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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41224| Título: | Desenvolvimento de um shield para comunicação Wi-Fi do OpenBCI board |
| Título(s) alternativo(s): | Development of a shield for Wi-Fi communication for the OpenBCI board |
| Autor(es): | Garcia, Renato Vinicius |
| Orientador(es): | Monteiro, André Luiz Regis |
| Palavras-chave: | Interface cérebro-computador Sistemas embarcados (Computadores) Sistemas de comunicação sem fio Bioinformática Brain-computer interfaces Embedded computer systems Wireless communication systems Bioinformatics |
| Data do documento: | 25-Jun-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | GARCIA, Renato Vinicius. Desenvolvimento de um shield para comunicação Wi-Fi do OpenBCI board. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2026. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um dispositivo de interface (shield) baseado na tecnologia Wi-Fi para a plataforma de hardware aberto OpenBCI, visando otimizar a transmissão de sinais biológicos. A pesquisa soluciona as limitações de largura de banda e a latência variável do protocolo Bluetooth nativo, que restringem a taxa de amostragem a 250 Hz. O desenvolvimento consistiu na criação de um firmware para o microcontrolador ESP32, realizando o encapsulamento de dados em datagramas UDP e a implementação de um algoritmo de correção de erros FEC via paridade XOR. Os resultados experimentais demonstram que a solução quadruplicou a taxa de amostragem para 1000 Hz com uma latência média de 11,57 ms, garantindo o determinismo temporal necessário para aplicações de BCI. A abordagem proposta eliminou gargalos de comunicação, assegurando a integridade dos dados mesmo em ambientes de rede instáveis. |
| Abstract: | This work presents the development of a Wi-Fi-based interface device (shield) for the OpenBCI open-source hardware platform, aimed at optimizing biological signal transmission. The research addresses the bandwidth limitations and variable latency inherent in the native Bluetooth protocol, which restricts the sampling rate to 250 Hz. The development involved creating custom firmware for the ESP32 microcontroller, performing data encapsulation into UDP datagrams, and implementing a Forward Error Correction (FEC) algorithm via XOR parity. Experimental results demonstrate that the proposed solution quadrupled the sampling rate to 1000 Hz with an average latency of 11.57 ms, ensuring the temporal determinism required for Brain-Computer Interface (BCI) applications. The proposed approach eliminated communication bottlenecks, ensuring data integrity even in unstable network environments. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41224 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Eletrônica |
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