Re-perfilacion del proyecto y escritura
Bruno Berlatzky
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## 1. Definición del proyecto
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## 1. Introducción
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El monitoreo de funciones vitales en bebés durante el sueño es una necesidad crítica tanto en el entorno hospitalario como en el hogar. Condiciones como apneas del sueño, arritmias o pausas respiratorias pueden representar riesgos graves si no son detectadas a tiempo. Si bien existen soluciones comerciales para este tipo de control, muchas de ellas requieren contacto físico directo con el bebé, lo cual puede resultar invasivo, generar molestias, afectar la calidad del sueño e incluso producir errores por mal posicionamiento o movimientos involuntarios.
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En este contexto, el presente proyecto propone el desarrollo de un sistema de monitoreo no invasivo basado en tecnología de radar UWB (Ultra Wideband), capaz de detectar señales cardíacas y respiratorias sin necesidad de contacto directo. El uso de esta tecnología permite capturar microvariaciones en la distancia producidas por los movimientos del pecho del bebé, con alta sensibilidad y resolución temporal.
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El objetivo general es construir un prototipo funcional que integre el radar UWB, el hardware de procesamiento, los algoritmos de análisis de señal y una interfaz de visualización en tiempo real, brindando una herramienta confiable y segura para el monitoreo del bienestar fisiológico del bebé durante el descanso.
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A través de este proyecto se busca validar la viabilidad técnica de la solución propuesta, con miras a una futura evolución hacia productos orientados al uso doméstico y clínico. La etapa actual se centrará en el desarrollo del prototipo, su integración y la validación experimental mediante mediciones controladas.
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## 2. Definición del proyecto
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En los entornos quirúrgicos veterinarios, el monitoreo de parámetros fisiológicos como la frecuencia cardíaca y respiratoria presenta múltiples desafíos. Actualmente, estos controles suelen realizarse con dispositivos adaptados del ámbito humano, como oxímetros de pulso, que requieren contacto físico con el animal y condiciones muy específicas de aplicación. Estas soluciones suelen ser poco confiables y prácticas, ya que no contemplan las particularidades del cuerpo animal, como el pelaje, la morfología o los movimientos involuntarios.
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El monitoreo constante de funciones vitales en bebés, especialmente durante el sueño, es una necesidad crítica tanto en ámbitos hospitalarios como en el hogar. Existen situaciones en las que una alteración en la frecuencia respiratoria o cardíaca puede pasar desapercibida hasta que representa un riesgo grave para la salud del bebé. Los métodos tradicionales de monitoreo suelen requerir contacto físico, lo que puede generar incomodidad, interferencias en el sueño o incluso falsos positivos por mal posicionamiento del sensor.
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Este proyecto propone el desarrollo de un sistema de monitoreo no invasivo de frecuencia cardíaca y respiratoria basado en tecnología de radar UWB (Ultra Wideband). Esta tecnología permite detectar mínimas variaciones de distancia provocadas por el movimiento del tórax y del cuerpo, asociadas con la respiración y el pulso, sin necesidad de contacto con la piel.
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El prototipo a desarrollar integrará un módulo de captura de datos mediante radar UWB, un sistema de procesamiento de señales que permita extraer las variables fisiológicas clave, y una interfaz de visualización clara y en tiempo real. Además, incluirá una etapa de validación experimental mediante la generación de mediciones en un entorno controlado, para verificar la fiabilidad y precisión del sistema.
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Este enfoque se orienta principalmente a brindar una herramienta útil para padres, cuidadores y profesionales de la salud que buscan una solución confiable para monitorear el bienestar fisiológico de bebés mientras duermen, ya sea en el hogar o en instituciones médicas.
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## 3. Objetivo
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El objetivo de este proyecto es diseñar, implementar y validar un prototipo funcional que permita monitorear, en tiempo real y de forma no invasiva, la frecuencia respiratoria y cardíaca de bebés durante el sueño utilizando tecnología de radar UWB.
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El sistema estará compuesto por los siguientes elementos:
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- **Módulo de captura de datos:** radar UWB que detecta variaciones mínimas de distancia producidas por los movimientos fisiológicos del cuerpo.
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- **Hardware de procesamiento y visualización:** diseño e implementación de la electrónica que recibe los datos del radar, los procesa y los presenta mediante una interfaz accesible.
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- **Procesamiento de señal:** desarrollo de algoritmos que permitan filtrar el ruido, mitigar el *clutter* del entorno y extraer información confiable sobre la respiración y el pulso.
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- **Interfaz de usuario:** visualización en tiempo real de las variables fisiológicas, orientada tanto al uso doméstico como clínico.
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- **Etapa de validación experimental:** generación y análisis de mediciones reales bajo condiciones simuladas o controladas para verificar el correcto funcionamiento del sistema.
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Este prototipo está orientado a demostrar la viabilidad técnica del sensado remoto de funciones vitales en bebés, priorizando la precisión y la seguridad del monitoreo durante el descanso.
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El monitoreo del sueño actualmente es una tecnología invasiva por lo que es difícil hacer un monitorieo periodo y continuo de las personas cuando duermen sin empeorar su sueño o generar molestias debido a las caracteristicas invasivas de los sensores utilizados. Ademas, estos tipos de controles se hacen a pedidos de medicos cuando se ve la necesidad de ellos y no hay una inclinacion a hacer un monitorieo de los bebes de forma preventiva.
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## 4. Introducción
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El monitoreo del sueño en bebés suele realizarse con tecnologías que requieren contacto físico directo, como sensores adheridos a la piel o bandas ajustadas al cuerpo. Este tipo de soluciones, si bien útiles en ciertos contextos, resultan invasivas y poco adecuadas para un monitoreo continuo en el tiempo. Su aplicación puede generar molestias, interferir con el descanso natural del bebé e incluso alterar las condiciones que se desean observar. Además, este tipo de monitoreo se realiza mayormente a pedido de profesionales médicos cuando ya hay sospechas de algún problema, y no como parte de una estrategia preventiva o de seguimiento rutinario en el hogar.
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En este contexto, el presente proyecto propone el desarrollo de un sistema de monitoreo no invasivo basado en tecnología de radar UWB (Ultra Wideband), capaz de detectar señales cardíacas y respiratorias sin necesidad de contacto directo. El uso de esta tecnología permite capturar microvariaciones en la distancia producidas por los movimientos del pecho del bebé, con alta sensibilidad y resolución temporal.
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El objetivo del proyecto es construir un **mínimo producto viable (MVP)** que integre el radar UWB, el hardware de procesamiento, los algoritmos de análisis de señal y una interfaz de visualización en tiempo real. Este MVP permitirá validar en condiciones reales la funcionalidad del sistema, sentando las bases para su futura evolución como producto orientado al uso doméstico o clínico.
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El producto que se quiere desarrollar puede ser utilizado por las familias que quieren un control o seguimiento de la salud de sus bebes cunado el bebe ya esta en la casa
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## 5. Introducción
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El monitoreo del sueño en bebés suele realizarse con tecnologías que requieren contacto físico directo, como sensores adheridos a la piel o bandas ajustadas al cuerpo. Este tipo de soluciones, si bien útiles en ciertos contextos, resultan invasivas y poco adecuadas para un monitoreo continuo en el tiempo. Su aplicación puede generar molestias, interferir con el descanso natural del bebé e incluso alterar las condiciones que se desean observar. Además, este tipo de monitoreo se realiza mayormente a pedido de profesionales médicos cuando ya hay sospechas de algún problema, y no como parte de una estrategia preventiva o de seguimiento rutinario en el hogar.
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Este proyecto propone una solución alternativa basada en tecnología de radar UWB (Ultra Wideband), capaz de detectar señales cardíacas y respiratorias sin necesidad de contacto directo. Al captar microvariaciones de distancia provocadas por los movimientos del pecho del bebé, esta tecnología permite un monitoreo sensible y continuo sin interferir con su descanso. El producto resultante está pensado especialmente para ser utilizado en el entorno doméstico, permitiendo a las familias llevar un control más cercano y constante de la salud de sus bebés una vez que han regresado del hospital, sin depender exclusivamente de la indicación médica o de equipos especializados.
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El objetivo del proyecto es construir un **mínimo producto viable (MVP)** que integre el radar UWB, el hardware de procesamiento, los algoritmos de análisis de señal y una interfaz de visualización en tiempo real. Este MVP permitirá validar en condiciones reales la funcionalidad del sistema, sentando las bases para su futura evolución como producto orientado al uso doméstico o clínico.
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## 6. Definición del proyecto
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El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema no invasivo para el monitoreo continuo de la frecuencia respiratoria y cardíaca de bebés durante el sueño, utilizando tecnología de radar UWB (Ultra Wideband). Esta tecnología permite detectar microvariaciones en la distancia entre el radar y el cuerpo del bebé, generadas por los movimientos sutiles del tórax al respirar y por la actividad cardíaca, sin necesidad de contacto físico con el cuerpo.
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El producto está orientado a su uso en el entorno doméstico, como herramienta preventiva para familias que desean hacer un seguimiento del estado fisiológico de sus bebés de forma cómoda, segura y continua. A diferencia de los sistemas médicos tradicionales, que suelen ser invasivos, puntuales o dependientes de prescripción profesional, esta solución apunta a ser accesible, autónoma y de fácil integración en la rutina diaria del hogar.
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Para lograr un funcionamiento completo y viable del sistema, el desarrollo incluye los siguientes componentes:
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- **Módulo de captura:** radar UWB que obtiene las señales fisiológicas a partir del movimiento del cuerpo del bebé.
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- **Hardware de procesamiento local:** circuito integrado que preprocesa los datos adquiridos y permite su transmisión.
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- **Conectividad Wi-Fi:** módulo de red que permite enviar los datos recolectados a un servidor remoto de manera segura.
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- **Servidor en la nube:** infraestructura que recibe los datos de múltiples dispositivos, realiza el procesamiento más intensivo de señal y gestiona el almacenamiento histórico de mediciones.
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- **Interfaz de usuario web o móvil:** plataforma visual desde donde los padres pueden acceder a los resultados procesados, consultar tendencias históricas y recibir alertas ante eventos inusuales.
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Además, el desarrollo del MVP incluye una etapa de validación experimental mediante la generación de mediciones reales en entornos controlados, con el objetivo de verificar la funcionalidad del sistema de punta a punta: desde la adquisición del dato hasta su visualización por parte del usuario final.
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Este enfoque integral busca construir un **mínimo producto viable (MVP)** robusto y funcional que demuestre la viabilidad técnica y operativa del monitoreo no invasivo de bebés en el hogar, estableciendo la base para futuras versiones más avanzadas del producto.
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## 7. Definición del proyecto
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El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema no invasivo para el monitoreo continuo de la frecuencia respiratoria y cardíaca de bebés durante el sueño, utilizando tecnología de radar UWB (Ultra Wideband). Esta tecnología permite detectar microvariaciones en la distancia entre el radar y el cuerpo del bebé, generadas por los movimientos sutiles del tórax al respirar y por la actividad cardíaca, sin necesidad de contacto físico.
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El producto está diseñado para su uso en el hogar, como una herramienta de prevención y seguimiento del estado fisiológico del bebé, accesible para las familias sin necesidad de intervención médica directa. Su objetivo es ofrecer una alternativa confiable y no invasiva a los sistemas actuales, que suelen ser intrusivos o de uso puntual.
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Para que el sistema sea funcional como un producto real, el desarrollo contempla un enfoque integral, compuesto por los siguientes elementos principales:
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- **Módulo de captura:** radar UWB encargado de obtener las señales fisiológicas.
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- **Hardware local de procesamiento y control:** circuito embebido que procesa en tiempo real las señales adquiridas, genera datos significativos (como frecuencia cardíaca y respiratoria), y gestiona la interacción con el usuario y la conectividad.
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- **Interfaz de usuario embebida:** pantalla y botones incorporados al dispositivo que permiten realizar configuraciones básicas (Wi-Fi, inicio del monitoreo, visualización del estado en tiempo real, etc.).
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- **Conectividad Wi-Fi:** módulo que envía los datos a un servidor remoto de forma segura y automática.
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- **Servidor en la nube:** infraestructura que recibe los datos, almacena las mediciones históricas y realiza procesamiento adicional si es necesario.
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- **Interfaz remota (web o móvil):** plataforma donde los padres pueden consultar resultados, visualizar gráficos históricos y recibir alertas ante eventos relevantes.
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Además, el desarrollo del MVP incluye una etapa de validación experimental mediante la generación de mediciones reales en entornos controlados, con el objetivo de verificar la funcionalidad del sistema de punta a punta: desde la adquisición del dato hasta su visualización por parte del usuario final.
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En conjunto, el objetivo es construir un **mínimo producto viable (MVP)** que integre todos estos componentes, validando así la viabilidad técnica, operativa y de experiencia de usuario de una solución de monitoreo no invasivo en el entorno doméstico.
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## 8. Definición del proyecto
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El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema electrónico no invasivo destinado al monitoreo de funciones vitales —frecuencia respiratoria y cardíaca— en bebés durante el sueño, utilizando tecnología de radar UWB. El producto está concebido como una solución integrada y autónoma, pensada para funcionar en el hogar, de manera continua y con una experiencia de usuario simple y segura.
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El desarrollo se organiza en varios componentes con alcances claramente definidos:
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- **Módulo de captura con radar UWB:** se encargará de adquirir señales de microvariaciones del cuerpo del bebé asociadas al movimiento respiratorio y al pulso cardíaco. Esta etapa requiere el diseño y configuración adecuada del sensor para operar en un entorno doméstico, con mínima sensibilidad al ruido del ambiente o movimientos externos. ( MODIFICAR)
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- **Procesamiento local de señales:** un sistema embebido realizará el tratamiento de las señales en tiempo real, incluyendo filtrado, extracción de frecuencias relevantes y cálculo de los parámetros fisiológicos. El procesamiento deberá ser lo suficientemente eficiente para funcionar en hardware de recursos limitados, manteniendo precisión y estabilidad. ( MODIFICAR: EN ESTA SECCION SE TIENE QUE HABLAR DE QUE AQUI SE TIENE QUE HACER UN PREPROCESAMIENTO DE LA SEÑAL PARA TENER QUE ENVIAR MENOS DATOS AL SERVIDOR O NO)
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- **Interfaz embebida de usuario:** el dispositivo contará con una pantalla y botones físicos que permitirán al usuario realizar configuraciones básicas, iniciar o detener el monitoreo, ver el estado general del sistema y conectarlo a la red Wi-Fi.
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- **Conectividad Wi-Fi y transmisión a la nube:** los datos generados por el sistema local serán enviados de forma periódica o continua a un servidor remoto. Esta etapa debe incluir la gestión de conexión segura, envío eficiente y manejo de interrupciones o desconexiones temporales.
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- **Servidor en la nube:** será responsable de recibir los datos de múltiples dispositivos, almacenarlos de forma estructurada y permitir su posterior análisis. También puede incorporar procesamiento adicional para respaldo, análisis histórico o visualización avanzada.
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- **Interfaz remota para usuarios:** a través de una plataforma web o móvil, los cuidadores podrán acceder a las mediciones actuales y pasadas, visualizar tendencias y recibir alertas ante posibles irregularidades.
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- **Estudio para la generación de mediciones reales:** se llevará a cabo un estudio con el objetivo de obtener mediciones reales bajo condiciones representativas del uso doméstico. Estas mediciones serán utilizadas para validar el funcionamiento del sistema, ajustar los algoritmos de procesamiento de señales, y evaluar la precisión y robustez del monitoreo en situaciones típicas del entorno de uso.
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El alcance del proyecto incluye el diseño, implementación e integración de todos estos módulos, así como su validación en condiciones representativas. El objetivo es lograr un sistema mínimamente viable (MVP), funcional de extremo a extremo, que permita comprobar la viabilidad técnica y de experiencia de usuario del monitoreo remoto no invasivo en el hogar.
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### 8.1. Objetivos
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Este proyecto propone una solución alternativa basada en el uso de radares UWB (Ultra Wideband), una tecnología de sensado remota que permite detectar microvariaciones de distancia generadas por el cuerpo del animal, correspondientes a su actividad respiratoria y cardíaca. La principal ventaja del enfoque es su carácter no invasivo, eliminando la necesidad de contacto y permitiendo un sensado continuo, confiable y adaptable a distintos tipos de animales.
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El objetivo principal de este proyecto es desarrollar un mínimo producto viable (MVP), compuesto por:
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El sistema a desarrollar contempla tres ejes principales: un módulo de captura de datos basado en radar UWB, un conjunto de algoritmos de procesamiento de señales para extraer la información fisiológica de interés, y un hardware de procesamiento y visualización que integre estos elementos en un dispositivo funcional. Además, el proyecto incluye una etapa de validación experimental, que contempla la toma y análisis de mediciones reales sobre animales para evaluar el desempeño del prototipo en condiciones prácticas.
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- **Un módulo de captura con radar UWB:** encargado de detectar, sin contacto físico, las microvariaciones del cuerpo del bebé asociadas al ritmo respiratorio y cardíaco durante el sueño.
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El objetivo general es construir un sistema prototipo que permita verificar la viabilidad técnica del sensado remoto de parámetros vitales en animales, sentando las bases para desarrollos futuros con orientación clínica o comercial.
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- **Un sistema embebido de procesamiento local:** responsable de adquirir, filtrar y procesar las señales obtenidas por el radar, y de calcular en tiempo real los parámetros fisiológicos relevantes.
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## 2. Objetivo
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- **Una interfaz embebida de usuario:** que incluya una pantalla y botones físicos, permitiendo la configuración inicial, la visualización básica del estado del sistema y el control de las funciones principales del dispositivo.
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El objetivo de este proyecto es diseñar, implementar y validar un prototipo funcional que permita detectar, de manera no invasiva y en tiempo real, la frecuencia cardíaca y respiratoria de animales utilizando tecnología de radar UWB.
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- **Un módulo de conectividad Wi-Fi:** integrado al hardware, que permita transmitir los datos procesados hacia un servidor remoto de forma automática y segura.
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El prototipo estará compuesto por los siguientes módulos principales:
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- **Un servidor en la nube:** encargado de recibir, almacenar y organizar los datos provenientes de múltiples dispositivos, facilitando su acceso posterior.
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- **Módulo de captura de datos:** sistema de radar UWB comercial encargado de adquirir las señales reflejadas por el cuerpo del animal.
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- **Hardware de procesamiento y visualización:** diseño e implementación de la electrónica necesaria para recibir los datos del radar, procesarlos en tiempo real y transmitirlos a una interfaz de visualización. Este hardware integrará tanto el procesamiento digital como la gestión de la interfaz con el usuario.
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- **Procesamiento de señal:** algoritmos que permitan limpiar la señal, mitigar el *clutter* (interferencias del entorno) y extraer las frecuencias fisiológicas de interés (cardíaca y respiratoria).
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- **Interfaz de visualización:** desarrollo de una interfaz clara, accesible y orientada al entorno veterinario que permita al usuario observar las señales procesadas en tiempo real.
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- **Etapa de validación experimental:** diseño y ejecución de pruebas reales con animales para comprobar el funcionamiento del sistema, evaluar su precisión y robustez, y detectar posibles limitaciones.
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- **Una plataforma web o móvil para los cuidadores:** desde la cual se pueda visualizar en tiempo real el estado fisiológico del bebé, acceder al historial de mediciones y recibir alertas configurables ante situaciones inusuales.
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Este prototipo tiene un carácter demostrativo y experimental, orientado a validar la factibilidad técnica del sensado remoto de parámetros vitales en animales. El desarrollo se centra en la precisión, fiabilidad y robustez del sensado y procesamiento, dejando aspectos de diseño industrial o comercialización para futuras iteraciones.
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- **Un estudio para la generación de mediciones reales:** que permita validar el funcionamiento del sistema bajo condiciones representativas, y ajustar el procesamiento de señales para asegurar confiabilidad y robustez.
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Estos componentes deben integrarse en un sistema funcional, orientado al uso doméstico, que permita validar la viabilidad técnica, operativa y de experiencia de usuario del monitoreo no invasivo de bebés durante el sueño.
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