Real-time embedded processing and instrumentation for wearable BCI application

Abstract

Este artículo presenta una interfaz cerebro-computadora totalmente autónoma, embebida, inalámbrica y portátil basada en el ritmo alfa occipital que opera en tiempo-real y de forma no-invasiva. En busca de la simplicidad y la versatilidad de un dispositivo vestible, y la independencia de una computadora, se diseñaron e implementaron etapas de adquisición y alimentación en una plataforma portátil con procesamiento embebido. La señal de salida del sistema es de estado lógico on-off que es activado cuando el ritmo cerebral supera un umbral. Para validar la plataforma, se desarrolló una aplicación configurando al dispositivo para que opere como un interruptor disparado por el ritmo alfa. La salida comanda el botón click izquierdo de un mouse inalámbrico comercial conectado a la computadora como un periférico convencional.

This article presents a totally autonomous, embedded, wireless and portable brain-computer interface based on occipital alpha rhythms that operates in real-time and non-invasively. In order to achieve the simplicity and versatility of a wearable device, and independence from a computer, the acquisition and power stages were designed and implemented on a portable platform with embedded processing. The output signal of the system is an on-off logic state that is activated when the cerebral rhythm surpasses a threshold. An application was developed in order to validate the platform, configuring the device to operate as a switch triggered by the alpha rhythm. The output commands the left click button of a commercial wireless mouse connected to a computer as a conventional peripheral.