RESUMO
ABSTRACT Introduction: The prospect of high income brought about by economic development has made it possible for more people to join platform sports tourism to maximize their quality of life and spiritual experience. However, health problems in this modality are frequent. Objective: To verify the impacts of a cloud-based health monitoring and management system, using mobile devices and the Internet of Things, on the health problems of platform sports tourism. Methods: Systematic technical research combined with technology preceded the design of the functional module of the platform sports tourism health monitoring and management system through analysis of the demand for health monitoring and management. Finally, the platform sports tourism health monitoring was validated through system testing. Results and Conclusion: The effectiveness and test results of the management system show that the accuracy of physiological signals reaches 90%. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes.
RESUMO Introdução: A perspectiva de alta renda trazida pelo desenvolvimento econômico tem proporcionado a mais pessoas aderirem ao turismo esportivo de plataformas visando maximizar a qualidade de vida e sensação de experiência espiritual. Porém, os problemas de saúde nessa modalidade são frequentes. Objetivo: Verificar os impactos de um sistema para monitoramento e gestão de saúde baseado na nuvem, utilizando dispositivos móveis e internet das coisas, proporcionados nos problemas de saúde do turismo esportivo de plataformas. Métodos: Pesquisas técnicas sistemáticas combinadas com tecnologia precederam o desenho do módulo funcional do sistema de monitoramento e gestão da saúde no turismo esportivo de plataformas através da análise na demanda de monitoramento e gestão da saúde. Finalmente, o monitoramento da saúde do turismo esportivo de plataformas foi validado através do teste no sistema. Resultados e Conclusão: A eficácia e os resultados dos testes do sistema de gerenciamento mostram que a precisão dos sinais fisiológicos chega a 90%. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.
Resumen Introducción: La perspectiva de altos ingresos traída por el desarrollo económico ha hecho que más personas se unan a la plataforma de turismo deportivo con el objetivo de maximizar la calidad de vida y el sentido de la experiencia espiritual. Sin embargo, los problemas de salud en esta modalidad son frecuentes. Objetivo: Verificar los impactos de un sistema de monitorización y gestión de la salud basado en la nube, utilizando dispositivos móviles e Internet de las cosas, proporcionados en los problemas de salud del turismo deportivo de las plataformas. Métodos: La investigación técnica sistemática combinada con la tecnología precedió al diseño del módulo funcional del sistema de monitorización y gestión de la salud en el turismo deportivo de plataforma a través del análisis sobre la demanda de monitorización y gestión de la salud. Por último, la plataforma de vigilancia de la salud del turismo deportivo se validó mediante pruebas del sistema. Resultados y conclusión: La eficacia y los resultados de las pruebas del sistema de gestión muestran que la precisión de las señales fisiológicas alcanza el 90%. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento.
RESUMO
Resumo Objetivo Identificar na literatura as gerontecnologias Internet das Coisas desenvolvidas para prevenção de acidentes por quedas em idosos. Métodos Revisão integrativa, realizada de janeiro a maio de 2020. Foram critérios de inclusão artigos, sem restrição de período ou idioma com indivíduos de 60 anos ou mais, que abordem a utilização de gerontecnologia Internet das Coisas para prevenção de quedas. Excluíram-se artigos duplicados. A busca foi realizada pela estratégia PIE (População, Intervenção, Efeito/Avaliação), resultando na pergunta: "Quais as gerontecnologias Internet das Coisas desenvolvidas para prevenção de acidentes por quedas em idosos disponíveis na literatura?". Foi realizada nas bases de dados MEDLINE/PubMed, LILACS, CINAHL, Scopus e Web of Science. Identificaram-se ano, tipo de estudo, país, profissionais envolvidos, desfecho, local de desenvolvimento e classificação em gerontecnologia Internet das Coisas e protótipos. Resultados Identificaram-se 23 gerontecnologias Internet das Coisas. Os anos de 2018 e 2019 apresentaram maiores números de publicações. Ocorreu predominância de estudos descritivos, por profissionais da ciência da computação e engenheiros e desenvolvidos na Europa, Ásia, América do Norte e Oceania. Encontraram-se oito gerontecnologias Internet das Coisas e 15 protótipos, sendo sete sensores, cinco dispositivos, três jogos sérios e sistemas, dois robôs e um exergames, realidade virtual e aplicativo. A maioria das gerontecnologias buscava melhora da mobilidade e equilíbrio, sendo cinco desenvolvidas em ambiente hospitalar e domiciliar, respectivamente. Conclusão As gerontecnologias Internet das Coisas podem ser utilizadas como recursos para auxiliar na prevenção de quedas e no fortalecimento da capacidade funcional. Todavia, fazem-se necessárias pesquisas futuras para analisar a eficácia deste tipo de tecnologia para prevenção de quedas em idosos.
Resumen Objetivo Identificar en la literatura las gerontecnologías internet de las cosas desarrolladas para la prevención accidentes por caídas en adultos mayores. Métodos Revisión integradora, realizada de enero a mayo de 2020. Los criterios de inclusión fueron artículos, sin restricción de período o idioma, con individuos de 60 años o más, que abordaran la utilización de gerontecnologías internet de las cosas para la prevención de caídas. Se excluyeron artículos duplicados. La búsqueda fue realizada mediante la estrategia PIE (población, intervención, efecto/evaluación), que dio como resultado la pregunta "¿Cuáles son las gerontecnologías internet de las cosas desarrolladas para la prevención de accidentes por caídas en adultos mayores disponibles en la literatura?". Se realizó en las bases de datos MEDLINE/PubMed, LILACS, CINAHL, Scopus y Web of Science. Se identificó el año, tipo de estudio, país, profesionales involucrados, resultado, lugar de desarrollo y clasificación en gerontecnologías internet de las cosas. Resultados Se identificaron 23 gerontecnologías internet de las cosas. Los años 2018 y 2019 presentaron mayores números de publicaciones. Hubo predominancia de estudios descriptivos, por profesionales de ciencias de la comunicación e ingenieros y desarrollados en Europa, Asia, América del Norte y Oceanía. Se encontraron ocho gerontecnologías internet de las cosas y 15 prototipos, de los cuales siete eran sensores, cinco dispositivos, tres juegos serios y sistemas, dos robots y un exergames, realidad virtual y aplicación. La mayoría de los gerontecnologías buscaba una mejora de la movilidad y el equilibrio, de las cuales cinco fueron desarrolladas en ambiente hospitalario y domiciliario. Conclusión Las gerontecnologías internet de las cosas pueden ser utilizadas como recurso para ayudar en la prevención de caídas y en el fortalecimiento de la capacidad funcional. Sin embargo, es necesario llevar a cabo estudios futuros para analizar la eficacia de este tipo de tecnología para la prevención de caídas en adultos mayores.
Abstract Objective To identify in the literature the Internet of Things gerontechnology developed to prevent accidents by falls in older adults. Methods This integrative review was carried out from January to May 2020. Articles without period or language restriction with individuals aged 60 years or older addressing the use of Internet of Things gerontechnology for fall prevention were included. Duplicate articles were excluded. The search was performed by the PIE strategy (Population, Intervention, Effect/Assessment), resulting in the question: "What Internet of Things gerontechnology developed for accident prevention by falls in older adults available in the literature?". It was performed in the MEDLINE/PubMed, LILACS, CINAHL, Scopus and Web of Science databases. Year, type of study, country, professionals involved, outcome, development site and classification in Internet of Things gerontechnology and prototypes were identified. Results Twenty-three Internet of Things gerontechnology were identified. The years 2018 and 2019 had higher numbers of publications. There was a predominance of descriptive studies by computer science professionals and engineers and developed in Europe, Asia, North America and Oceania. Eight Internet of Things gerontechnology and 15 prototypes were found, seven sensors, five devices, three serious games and systems, two robots and one exergames, virtual reality and application. Most gerontechnology sought to improve mobility and balance, five of which were developed in the hospital and home environments, respectively. Conclusion The Internet of Things gerontechnology can be used as resources to assist in fall prevention and strengthening functional capacity. However, future research is needed to analyze the effectiveness of this type of technology for fall prevention in older adults.
Assuntos
Pessoa de Meia-Idade , Tecnologia , Acidentes por Quedas/prevenção & controle , Internet das Coisas , Geriatria , Prevenção de AcidentesRESUMO
ABSTRACT Special physical fitness plays an important role in sports skills, improving athletic performance and preventing injuries. Based on the Internet of Things (IoT), the method of assessing athletes' specific physical fitness is studied using the linear acceleration energy estimation model. After relevant research on the athletes' real training environment, a real-time monitoring platform is designed. Besides, the MQVA algorithm is proposed, and the simulation experiment is designed. Finally, the accuracy of several algorithms is verified by the practical method of evaluating the application. The verification results show that the precision of the algorithm and the model achieve the expected results. An evaluation model is proposed for individual athletes of the training effect based on the energy consumption rate; for multi-athletes, the indicators used are the progress of energy transfer. This model is compared and verified employing examples. The results show that the evaluation model is accurate and reliable. This investigation is part of the contents of the investigation of the physical fitness training system of the potential advantage project in China. It can provide a theoretical basis for coaches to adopt effective special physical training approaches and methods.
RESUMO A aptidão física especial tem um papel importante no domínio das habilidades esportivas, melhorando o desempenho atlético e prevenindo as lesões. Baseado na Internet das Coisas (IoT), o método de avaliação de aptidão física específica dos atletas é estudado usando o modelo de estimativa de energia de aceleração linear. Após uma pesquisa relevante sobre o ambiente de treinamento real dos atletas, é projetada uma plataforma de monitoramento em tempo real adequada para treinamento de atletas. Além disso, o algoritmo MQVA é proposto e é projetado o experimento de simulação. Finalmente, a precisão de vários algoritmos é verificada pelo método prático de avaliação da aplicação. Os resultados da verificação mostram que a precisão do algoritmo e o modelo alcançam os resultados esperados. Propõe-se um modelo de avaliação do efeito de formação baseado na taxa de consumo de energia para atletas individuais. Para multi-atletas se usam os indicadores de avaliação do progresso da transferência de Energia. Este modelo é comparado e verificado por meio de exemplos. Os resultados mostram que o modelo de avaliação é preciso e confiável. Esta investigação faz parte dos conteúdos da investigação do sistema de formação de aptidão física do projeto potencial de vantagem na China. O mesmo pode fornecer uma base teórica para que os treinadores adoptem abordagens e métodos de formação física especial eficazes.
RESUMEN La aptitud física especial tiene un papel importante en el dominio de las habilidades deportivas, mejorando el desempeño atlético y previniendo las lesiones. Basado en la Internet de las Cosas (IoT), el método de evaluación de aptitud física específica de los atletas es estudiado usando el modelo de estimativa de energía de aceleración lineal. Después de una importante investigación sobre el ambiente de entrenamiento real de los atletas, es proyectada una plataforma de monitoreo em tiempo real adecuada para entrenamiento de atletas. Además de eso, el algoritmo MQVA es propuesto y es proyectado el experimento de simulación. Finalmente, la precisión de varios algoritmos es verificada por el método práctico de evaluación de la aplicación. Los resultados de la verificación muestran que la precisión del algoritmo y el modelo alcanzan los resultados esperados. Se propone un modelo de evaluación del efecto de formación basado en la tasa de consumo de energía para atletas individuales. Para multi-atletas se usan los indicadores de evaluación del progreso de la transferencia de energía. Este modelo es comparado y verificado por medio de ejemplos. Los resultados muestran que el modelo de evaluación es preciso y confiable. Esta investigación hace parte de los contenidos de la investigación del sistema de formación de aptitud física del proyecto potencial de ventaja en la China. El mismo puede proporcionar una base teórica para que los entrenadores adopten abordajes y métodos de formación física especial eficaces.
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Aptidão Física/fisiologia , Consumo de Energia , Atletas , Internet das Coisas , AlgoritmosRESUMO
ABSTRACT In order to improve the training quality of high-level athletes in Chinese and American universities, an athlete's sports information transmission model is designed based on the Internet of Things (IoT). The communication protocol between Ayla module and the main motion control board, Ayla module and client APP or cloud platform, and APP and cloud platform in the system is designed in detail. For the Ayla module, the most important hardware part of the system, the internal composition and software design are described. In the mobile phone client part that is closely related to the user, the MVC architecture is adopted, the singleton and agent design patterns are utilized, and the functional design of each part is elaborated, including APP interface animation, data transmission format, network communication, and database storage. The research results show that the system of this study can handle most of the athlete training information, and the prediction accuracy exceeds the traditional algorithm. This research study is of great significance for improving the training efficiency of high-level athletes and further expanding the scope of application of the IoT.
RESUMO A fim de melhorar a qualidade do treinamento de atletas de alto nível em universidades chinesas e americanas, um modelo de transmissão esportiva de informações esportivas é projetado com base na Internet das Coisas. Projetou-se em detalhes o protocolo de comunicação entre o módulo Ayla e a placa de controle principal de movimento, o módulo Ayla e o aplicativo-cliente ou a plataforma de nuvem, o aplicativo e a plataforma de nuvem no sistema. Para o módulo Ayla, a parte de hardware mais importante do sistema, a composição interna e o projeto de software são descritos. Na parte do cliente de celular intimamente relacionada com o usuário, a arquitetura MVC é adotada, e os padrões de design de singleton e agente são utilizados, e o projeto funcional de cada parte é elaborado, incluindo animação de interface APP, formato de transmissão de dados, comunicação de rede e armazenamento de banco de dados. Os resultados da pesquisa mostram que o sistema deste estudo pode lidar com a maioria das informações de treinamento de atletas, e a precisão da previsão excede o algoritmo tradicional. A pesquisa deste artigo é de grande significância para melhorar a eficiência de treinamento de atletas de alto nível e expandir ainda mais o âmbito de aplicação da Internet das Coisas.
RESUMEN A fin de mejorar la calidad del entrenamiento de atletas de alto nivel en universidades chinas y americanas, un modelo de transmisión deportiva de informaciones deportivas es proyectado basándose en la Internet de las Cosas. Se proyectó en detalles el protocolo de comunicación entre el módulo Ayla y la placa de control principal de movimiento, el módulo Ayla y el aplicativo-cliente o la plataforma de nube, el aplicativo y la plataforma de nube en el sistema. Para el módulo Ayla, la parte de hardware más importante del sistema, la composición interna y el proyecto de software son descritos. En la parte del cliente de celular íntimamente relacionada con el usuario, la arquitectura MVC es adoptada, y los estándares de diseño de singleton y agente son utilizados, y el proyecto funcional de cada parte es elaborado, incluyendo animación de interface APP, formato de transmisión de datos, comunicación de red y almacenamiento de banco de datos. Los resultados de la investigación muestran que el sistema de este estudio puede lidiar con la mayoría de las informaciones de entrenamiento de atletas, y la precisión de la previsión excede el algoritmo tradicional. La investigación de este artículo es de gran significación para mejorar la eficiencia de entrenamiento de atletas de alto nivel y expandir aún más el ámbito de aplicación de la Internet de las Cosas.
Assuntos
Humanos , Desempenho Atlético , Atletas , Monitorização Fisiológica/métodos , Algoritmos , InternetRESUMO
ABSTRACT For athletes under training, it is more efficient to use the Internet of Things (IoT) and cloud computing methods to collect and process biochemical indicators, and this study is about research based on the IoT and cloud computing technology for athletes under training. The problems are put forward in this study. The requirements of related algorithm design and the communication model properties are comprehensively analyzed. Scheduling the link and allocating the transmit power of the nodes are comprehensively considered, with design and analysis of wireless sensor network scheduling algorithm. The factors influencing the scheduling efficiency of the algorithm are analyzed, considering the node density and the influence of different power allocation schemes on the scheduling result. This study shows that the algorithm of this thesis can collect the biochemical index data of athletes during training period. As the number of nodes increases, the running results will gradually move towards the optimal value. This research study is of important theoretical significance for the application of IoT and cloud computing technology and the improvement of athlete training effect.
RESUMO Para os indicadores bioquímicos dos atletas durante o treino, é mais eficiente usar a internet das coisas e métodos de computação em nuvem para coletar e processar indicadores bioquímicos durante o treino de atletas. Este estudo se baseia na tecnologia da internet das coisas IoT e na computação em nuvem voltada para atletas durante o período de treino. Os problemas são apresentados neste documento. Os requisitos de concepção de algoritmos relacionados e propriedades do modelo de comunicação são amplamente analisados. A programação do link e a alocação da potência de transmissão dos nodos são considerados de forma abrangente, com projeto e análise do algoritmo de programação da rede de sensores sem fio. Os fatores que influenciam a eficiência de programação do algoritmo são analisados, considerando a densidade do nodo e a influência de diferentes sistemas de alocação de energia no resultado da programação. A pesquisa Mostra que o algoritmo desta tese pode coletar os dados do índice bioquímico dos atletas durante o período de treino. À medida que o número de nodos aumenta, os resultados de execução tenderão gradualmente para o valor ideal. Esta pesquisa tem um significado teórico importante para a aplicação da tecnologia da internet das coisas e computação em nuvem e para a melhoria do efeito dos treinos realizados por atletas.
RESUMEN Para los indicadores bioquímicos de los atletas durante el entrenamiento, es más eficiente usar la internet de las cosas y métodos de computación en nube para recolectar y procesar indicadores bioquímicos durante el entrenamiento de atletas. Este estudio se basa en la tecnología de la internet de las cosas IoT y en la computación en nube dedicada a atletas durante el período de entrenamiento. Los problemas son presentados en este documento. Los requisitos de concepción de algoritmos relacionados y propriedades del modelo de comunicación son ampliamente analizados. La programación del link y la destinación de la potencia de transmisión de los nodos son considerados de forma abarcadora, con proyecto y análisis del algoritmo de programación de la red de sensores inalámbrica. Los fatores que influencian la eficiencia de programación del algoritmo son analizados, considerando la densidad del nodo y la influencia de diferentes sistemas de destinación de energía en el resultado de la programación. La investigación muestra que el algoritmo de esta tesis puede recolectar los datos del índice bioquímico de los atletas durante el período de entrenamiento. A medida que el número de nodos aumenta, los resultados de ejecución tenderán gradualmente hacia el valor ideal. Esta investigación tiene un significado teórico importante para la aplicación de la tecnología de la internet de las cosas y computación en nube y para la mejora del efecto de los entrenamientos realizados por atletas.
Assuntos
Humanos , Fenômenos Bioquímicos , Sistemas Computacionais , Desempenho Atlético , Atletas , AlgoritmosRESUMO
ABSTRACT In the environment of rapid social and economic development, the reform of medical informatization is constantly advancing, and the residents pay more and more attention to their own health status while improving their living standards. The traditional medical service system has some disadvantages in providing real-time, cross regional, long-term and easy-to-operate health services, which has become increasingly inadequate to meet the health needs of users. In order to solve the problem of difficulty in seeing a doctor caused by limited medical resources, and to carry out real-time health monitoring for a large number of groups suffering from chronic diseases and sub-health groups, this study conducted in-depth analysis and experimental exploration on the human remote mobile medical information collection method based on the Internet of things and intelligent algorithm. It established the information collection section by using KbaC clustering algorithm based on ant colony point system which, combined with a comparative study on the health indicators of related groups, has successfully proved that the Internet of things technology and intelligent algorithm for medical information collection and follow-up medical services are of certain positive significance, based on the Internet of things and other related technologies of human remote medical information collection system that can accurately and timely detect the patient's blood pressure, blood sugar and other health data, and then provide corresponding medical services.
RESUMO No ambiente de rápido desenvolvimento do nível social e econômico, a reforma da informatização médica está constantemente avançando, e os residentes prestam cada vez mais atenção ao seu próprio estado de saúde, melhorando ao Mesmo tempo seu padrão de vida. O sistema tradicional de serviços médicos tem algumas desvantagens em fornecer serviços de saúde em tempo real, transfronteiriços, de longo prazo e fáceis de operar, o que vem se tornando cada vez mais inadequado para satisfazer as necessidades de saúde dos usuários. A fim de resolver o problema a da dificuldade em consultar um médico por devido a recursos médicos limitados, e para realizar a monitorização da saúde em tempo real para um grande número de grupos que sofrem de doenças crônicas e subgrupos de saúde, este estudo conduziu uma análise aprofundada e uma exploração experimental sobre o método de coleta de informações médicas móvel à distância humana baseado na Internet das coisas e algoritmo inteligente. Estabeleceu a seção de coleta de informações utilizando o algoritmo de clustering KbaC baseado no sistema de pontos de colônias de formigas que, juntamente com um estudo comparativo sobre os indicadores de saúde dos Grupos conexos, conseguiu provar que a tecnologia da Internet das coisas e o algoritmo inteligente para a coleta de informações médicas e acompanhamento dos serviços médicos têm certa relevância positiva baseada na Internet das coisas e outras tecnologias relacionadas ao sistema de coleta de informações médicas remotas humanas, podendo detectar com precisão e tempo hábil a pressão arterial do paciente, a glicose e outros dados de saúde, e, em seguida, fornecer o serviço médico correspondente.
RESUMEN En un entorno de rápido desarrollo social y económico, la reforma de la informatización médica avanza constantemente y las personas prestan cada vez más atención a su estado de salud mientras mejoran su nivel de vida. El sistema de servicio médico tradicional tiene deficiencias en la prestación de servicios de salud en tiempo real, transregionales, a largo plazo y fáciles de operar, los que se han vuelto cada vez más inadecuados para satisfacer las necesidades de salud de los usuarios. Este estudio realizó un análisis con el objetivo de resolver la dificultad para consultar al médico debido a la limitación de los recursos, y de realizar un seguimiento de la salud en tiempo real de un gran número de grupos que padecen enfermedades crónicas. Dicho trabajo realizó un análisis en profundidad y de exploración experimental acerca del método de recopilación de información médica humana móvil remoto basado en Internet de las cosas y el algoritmo inteligente. Estableció la sección de recopilación de información utilizando el algoritmo de agrupación KbaC basado en el sistema de puntos de colonia de hormigas. Esto, combinado con un estudio comparativo sobre los indicadores de salud de grupos relacionados, ha demostrado con éxito que la tecnología de Internet de las cosas y el algoritmo inteligente para la recopilación y seguimiento de información médica son de importancia positiva, y que pueden detectar de manera precisa y oportuna la presión arterial, el azúcar en sangre y otros datos de salud del paciente, para luego proporcionar la atención médica correspondiente.
Assuntos
Humanos , Determinação da Pressão Arterial/métodos , Aplicações da Informática Médica , Telemedicina/métodos , Glucose/análise , AlgoritmosRESUMO
A internet das coisas e o aprendizado de máquina são temas emergentes na área da saúde com potencial para otimizar a área e criar um sistema de saúde inteligente em virtude do envelhecimento da população. Este artigo analisa a produção científica do período de 2009 a 2019 a respeito da internet das coisas e do aprendizado de máquina na área da saúde. Utiliza metodologia bibliométrica em 1.353 artigos recuperados na base de dados Web of Science. Constata um crescimento da produção científica sobre o tema, sendo os Estados Unidos o principal polo de pesquisa na área. Identifica os autores mais produtivos e com maior impacto, periódicos mais produtivos, colaboração entre países e palavras-chave utilizadas, bem como suas relações. Incentiva que novas pesquisas explorem as abordagens identificadas no estudo.
The internet of things and machine learning are emerging issues with the potential to optimize the health field and create an intelligent health system due to the aging population. This article analyzes the scientific production of the period from 2009 to 2019 regarding the internet of things and machine learning in the health area. It uses bibliometric methodology in 1.353 articles retrieved from the Web of Science database. It notes an increase in scientific production on the subject, the United States being the main research center in this area. It identifies the most productive and influential authors, the most productive journals, collaboration between countries and keywords used, as well as their relations. It encourages new research to explore the approaches identified in the study.
La internet de las cosas y el aprendizaje de máquinas son temas emergentes en el área de la salud con potencial para optimizar el área y crear un sistema de salud inteligente en virtud del envejecimiento de la población. Este artículo analiza la producción científica del período de 2009 hasta 2019 respecto a internet de las cosas y del aprendizaje de máquina en el área de la salud. Utiliza metodología bibliométrica en 1.353 artículos recuperados en la base de datos Web of Science. Constata un crecimiento de la producción científica sobre el tema, siendo los Estados Unidos el principal polo de investigación en el área. Identifica a los autores más productivos y con mayor impacto, periódicos más productivos, colaboración entre países y palabras clave utilizadas, así como sus relaciones. Estimula a que nuevas investigaciones exploren los enfoques identificados en el estudio.
Assuntos
Humanos , Tecnologia , Sistemas de Saúde , Inteligência Artificial , Internet , Atividades Científicas e Tecnológicas , Bibliometria , Publicações Científicas e Técnicas , Registros Eletrônicos de Saúde , Aprendizado de MáquinaRESUMO
ABSTRACT: A cow behavior monitoring system based on the Internet of Things (IoT) has been designed and implemented using tri-axial accelerometer, MSP430 microcontroller, wireless radio frequency (RF) module, and a laptop. The implemented system measured cow movement behavior and transmitted acceleration data to the laptop through the wireless RF module. Results were displayed on the laptop in a 2D graph, through which behavior patterns of cows were predicted. The measured data from the system were analyzed using the Multi-Back Propagation-Adaptive Boosting algorithm to determine the specific behavioral state of cows. The developed system can be used to increase classification performance of cow behavior by detecting acceleration data. Accuracy exceeded 90% for all the classified behavior categories, and the specificity of normal walking reached 96.98%. The sensitivity was good for all behavior patterns except standing up and lying down, with a maximum of 87.23% for standing. Overall, the IoT-based measurement system provides accurate and remote measurement of cow behavior, and the ensemble classification algorithm can effectively recognize various behavior patterns in dairy cows. Future research will improve the classification algorithm parameters and increase the number of enrolled cows. Once the functionality and reliability of the system have been confirmed on a large scale, commercialization may become possible.
RESUMO: Um sistema de monitoramento de comportamento de vacas baseado na Internet das Coisas (IoT) foi projetado e implementado através do uso de acelerômetro tri-axial, Microcontrolador MSP430, módulo de rádio, frequência sem fio (RF), e um portátil. O sistema implementado mediu o comportamento do movimento da vaca e transmitiu dados de aceleração ao portátil através do módulo RF sem fio. Os resultados foram exibidos no portátil em um gráfico 2D, através do qual os padrões de comportamento das vacas foram previstos. Os dados medidos do sistema foram analisados usando o Multi-retropropagação-Adaptativa algoritmo de Boosting para determinar o estado comportamental específico das vacas. O sistema desenvolvido pode ser usado para aumentar a classificação de desempenho de vaca comportamento através da detecção de aceleração de dados. A precisão excedeu 90% de todas as categorias de classificação de comportamento e a especificidade do andar normal atingiu 96.98%. A sensibilidade foi boa para todos os padrões de comportamento, exceto em pé e deitada, com um máximo de 87.23% para ficar de pé. No geral, o sistema baseado em IoT fornece medição precisa e remota do comportamento da vaca, e o algoritmo de conjunto de classificação pode efetivamente reconhecer vários padrões de comportamento em vacas leiteiras. Pesquisas futuras irão melhorar os parâmetros do algoritmo de classificação e aumentar a quantidade de vacas matriculadas. Uma vez que a funcionalidade e confiabilidade do sistema foram confirmadas em larga escala, a comercialização pode se tornar possível.