tut. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Microelectrònica i Sistemes Electrònics)
| Títol variant: |
Design and implementation of a hybrid Li-Fi/5G system with automatic handover for vital signs monitoring in intensive care units |
| Títol variant: |
Diseño e implementación de un sistema híbrido Li-Fi/5G con handover automático para la monitorización de constantes vitales en unidades de cuidados intensivos |
| Data: |
2026 |
| Resum: |
L'objectiu d'aquest treball de final de grau és dissenyar, implementar i avaluar un prototip funcional de baix cost que demostri la viabilitat tècnica d’un sistema híbrid Li-Fi/5G per a la transmissió en temps real de constants vitals d'un pacient. El prototip fa servir components accessibles, una placa Arduino Portenta C33, un sensor de pulsioximetria MAX30102, un canal Li-Fi basat en un LED infraroig i un fotodíode BPW34, i un mòdul Wemos D1 Mini que reenvia les dades per Wi-Fi a un dashboard web, i s'acompanya d'un estudi teòric i de simulacions MATLAB que caracteritzen el comportament del canal òptic, del canal de radiofreqüència i de l'algorisme de handover. El treball s'estructura en dues parts clarament diferenciades. La part teòrica introdueix el marc tecnològic, descriu les bases físiques i normatives de cada tecnologia, presenta els càlculs del canal Li-Fi i del model 5G, i recull les simulacions MATLAB que validen el comportament esperat del sistema. La part pràctica detalla el disseny del prototip, el cablejat dels circuits del transmissor i del receptor, el firmware desenvolupat per a cada placa, el protocol de comunicació Li-Fi implementat i el sistema de visualització web. Finalment, es presenten els resultats experimentals, una discussió de les limitacions del prototip i les línies de treball futures. |
| Resum: |
The objective of this final degree project is to design, implement, and evaluate a low-cost functional prototype that demonstrates the technical feasibility of a hybrid Li-Fi/5G system for the real-time transmission of a patient’s vital signs. The prototype uses accessible components, an Arduino Portenta C33 board, a MAX30102 pulse oximetry sensor, a Li-Fi channel based on an infrared LED and a BPW34 photodiode, and a Wemos D1 Mini module that forwards the data via Wi-Fi to a web dashboard and is accompanied by a theoretical study and MATLAB simulations that characterize the behavior of the optical channel, the radiofrequency channel, and the handover algorithm. The project is structured into two clearly differentiated parts. The theoretical part introduces the technological framework, describes the physical and regulatory foundations of each technology, presents the calculations for the Li-Fi channel and the 5G model, and includes MATLAB simulations that validate the expected behavior of the system. The practical part details the prototype design, the wiring of the transmitter and receiver circuits, the firmware developed for each board, the implemented Li-Fi communication protocol, and the web visualization system. Finally, the experimental results, a discussion of the prototype’s limitations, and future lines of work are presented. |
| Resum: |
El objetivo de este trabajo de fin de grado es diseñar, implementar y evaluar un prototipo funcional de bajo coste que demuestre la viabilidad técnica de un sistema híbrido Li-Fi/5G para la transmisión en tiempo real de constantes vitales de un paciente. El prototipo utiliza componentes accesibles: una placa Arduino Portenta C33, un sensor de pulsioximetría MAX30102, un canal Li-Fi basado en un LED infrarrojo y un fotodiodo BPW34, y un módulo Wemos D1 Mini que reenvía los datos por Wi-Fi a un dashboard web. Se acompaña de un estudio teórico y de simulaciones en MATLAB que caracterizan el comportamiento del canal óptico, del canal de radiofrecuencia y del algoritmo de handover. El trabajo se estructura en dos partes claramente diferenciadas. La parte teórica introduce el marco tecnológico, describe las bases físicas y normativas de cada tecnología, presenta los cálculos del canal Li-Fi y del modelo 5G, y recoge las simulaciones de MATLAB que validan el comportamiento esperado del sistema. La parte práctica detalla el diseño del prototipo, el cableado de los circuitos del transmisor y del receptor, el firmware desarrollado para cada placa, el protocolo de comunicación Li-Fi implementado y el sistema de visualización web. Finalmente, se presentan los resultados experimentales, una discusión de las limitaciones del prototipo y las líneas de trabajo futuras. |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Català |
| Titulació: |
Grau en Enginyeria Electrònica de Telecomunicació [957] |
| Pla d'estudis: |
Enginyeria Electrònica de Telecomunicació [2500895] |
| Document: |
Treball final de grau |
| Matèria: |
Li-Fi ;
5G C-Band ;
Handover automàtic ;
Constants vitals ;
Unitat de Cures Intensives ;
Canal Lambertià ;
Model 3GPP InH ;
Signal-to-Noise Ratio ;
MAX30102 ;
Sistema híbrid ;
Automatic handover ;
Vital signs ;
Intensive Care Unit ;
Lambertian channel ;
3GPP InH model ;
Hybrid system ;
5G banda C ;
Handover automático ;
Constantes vitales ;
Unidad de Cuidados Intensivos ;
Canal Lambertiano ;
Modelo 3GPP InH ;
Relación señal-ruido ;
Sistema híbrido |
visitant ::
identificació
