns i de .  Mo r e ov er,  th e   na m e  an d  k e y   of   the   s preads he et   wer e  em be dd e d   i n  t he   G o og l e  s c r i pt  be f ore  p ub l i s hi ng .  F urtherm ore,  a  pe r m i s s i on   of   da ta  s a v i ng   i s   en ab l ed   i n  t he   s c r i pt  i n   order  to  s t art s tr ea m i ng .   T he   pe r s on   who   i s   r es po n s i bl e   f or  m on i tori n g  i s   a bl e   to  r em ote l y   ob s er v e   the   i ns tan t   B P M  an d  th e  v ari ati on   ov er  ti m e  of   a  pa ti en t  b y   ac c es s i ng   th e  s prea ds he ets   on   th e  G oo gl e  Dr i v e .  Data   are  pres en ted   i n  thre e  c ol um ns ,  ID,  ti m e  an d  r ate .  A   s i m pl e  c ha r t  c an   be   pro du c e   f r o m   the   s tored  r ate s   an d   the   ti m e.  Mo r eo v er,  th e  B P M  c an   be   m on i tore d  l o c al l y   throu gh     the   s eria l   m on i tor  wi n do w  on   the   A r du i no   ID E .   T he   proc es s i ng   s c he m e  an d  the   ov erv i e w  arc hi tec ture  of   the   pro po s ed   s y s tem   f or  m on i tori ng   an d  s tr ea m i ng   i n - pa t i e nt  B P M  da t a  are  i l l us tr ate d i n Fi gu r e s   1  an d   2,  r es pe c ti v e l y .             F i gu r e  1.  T he  proc es s i n g  s c he m e o f     the  pro po s e d s y s tem   F i gu r e  2.  T he  o v er v i e w arc hi tec t ure of  th e  prop os ed  s y s t em       2.4 .   S u b jec t s a n d   D ata  A c q u isi t ion   E i g ht  r i gh t  h an d ed   ab l e  bo di e d  s ub j ec ts   ( a ge :   40   ±   6   y e ars ;  he i gh t :  1 76   ±   6. 2  c m ;  bo d y   m a s s :  73 .5   ±   7. 6  K g)  t oo k   pa r t   i n  t he   s t ud y .  T he i r   p arti c i p ati on   w as   c om pl ete l y   v ol u nta r y   an d  ev er y   o ne   of   the m   ha d  t he   r i gh t   to   qu i t  he r /h i s   pa r t i c i pa t i on   whe ne v er  s /h e  w a nt s .  A l l   s ub j ec ts   ha d  t he   c h an c e  t o  b e  f am i l i ari z e d  w i th  t he   ex pe r i m en t  ap p aratus   a nd   proc ed ure  wi th  a  w r i tte n   c on s en t  f orm .  T he   s ub j ec t’ s   an o n y m i t y   wi l l   b e  c on s erv ed   thro ug h  da ta   an al y s i s   an d  r es ul ts   pu b l i s h i ng .   T hu s ,  e v er y   s ub j ec t  wi l l   be   de no t ed   b y   a   s pe c i f i c   n um be r   an d   al l   ex p erim en t  r ec ordi ng s   wi l l  b e s a v ed  i n   a s af e l oc at i on  to   be  ac c es s ed  on l y   b y  au tho r i z ed  p ers on s .    E v er y   s ub j ec t  was   s ea ted   c o m f ortabl y   an d  th e  s en s o r   pl ac ed   on   h er/hi s   i nd ex   fi ng er .   T he   s en s or  pri nc i p l e   ba s e d  o n  t he   f ac t  of   di f f erenti a l   ab s orp ti o n  c h arac teri s t i c s   of   the   bl oo d   i n   the   f i ng er  du e  t o  he art  be at i ng .  T he   p i c k ed   s i gn a l   w as   di r ec tl y   proc es s ed   b y   W eM os   bo ard  a nd   i ts   da ta  wer e  tr an s f err ed   t o  G oo gl e   s prea ds he e ts   th r ou gh   a  W i F i   c on ne c t i on   an d  s a v e d  on     the   G oo g l e   Dr i v e.   T he   ex p erim en t  i s   c om pl ete l y   s af e  an d   w i l l   n ot  af f ec t  the   pa r ti c i pa nt ’ s   he a l th.   T he r ef ore, th ere are  no   po t en ti al   r i s k s  or di s c o m f orts .     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 ea mi n g  i n - pat i e nt  B P M d ata  t o t h e c l o ud  w i th  a rea l - ti me ...  ( Mo ha mm e d G.  A y o ub )   3123   3.   Re sult s a n d  D isc u s sio n   A f ter  de s i g n  an d  i m pl em e nta t i on   of   the   prop os ed   h ea r t  r ate   t el e - m on i tori ng   s y s t em .   E i g ht  s ub j ec ts   ha v e  b ee n  a s k ed   to  pa r ti c i pa t e  i n  the   s t ud y   i n  ord er  to  v al i d ate   t he   i m pl e m en ted   s y s t em .  T he   propos ed   s y s t em   ha s   be en   c om pa r ed   w i th  c om eric al   s y s tem   ( S an i t as   di g i ta l   w r i s t  bl o od   pres s ure  m on i tor  ( S B C 22 ) ,  G erm an )   i n  t erm s   of   HR  m on i tori n g.  T ab l e  2   s ho w s     the   av arage   B P M   of   th e  pr op os ed   a nd   c om eric al   s y s t em s .  T he   di f f erenc e  be t we en   t he   r ea d i ng s   of   the   t w o   s y s tem   i s   s tat ed   as   an   err or.  T he   m ax i m u m   di f f erenc e  was   2%  whi c h  i s   c on s i de r ab l y   ac c ep tab l e.  A   qu a nti t ati v e   an a l y s i s   s tud y   d em on s tr ate d  a  s m al l   ab s u l at e  err or  of   the   HR   m ea s ure m en t  ac qu i r e d  b y   po r t ab l e  s y s t em s   c o m pa r i ng   to   E CG   ba s e d  HR  m ea s ure m en t   s y s t em s   [24] .  Ho wev er,  t hi s   a bs ul ate   err or  i s   ac c ep tab l e  whe n  t ak e  i nto   ac c ou nt  t he   c os t  ef f ec ti v e a n d t h e s i m pl i c i t y   of  th e p ort ab l e s y s t em .   T he   propos ed   s y s tem   ha s   no t  o nl y   b ee n  c om pa r ed   wi th  S B C22   s y s tem   bu t  al s o  ha s   been   c om pa r ed   wi th   s tat e  of   art   s y s tem s   i n  t erm s   of   t y p e  an d   p os i t i on   o f   the   s en s or,   ex pe r i m en tal   pro toc ol ,  t y p e   of   c o m m un i c ati o n  m et ho d es ,  an d  ac c urac y   of   the   r ea di ng .  T ab l e  3  s ho w s   tha t   th e  ex p erim en tal   pr oto c o l   a nd   nu m be r   of   s ub j ec ts   ha v e  n ot  b ee n   m e nti o ne d   i n  m os t   of   the   l i terat ure  wh i c h  are  i m po r tan t  to   v al i da te  the   s y s tem .   T he   t y p e   ( op t i c al )   an d  th e  po s ti on   ( f i ng erti p  of   the   i n de x   f i ng er)   of   the   s en s or  ha v e  be en   c h os en   b ec au s e  i t  i s   ea s y ,  s af e,     non - i nv as i v e  an d  v al i da t ed   m eth od .  T he   m ea n  an d  s tan d ard  de v i ati on   of   the   r e s ul t  ha s   on l y   be en  s tat e d b y  o ne  s tu d y   w hi c h  i s  al s o  ne c es s ar y   to  s h o w  th e a c c urac y   of  th e res u l ts .   No w ad a y s ,  s w i tc hi ng   f r om   the   pa pe r w ork   do c u m en tat i on   to  t he   e l ec tr on i c   do c um en tat i o n  ha s   b ee n   w i de s prea d  pa r ti c u l ar l y   i n  the   m ed i c al   f i l ed   [2 5] .   T he   G oo gl e  S prea ds he e t  i s   on e  of   the   m os t  po pu l ar  w a y s   i n  el e c tr on i c   do c um en tat i on   du e   to  i ts   f r ee   of  c ha r ge   an d   e as i l y   ac c es s .  Us i ng   go og l e   s preads h ee ts   al l o w  t he   ph y s i c i an s   t o  m on i tor   th e  H R  of  the   p ati en ts   i n  r ea l - ti m e  an d  to  arc h i v e  the i r   HR  d ata   f or  l ate r   whi c h  i s   v er y   i m po r tan t  t o  m on i tor  the   h i s tori c a l   h ea l th  s ta tus   of   the   p ati en ts   [2 6] .  T he r ef ore,  the   go o gl e  s prea ds he et  ha s   b ee n  p r op os e d  i n  thi s   s y s t em   w hi c h  of f ers   organi z ed ,  ea s y   to  ac c es s   an d  s ec ure  e nv i r on m en t  to  m on i tor and  s tor e t h e HR  o f  th e p at i en ts .   F i gu r e  3  de p i c ts   the   ac t  of   he art  r ate   s tr ea m i ng   d urin g   a  pe r i o d  of   ti m e  f or  ea c h  s ub j ec t  when   he r /h i s   i n de x   f i ng er  ha s   be en   c o nn ec te d  to  t he   HR  s e ns or.  T he   s y s te m   i s   up da ti n g    the   v al ue   of   the   HR  ev ery   15   s ec o nd s   al l o wi n g  the   pe r s on   i n  c h arge  t o  m on i tor  th e  HR  i n    a  ne ar l y   r e al - t i m e.  It  c an   be   ob s erv ed   th at  th e  HR  v a l ue s   of   al l   s ub j ec ts   an d  f or  al l   m on i tor i ng   ti m es  w ere  wi th i n t he  r a ng e  of  r es ti ng  s tat e HR  wh i c h i s  f r o m  60  to  10 0  bp m   [27] .       T ab l e 2 . T he   A v arage   B P M  of   the  P r op os e d a n d Co m eric al   S y s tem s     S ho wi n g t h e A v er ag e  an d   E r r or Rate   S u b jec t   N o .   A v e r a g e   B P M   ( P r o p o s e d   M e t h o d )   A v e r a g e   B P M   ( A lt e r n a t iv e   M e t h o d )   E r r o r   1   66   68   2   2   61   62   1   3   67   67   0   4   64   63   1   5   66   67   1   6   64   66   2   7   71   72   1   8   83   82   1       T ab l e 3 . C om pa r i s on  of  th e   P r op os ed   S y s tem  an d t he   S tat e o f  A r t  S y s tem s  i n T erm s  of  S en s or  T y pe   an d  P os i ti on ,  E x pe r i m en ta l  P r oto c o l , T y pe   of  Co m un c ati on  Me tho de s ,  a nd   A c urac y   R e f .   N o .   o f   S u b je c t s   S e n s o r   Ty p e   S e n s o r   P o s it ion   E x p e r im e n t a l   P r o t o c o l   C o mm u n ic a t ion   A c c u r a c y   15   N / A   N / A   B ior e a c t o r   N / A   RF   N / A   16   N / A   Op t ic a l   I n d e x   Fing e r   N / A   B lue t o o t h / W iFi   N / A   17   1   Op t ic a l   E a r lob e   Y e s   B lue t o o t h   N / A   18   5   Op t ic a l   I n d e x   Fing e r   N / A   W i F i   M e a n   =  4 . 0 3   S TD   =   4 . 2 2   19   N / A   D r y   A g - A g C l   S c a lp   +  L i mbs   N / A   B lue t o o t h   N / A   20   1   D r y   A g - A g C l   N e c k   Y e s   B lue t o o t h   N / A   P r o p o s e d   S y s t e m   8   Op t ic a l   I n d e x   Fing e r   Y e s   W i F i   M e a n   =  1 . 6 6   S TD   =   6 . 3 5     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 .   17 ,  No .  6,  D ec em be r  20 19 :   31 2 0 - 31 2 5   3124       S ub j ec t1     S ub j ec t2         S ub j ec t3     S ub j ec t4         S ub j ec t5     S ub j ec t6         S ub j ec t7   S ub j ec t8     F i gu r e  3.  T he  r es ul ts  da t a a nd   tes t i ng  th e  s y s tem       4.   Co n clusion   In  th i s   s tud y ,  w e  de v e l o pe d  a nd   ev al u ate d  a  c o s t - eff ec ti v e  s y s t em   f or  s tr ea m i ng   ph y s i ol og i c al   d ata   t o  c l o ud .  T he   pi l ot  s tu d y   was   c on du c te d  to  tes t  t he   h y p o the s es   th at     the   W eM os   W i F i   de v e l op m en t  bo ard  c ou l d  b e  us e d   to  s tr ea m   the   he art  r ate   t o  the   c l ou d  f or     tel e - m on i tor i ng   a pp l i c at i o n s .  T he   r es ul ts   of   the   s tu d y   d em on s tr ate d  tha t  t he   HR  c an   be   s tr ea m ed   to  t he   c l ou d  us i n g  th e  W eM os   W i F i   de v e l o pm en t  bo ard.   M oreo v er,   th e  d ata   c an   be   arc hi v ed ,  ob s er v ed  an d a n al y z e d rem ote l y  f or v ario us   pu r po s es   when  th e h i s tori c al  H R r ea di ng s   are  ne e de d .  T he   up da ted   da ta  c an   be   ac c es s ed   b y   au th ori z ed   p ers on s   w he r e v er  the   i nte r n et  s erv i c e  i s  av ai l a bl e   w h i l e t h e o f f l i ne  m od e a l s o a v a i l a bl e f or the  arc h i v ed  d ata .   B as ed   on   t he s e  en c ou r a gi n g  r es ul ts ,  t hi s   s tu d y   s u gg es ts   tha t  t he   d ev el op e d  s y s te m  c an   be   m od i f i ed   t o  i nc l u de   oth er  ph y s i o l og i c a l   pa r am ete r s   s uc h  pa r ti al   pres s ures   of   ox y g en   ( P O 2),  pe r i p he r a l   c ap i l l ar y   ox y ge n  s atu r ati on   ( S P O 2)  an d  c arbon  di ox i d e  ( P CO 2) .   M oreov er,  oth er     bi o - e l ec tr i c a l   s i g na l s   s uc h  as   el ec tr oc ard i o graph   ( E CG ) ,   el ec tr om y og r ap h y   ( E MG ) ,  a nd   el ec tr oe nc ep ha l og r a ph  ( E E G )  m a y   al s o  b e  s tr ea m ed  t o t he  c l ou d   us i n g t he  pro po s ed  s y s t em   f o r   r em ote l y  m on i tori n g .       Ref er en ce s :   [1 ]   Ki p n i s   E,  e t  a l .  M o n i to ri n g  i n   th e   i n t e n s i v e  c a r e .   Cri t .  Care  Re s .  Pra c t.   2 0 1 2 :  1 – 2 0 .   [2 ]   Carn e y   R M ,   Fre e d l a n d   KE .  Dep re s s i o n   a n d   h e a rt  ra te   v a ri a b i l i ty   i n   p a ti e n t s   w i th   c o r o n a ry   h e a r t   d i s e a s e .   Cle v e l .  Cli n .  J .  M e d .  2012 ;  76 ( Su p p l   2 ) :  13 – 17 .   [3 ]   G re i s e r   KH,  e t  a l .  Card i o v a s c u l a r  d i s e a s e ,  r i s k   fa c to rs   a n d   h e a rt  ra t e   v a ri a b i l i ty   i n   t h e   e l d e rl y   g e n e ra l   p o p u l a ti o n :  d e s i g n   a n d   o b j e c ti v e s   o f  th e   CAR d i o v a s c u l a r  d i s e a s e ,  L i v i n g   a n d   Ag e i n g   i n   Hal l e   (CAR L A) St u d y .   BM C Card i o v a s c .  Di s o rd .  2 0 0 5 ;  5 ( 33 ) :  1 – 1 4 .   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 ea mi n g  i n - pat i e nt  B P M d ata  t o t h e c l o ud  w i th  a rea l - ti me ...  ( Mo ha mm e d G.  A y o ub )   3125   [4 ]   Dek k e r  J M ,  e t  al.   L o w   Hea rt  Rat e   Va r i a b i l i ty   i n   a   2 - M i n u te   Rhy th m   Stri p   Pr e d i c ts   Ris k   o f     Coro n a ry   Hea rt   Dis e a s e   a n d   M o rta l i ty   Fro m   S e v e ra l   Cau s e s  :  T h e   ARIC  St u d y .   Cir c u l a t i o n .  2 0 0 0 ;   1 0 2 (1 1 ) :  1 2 3 9 – 1244 .   [5 ]   Cha o   T F,   e t   a l .   Ri s k   a n d   P re d i c ti o n   o f  Su d d e n   Car d i a c   Dea th   a n d   Ve n tr i c u l a r   Arrh y th m i a s   f o r   Pa ti e n t s  w i th  At ri a l  F i b ri l l a t i o n - A Na ti o n w i d e  Co h o rt  St u d y .   S c i .  Re p .   2 0 1 7 :  1 – 10 .   [6 ]   Hern a n d e z   C ,  M a l l o w   J ,  Nars a v a g e   GL .  De l i v e ri n g   te l e m e d i c i n e   i n te rv e n t i o n s   i n   c h ro n i c   r e s p i r a to r y   d i s e a s e .   Bre a th e  (S h e ff ) .  2 0 1 4 ;  10 ( 3 ) :  198 – 2 1 2 .   [7 ]   Pa re   G ,   Po b a - Nz a o u   P .  Ho m e   T e l e m o n i t o ri n g   fo r  Chro n i c   Di s e s a s   M a n a g m e n t:   An   Ec o n o m i c   As s e s s m e n t  Pro Q u e s t .   I n t.   J .  Te c h n o l .  A s s e s s .  Hea l th  C a re .  2013 ;  29 ( 2 ) :  1 5 5 – 1 6 1 .   [8 ]   Pa ré   G ,  J a a n a   M ,  Si c o tt e   C.   Sy s te m a ti c   Rev i e w   o f  Hom e   T e l e m o n i to r i n g   fo r  Chr o n i c   Dis e a s e s :    T h e   Ev i d e n c e   Ba s e   Hom e   T e l e m o n i t o ri n g  :  A  Def i n i ti o n .   J .  Am .  M e d .  In fo rm a ti c s   A s s o c .   2 0 0 7 ;    1 4 (3 ):  2 6 9 – 277 .   [9 ]   Be n d e r   W ,   Hi d d l e s o n   CA ,  Bu c h m a n   TG .  In te n s i v e   Car e   Uni t  T e l e m e d i c i n e :  In n o v a ti o n s   a n d   L i m i ta ti o n s .   Cri t.  C a re  Cl i n .  2 0 1 9 ;  35 ( 3 ) :  4 9 7 – 509   [1 0 ]   Cha n   UF ,   Cha n   WW ,   P u n   SH ,   Va i   MI ,  M a k   PU.  Fl e x i b l e  i m p l e m e n ta ti o n  o f  fro n t - e n d   b i o e l e c tri c   s i g n a l   a m p l i fi e r  u s i n g   fp a a  f o r  t e l e m e d i c i n e  s y s te m .   A n n u .   In t.   Con f .   IEEE  En g .  M e d .  Bi o l .  Pro c .   2 0 0 7 .  2 0 0 7 :   3721 – 3 7 2 4 .   [1 1 ]   Hu  PJ H .  Ev a l u a t i n g   t e l e m e d i c i n e   s y s te m s   s u c c e s s :  A  re v i s e d   m o d e l .   Pro c e e d i n g s   o f  th e   3 6 th   An n u a l   Haw a i i  I n te rn a ti o n a l  C o n fe r e n c e  o n  Sy s te m  Sc i e n c e s ,  HICS S 2 0 0 3 .   2 0 0 3 :   8 .   [1 2 ]   Cars o n   E ,  Cra m p   D ,  M o rg a n   A.   So m e   M e th o d o l o g i c a l   I s s u e s   i n   Te l e m e d i c i n e :  Sy s te m s ,   M o d e l i n g   a n d   E v a l u a t i o n .   Pro c e e d i n g s   o f  th e   3 9 th   Haw a i i   In te r n a ti o n a l   Con f e re n c e   o n   Sy s te m   Sc i e n c e s .     1999 :   11 – 12.   [1 3 ]   L a a k k o   T ,  L e p p a n e n   J ,   L a h te e n m a k i   J ,  Nu m m i a h o   A .  M u l ti p u rp o s e   m o b i l e   p l a t fo rm   fo r   t e l e m e d i c i n e   a p p l i c a t i o n s .   Pro c e e d i n g s   o f  t h e   2 nd  I n te rn a ti o n a l   Con f e re n c e   o n   Pe rv a s i v e   Co m p u t i n g   T e c h n o l o g i e s   fo r He a l th c a re  2 0 0 8 ,  Pe rv a s i v e Hea l th .   2 0 0 8 :  245 – 248.   [1 4 ]   Roi n e   R ,  O h i n m a a   A ,  Hai l e y   D .  As s e s s i n g   te l e m e d i c i n e :  A  s y s te m a ti c   re v i e w   o f  th e   l i te r a tu re .   Can .   M e d .  As s o c .  2 0 0 1 ;  1 6 5 ( 6 ) :  7 6 5 – 7 7 1 .   [1 5 ]   L e i b o l d   C ,   W a h a l l a   M ,  Bl u m e   C ,  Bl u m e   H ,   W i l h e l m i   M .  A  re a l - ti m e   m o n i to r i n g   s y s t e m   c o n tro l l e r  f o r   m e d i c a l   t i s s u e   e n g i n e e ri n g   b i o r e a c to r s .   2 0 1 5   IEEE   I n te rn a t i o n a l   Con fe r e n c e   o n   Con s u m e r   El e c tr o n i c s  ( ICCE) .   2 0 1 5 :  40 – 41.   [1 6 ]   Šk ra b a   A ,  K o l o ž v a ri   A ,  Ko fj a č   D ,  Sto j a n o v i ć   R ,  Sta n o v o v   V ,  Se m e n k i n   E .  S tre a m i n g   p u l s e  d a ta   to   t h e   c l o u d   wi th   b l u e to o th   l e   o r   NO DE M CU   ESP8 2 6 6 .   2 0 1 6   5 th   M e d i te rra n e a n   Con fe re n c e   o n   Em b e d d e d   Com p u t i n g .   2 0 1 6 :  4 2 8 – 4 3 1 .   [1 7 ]   T a ff o n i   F ,  Riv e ra   D ,  L a   Ca m e ra   A ,   Nic o l ò   A ,  V e l a s c o   JR ,  M a s s a ro n i   C .  A  w e a ra b l e   s y s te m   fo r     re a l - ti m e   c o n ti n u o u s  m o n i t o ri n g  o f  p h y s i c a l   a c t i v i ty .   J .  He a l th c .  En g .   2 0 1 8 :  1 – 16.   [1 8 ]   Cho o ru a n g   K,  M a n g k a l a k e e re e   P .  W i re l e s s   Hea rt  R a te   M o n i to ri n g   Sy s te m   u s i n g   M Q TT .     Pro c e d i a - Pro c e d i a  Co m p u t .  S c i .  2 0 1 6 ;  86 :  160 – 1 6 3 .   [1 9 ]   Chu a   E,   e t   a l .  A  h i g h l y - i n t e g ra te d   b i o m e d i c a l   m u l t i p ro c e s s o r  s y s te m   fo r  p o rta b l e   b ra i n - h e a r t   m o n i to ri n g .   Pro c .  IEEE  In t.  Sy m p .  Cir c u i ts  Sy s t .   2 0 1 1 :  1 5 3 2 – 1535.   [2 0 ]   Is k a n d a r   AA ,  Ko l l a   R ,  Sc h i l l i n g   K ,  Vo e l k e r   W .  A  we a ra b l e   1 - l e a d   n e c k l a c e   ECG   fo r  c o n t i n u o u s   h e a r t   ra te  m o n i to ri n g .   2 0 1 6   IEEE  1 8 th   In t.  Co n f.  e - H e a l t h  Ne tw o rk i n g ,  Ap p l .  Se rv .  Hea l .  2 0 1 6 .  2 0 1 6 :  1 – 4 .   [2 1 ]   Ko d a l i   RK,   Sa h u   A.   An   Io T   b a s e d   we a th e r   i n f o rm a ti o n   p ro to ty p e   u s i n g   W e M o s .   Pr o c e e d i n g s   o f     th e   2 0 1 6   2 nd   In t e rn a t i o n a l   C o n fe re n c e   o n   Con te m p o ra ry   Com p u t i n g   a n d   I n fo r m a ti c s ,  I C3I   2 0 1 6 .     2016 :  612 – 6 1 6 .   [2 2 ]   Rai   P,   Reh m a n   M .  ESP3 2   b a s e d   s m a rt  s u rv e i l l a n c e   s y s te m .   2 0 1 9   2 n d   In t.   Co n f.   Com p u t.   M a th .  En g .   T e c h n o l .  i CoM ET  2 0 1 9 .   2019 :  1 – 3.   [2 3 ]   Ka i s t i   M ,  e t  a l .  Cl i n i c a l   a s s e s s m e n t  o f   a   n o n - i n v a s i v e   w e a ra b l e   M E M S  p re s s u r e   s e n s o r   a rra y   fo r   m o n i to ri n g   o f   a rte r i a l   p u l s e   w a v e fo rm ,   h e a rt   ra te   a n d   d e te c ti o n   o f   a tr i a l   fi b ri l l a ti o n .  Dig i t.   M e d .  2019 ;  2 ( 1 ) :  1 – 10.   [2 4 ]   Dob b s   W C ,  e t  a l .   T h e   A c c u ra c y   o f  Ac q u i ri n g   Hea rt  R a t e   Va ri a b i l i ty   fro m   Po rt a b l e   Dev i c e s :  A   Sy s te m a t i c  Re v i e w  a n d  M e ta - An a l y s i s .  Sp o rt.  M e d .  2 0 1 9 ;  49 ( 3 ) :  4 1 7 – 4 3 5 .   [2 5 ]   G i l l u m   RF .  Fr o m   Pa p y ru s   to   t h e   El e c tro n i c   T a b l e t :  A  Bri e f  H i s to ry   o f  th e   Cli n i c a l   M e d i c a l   R e c o rd   w i th   L e s s o n s  f o r  th e  Di g i t a l  Ag e .   A m .  J .  M e d .  2013 ;  126 ( 10 ) :  853 – 857 .   [2 6 ]   Ram e s h   B ,   Vi s w a n a th a n   S ,   M a n j u n a th   S ,   Fe rn a n d e z   D ,  Pri y a d a r s h i n i   C ,  S h e tt y   G .   In n o v a ti v e   m e th o d s   o f  m a i n ta i n i n g   o p e r a ti o n   re c o rd s   u s i n g   t h e   o n l i n e   G o o g l e   s p re a d s h e e t .   Fo rm o s .  J .  Su r g .  2019 ;  52 ( 2 ) :  66 – 69.   [2 7 ]   M i s h ra   T K,   Rat h   PK .  Pi v o ta l   r o l e   o f  h e a rt  ra te   i n   h e a l t h   a n d   d i s e a s e .   J o u rn a l ,  I n d i a n   A c a d .   Cli n .  M e d .  2011 ;  12 ( 4 ) :  2 9 7 – 3 0 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.