Arquitectura BLE para registrar señales fisiológicas simultáneas en tiempo real
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13678Palabras clave:
Análisis e interpretación de bioseñales, Redes de sensores, Sistemas con retrasos temporales, Adquisición remota de datos de sensores, Algoritmos en tiempo real, programación y planificaciónResumen
La tecnología Bluetooth Low Energy (BLE) se posiciona como la primera solución inalámbrica que cumple con los principales desafíos críticos para monitorizar datos médicos. Sin embargo, en escenarios de multiconexión simultánea y de tiempo real surgen problemas de recepción desbalanceada, congestión del canal y pérdida de paquetes. Para mitigar esta situación, se presenta una arquitectura BLE diseñada para el registro simultáneo de señales de electrocardiograma (ECG) y fotopletismografía (PPG), fundamentada en la organización de intervalos y eventos de conexión junto con la incorporación de un desfase temporal. El sistema considera las limitaciones de la unidad máxima de transmisión (MTU) entre dos módulos de desarrollo XIAO nRF52840, programados en CircuitPython e integrados con sensores de PPG y ECG, y un dispositivo receptor móvil o de escritorio. Los resultados descritos en este trabajo evidencian una mejora significativa en la integridad de las muestras al coordinar la comunicación entre nodos, superando las limitaciones de la adquisición de información no planificada.
Referencias
Adafruit Industries, May 2026a. Adafruit circuitpython library bundle. Repositorio oficial de librer´ıas para CircuitPython. Accedido el: 08-05-2026. URL: https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_Bundle/releases
Adafruit Industries, 2026b. Seeed studio xiao nrf52840 sense - circuitpython board documentation. https://circuitpython.org/board/Seeed_XIAO_nRF52840_Sense/, accedido el: 08-05-2026.
Allen, J., feb 2007. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement. Physiological Measurement 28 (3), R1. DOI: 10.1088/0967-3334/28/3/R01
Bideaux, A., Zimmermann, B., Hey, S., Stork, W., 2015. Synchronization in wireless biomedical-sensor networks with bluetooth low energy. Current Directions in Biomedical Engineering 1 (1), 73–76.
Bluetooth SIG, 2024. Bluetooth Core Specification Version 6.1, Vol 3, Part F: Attribute Protocol (ATT). Bluetooth Special Interest Group (SIG), consultado el: 7 de mayo de 2026. URL: https://shre.ink/7riE
Davis, D., 2007. Interpretación del ECG. Su dominio rápido y exacto. Médica Panamericana.
Gomez, C., Oller, J., Paradells, J., 2012. Overview and evaluation of bluetooth low energy: An emerging low-power wireless technology. sensors 12 (9), 11734–11753.
Guk, K., Han, G., Lim, J., Jeong, K., Kang, T., Lim, E.-K., Jung, J., 2019. Evolution of wearable devices with real-time disease monitoring for personalized healthcare. Nanomaterials 9 (6), 813.
Li, Y., Lv, J., Li, B., Dong,W., 2023. Rt-ble: Real-time multi-connection scheduling for bluetooth low energy. In: IEEE INFOCOM 2023 - IEEE Conference on Computer Communications. pp. 1–10. DOI: 10.1109/INFOCOM53939.2023.10229006
Mahdiani, S., Jeyhani, V., Peltokangas, M., Vehkaoja, A., 2015. Is 50 hz high enough ecg sampling frequency for accurate hrv analysis? In: 2015 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). IEEE, pp. 5948–5951.
Maxell, J., 2023. Max86150 driver: Max86150 micropython driver for ecg and ppg. https://github.com/JamesMaxell/MAX86150_Driver.
Montalvo, C., 2022. Project based engineering instrumentation with circuitpython.
Omre, A. H., Keeping, S., 2010. Bluetooth low energy: wireless connectivity for medical monitoring. Journal of diabetes science and technology 4 (2), 457–463.
Seeed Studio, 2024. Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense). Documentación técnica del microcontrolador para aplicaciones BLE. URL: https://shre.ink/7riw
Tipparaju, V. V., Mallires, K. R., Wang, D., Tsow, F., Xian, X., 2021. Mitigation of data packet loss in bluetooth low energy-based wearable healthcare ecosystem. Biosensors 11 (10), 350.
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