Desktop Client for Wearable Sensor Device

Abstract

Wearable sensors are increasingly used for health monitoring and sports applications, and they are gaining interest among consumers, researchers, and organizations within the healthcare sector. This thesis examines the feasibility of utilizing Movesense sensors on a PC platform by implementing a prototype system that supports data acquisition, visualization, firmware updates, and storage in a standardized format used in healthcare. The second objective was to ensure that the developed code could be reused in the employer’s future projects.

The research applies the constructive approach, which focuses on solving a practical problem through the design and evaluation of an artifact. This work was conducted as collaboration between GoodLife Technology Oy and Movesense Oy. Two sensor devices and a chest strap accessory for measuring ECG were provided by Movesense for the thesis.

During this thesis, a prototype desktop application was developed with following functionalities: real-time data visualization from multiple sensors, sensor firmware updating, user interface to send custom commands to a sensor, and recording ECG data to European Data Format+ (EDF+) file format. Key features of the application were implemented as reusable libraries to facilitate code reuse. Additionally, a command-line tool for easy sensor firmware updates was developed, which has become an integral part of the firmware development process for the Movesense sensors at GoodLife Technology Oy.

Results indicate that Movesense sensors can be effectively integrated into PC platform solutions. Several potential use cases have already been identified within GoodLife Technology Oy, such as measuring ECG in a bicycle ergometer test or enabling visualization of heart-related data in an existing telehealth virtual visit solution.

Puettavia antureita käytetään enenevissä määrin terveyden seurannassa ja urheilusovelluksissa ja ne herättävät suurta kiinnostusta kuluttajien, tutkijoiden ja terveydenhuoltoalan organisaatioiden keskuudessa. Tässä opinnäytetyössä tutkittiin Movesense-anturien käytettävyyttä PC-alustalla toteuttamalla prototyyppijärjestelmä, joka tukee datan keruuta, visualisointia, laiteohjelmistopäivityksiä ja tallennusta terveydenhuollossa käytetyssä standardoidussa muodossa. Toisena tavoitteena oli varmistaa, että kehitettyä koodia voidaan hyödyntää työnantajan tulevissa projekteissa.

Tutkimus soveltaa konstruktiivista lähestymistapaa, joka keskittyy käytännön ongelman ratkaisemiseen artefaktin suunnittelun ja arvioinnin avulla. Työ toteutettiin yhteistyönä GoodLife Technology Oy:n ja Movesense Oy:n välillä. Movesense tarjosi tutkimusta varten kaksi anturilaitetta ja rintavyön EKG:n mittaamista varten.

Opinnäytetyön aikana luotiin prototyyppi työpöytäsovelluksesta, joka sisältää seuraavat toiminnallisuudet: reaaliaikainen datan visualisointi useista antureista, anturien laiteohjelmiston päivitys, käyttöliittymä mukautettujen komentojen lähettämiseen anturille ja EKG-datan tallennus European Data Format+ -tiedostomuotoon. Koodin uusiokäyttämisen helpottamiseksi sovelluksen merkittävät ominaisuudet toteutettiin kirjastoina. Sivutuotteena kehitettiin komentorivityökalu, joka mahdollistaa anturien laiteohjelmiston helpon päivittämisen ja joka on tällä hetkellä olennainen osa GoodLife Technology Oy:n Movesense-anturien laiteohjelmistokehitysprosessia.

Tulokset osoittavat, että Movesense-antureiden hyödyntämiselle PC-alustoilla ei ole esteitä. Useita mahdollisia käyttötapauksia antureille on jo suunnitteilla, kuten EKG:n mittaaminen polkupyöräergometritestissä tai potilaan sydämeen liittyvien tietojen visualisoinnin mahdollistaminen olemassa olevaan etäterveydenhuollon etäkuntoutusratkaisuun.