Disputation i Elektronik med Jawad Ahmad
Den 30 november presenterar Jawad Ahmad sin doktorsavhandling "Development and Characterization of Large Area Pressure Sensors and Sitting Posture Monitoring Systems". Välkommen att delta via på plats eller digitalt. Seminariet ges på engelska.
Huvudhandledare: Docent Johan Sidén
Opponent: Professor Leena Ukkonen, Tampere University, Finland
Betygsnämnd:
Docent Zhibin Zhang, Uppsala Universitet
Docent Sari Merilampi, Satakunta University of Applied Sciences, Finland
Professor Tingting Zhang, Mid Sweden University
Sammanfattning
Med framväxten av Internet och den snabba utvecklingen av vetenskap och teknik under de senaste decennierna, förlitar sig många individer över hela världen på Internet för att utföra dagliga aktiviteter, allt från utbildning, affärer och kreativitet till kommunikation och shopping. Eftersom vi tenderar att spendera mer och mer tid på Internet och ägna oss mindre åt fysiska aktiviteter, kan detta ihållande beteende leda till vissa hälsorelaterade problem inom en relativt kort tidsperiod. Detta beteende, känt som en stillasittande livsstil, kan vara relaterat till en högre risk för hjärt-kärlsjukdom, osteoporos, fetma, ångest, trycksår och många andra sjukdomar. Som en följd av detta har det funnits ett stort intresse för att utveckla icke-invasiva och diskreta mättekniker för en mängd olika vårdövervakningstillämpningar, såsom för syremättnad i blodet, stressnivåer, elektrokardiogram och glukos. I sådana system kan bärbar och tryckt elektronikteknik möjliggöra övervakning av vitala tecken, vilket erbjuder betydande potential för tidig screening såväl som långsiktig beteendemodellering.
I detta examensarbete föreslås trycksensorsystem för stora ytor baserade på icke-konventionella material och realiseras med screentryckteknik för övervakning av sittställningar. Det utvecklade tryckavkänningssystemet mäter fördelat tryck när en individ sitter på en stol utrustad med en trycksensoruppsättning. Denna teknik skulle kunna ge grund för utvecklingen av hälsorelaterade övervakningssystem för både arbetsföra och funktionshindrade individer och informera dem om deras sitt-tid och sitt-läge, vilket kan användas för att upprätta ett sittmönster. För att åstadkomma detta har trycksensorer designats med användning av icke-konventionella tillverkningstekniker. En blandning av icke-ledande bläck med låg resistans används som tryckkänsligt material för att möjliggöra realisering av screentryckta sensorer. För att karakterisera prestandan hos den föreslagna trycksensorn genomförs flera tester, såsom repeterbarhet, drift och flexibilitet. Sensorn har också utsatts för olika fukt- och temperaturförhållanden i en klimatkammare för att undersöka dess funktionalitet.
Ett grafiskt användargränssnitt utvecklades för realtidsdemonstration av data från distribuerade tryckpunkter i form av en tryckkarta för att visa tryckvärdena. Fyra sittställningar identifieras: framåt, bakåt, vänster och högerlutad. Vidare föreslås en töjbar trycksensor som kan följa lätt sträckning med hänsyn till förändringar i formen på den mänskliga huden. Maskininlärningsalgoritmer har använts för att ytterligare förbättra identifieringen av sittställningen och en noggrannhet på 99,03 % uppnås. Ett fristående inbäddat system som kan illustrera tryckdata i realtid har utvecklats med potential att användas i bärbara hälsoövervakningssystem. Sammanfattningsvis detta arbete skulle därför kunna ge ett lovande ramverk för att mäta tryckfördelning och identifiera oregelbundna sittställningar som kan bidra till att minska de potentiella riskerna för att utveckla hälsorelaterade problem i samband med förlängd sitt-tid.
