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Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2016.

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Com o aumento do uso de tablets e smartphones, os mesmos se tornaram alternativas atraentes para o desenvolvimento de aplicativos baseados na comunicação sem fio, principalmente pelas vantagens de mobilidade, desempenho e consumo. Na área de biomédica, o monitoramento da frequência cardíaca fetal (FHR, do inglês Fetal Heart Rate) tem sido determinante para a avaliação das reais condições do bebê dentro da barriga da mãe. A FHR pode ser medida a partir da aplicação de algoritmos de estimação em sinais obtidos do abdômen materno através de sensores de ECG. Encontra-se em desenvolvimento um módulo estimador da FHR baseado em FPGA para aceleração dos algoritmos a partir da exploração das possibilidades de paralelismo oferecidas pela implementação em um projeto de co-design entre software e hardware . O paralelismo possibilitado no FPGA desenvolve em seus projetos operações rápidas, que exploram um mesmo recurso de processamento. Nesse contexto, a proposta deste trabalho é realizar a comunicação sem fio entre o FPGA e um dispositivo móvel, e desenvolver um aplicativo que receberá a FHR estimada e emitirá alarmes se a mesma ultrapassar limites predefinidos. A validação do sistema será feita através de testes com o protótipo implementado em um kit com um FPGA da Altera, um microcontrolador Arduino, um módulo Bluetooth e um dispositivo móvel com o sistema operacional Android.

With the growing use of tablets and smartphones, this technology has become an attractive alternative for the development of applications based on wireless communication, especially because of the advantages of mobility, performance and power consumption. In the biomedical field, monitoring the fetal heart rate (FHR) has been an important point in the assessment of the actual baby condition inside the mother’s womb. FHR can be estimated by applying algorithms on signals obtained from the maternal abdomen through ECG sensors. An FPGA-based FHR estimator module is being developed in order to accelerate such algorithms by exploiting the parallelism possibilities offered by a hardware-software co-design approach. Fast operations are allowed on a FPGA by using the same processing resources. In this context, the aim of this work is to implement a wireless communication between the estimator module on the FPGA and a mobile device, and develop an application which will receive the estimated FHR and warn the user in case the value is under or over predefined limits. The system will be validated by implementing and testing a prototype with an Altera FPGA kit, an Arduino microcontroller, a Bluetooth module and a mobile device with Android operating system.