Desarrollo de un prototipo de sistema portátil para la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas orientado al control de la salud ocupacional

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Título : Desarrollo de un prototipo de sistema portátil para la adquisición y procesamiento de señales fisiológicas orientado al control de la salud ocupacional
Autor : Alcivar Pio, Christian Adrian
Gutiérrez Cáceres, Kevin Andrés
Director de Tesis: Aguilera Sarria, Carlos Jonathan
Resumen traducido: Contemporary work environments have increasingly high cognitive demands, prolonged use of electronic devices, and limited postural variability. Under these conditions, risks related to stress and physical overload tend to accumulate gradually, affecting workers’ well-being and, over time, contributing to physiological and musculoskeletal alterations that can compromise both individual performance and institutional productivity. Despite this reality, preventive assessment of these risks is still frequently based on isolated measurements or subjective tools, which often fail to capture the real and sustained exposure experienced throughout the workday. This project proposes the design and development of a portable, wearable monitoring system capable of continuously acquiring physiological and postural variables through integrated sensors. The system utilizes an ESP32 microcontroller as a processing and communication hub, interfaced with an AD8232 electrocardiographic sensor to measure heart rate (BPM) and heart rate variability (HRV), and an MPU-9250 inertial measurement unit to track thoracic posture and inclination angles under appropriate conditions. Data are transmitted in real time to an Android application via Bluetooth Low Energy (BLE), where metrics are processed, categorized, and visualized in a user-friendly dashboard. This architecture allows for objective tracking of cardiovascular and musculoskeletal indicators over extended periods when the connection with the mobile application is maintained and operational conditions are suitable, supporting early detection of stress-related responses and postural deviations.
Resumen : Los entornos laborales contemporáneos presentan demandas cognitivas cada vez más altas, uso prolongado de dispositivos electrónicos y limitada variabilidad postural. Bajo estas condiciones, los riesgos relacionados con el estrés y la sobrecarga física tienden a acumularse de manera gradual, afectando el bienestar de los trabajadores y, con el tiempo, contribuyendo a alteraciones fisiológicas y musculoesqueléticas que pueden comprometer tanto el rendimiento individual como la productividad institucional. A pesar de esta realidad, la evaluación preventiva de estos riesgos se basa con frecuencia en mediciones aisladas o herramientas subjetivas, que a menudo no logran capturar la exposición real y sostenida experimentada a lo largo de la jornada laboral. El presente proyecto propone el diseño y desarrollo de un sistema portátil y vestible capaz de adquirir de forma continua variables fisiológicas y posturales mediante sensores integrados. El sistema utiliza un microcontrolador ESP32 como unidad central de procesamiento y comunicación, interconectado con un sensor electrocardiográfico AD8232 para medir la frecuencia cardíaca (LPM) y la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), y un módulo inercial MPU-9250 para registrar la postura torácica y los ángulos de inclinación en condiciones adecuadas. Los datos se transmiten en tiempo real a una aplicación Android mediante Bluetooth Low Energy (BLE), donde las métricas son procesadas, categorizadas y visualizadas en un panel de control intuitivo. Esta arquitectura permite un seguimiento objetivo de indicadores cardiovasculares y musculoesqueléticos durante periodos prolongados en los que se mantiene la conexión con la aplicación móvil y condiciones de operación adecuadas, apoyando la detección temprana de respuestas relacionadas con el estrés y desviaciones posturales.
Palabras clave : ESTRÉS LABORAL
SISTEMA VESTIBLE DE MONITOREO
IOT
VARIABILIDAD DE LA FRECUENCIA CARDÍACA
EVALUACIÓN PREVENTIVA
ANDROID STUDIO
Fecha de publicación : 2026
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32721
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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