Κιτ παρακολούθησης ασθενών με βάση το IOT: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

ΕΙΣΑΓΩΓΗ:

Στον σημερινό κόσμο, οι άνθρωποι είναι πιο επιρρεπείς σε ασθένειες λόγω του τρόπου ζωής και των διατροφικών τους συνηθειών. Σε ένα τέτοιο σενάριο, η παρακολούθηση της υγείας των ασθενών παίζει σημαντικό ρόλο. Η υγειονομική περίθαλψη είναι ένας βασικός και ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία κατέστησαν δυνατές τις αδύνατες ιδέες. Με τη χρήση ολοκληρωμένου δικτύου αισθητήρων, είναι πλέον δυνατό να παρακολουθείται η κατάσταση της υγείας των αγαπημένων μας ανθρώπων χωρίς καμία δυσκολία. Ιδιαίτερα οι ηλικιωμένοι ασθενείς μπορούν να παρακολουθούνται και σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης τα μέλη της οικογένειας ή οι γιατροί μπορούν να ειδοποιηθούν και να δοθεί η απαραίτητη βοήθεια τη σωστή στιγμή. Αυτό το σύστημα παρακολούθησης ασθενών με βάση το IOT διαθέτει ένα δίκτυο αισθητήρων που παρακολουθεί την κατάσταση της υγείας των ασθενών και χρησιμοποιεί το διαδίκτυο για να ενημερώσει την οικογένεια ή τον γιατρό τους σε περίπτωση οποιουδήποτε προβλήματος. Αυτό το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει τη θερμοκρασία του σώματος, την υγρασία, τον ρυθμό αναπνοής και την αρτηριακή πίεση. Αυτές οι παράμετροι μετρώνται από διάφορους αισθητήρες και υποβάλλονται σε επεξεργασία με τη βοήθεια μικροελεγκτή και στη συνέχεια εμφανίζονται στην οθόνη LCD. Η θερμοκρασία και η υγρασία μετρώνται με τον αισθητήρα DHT 11 και η πίεση του αίματος μετριέται με τη μέθοδο της μανσέτας. Αυτό μεταδίδεται μέσω του διαδικτύου για να αποθηκευτεί και να προβληθεί από τους γιατρούς ή τα μέλη της οικογένειας.

Προμήθειες

Απαιτούμενα εξαρτήματα:

1. Θερμοκρασία σώματος, υγρασία και ρυθμός αναπνοής

DHT 11 (αισθητήρας υγρασίας)

2. Πίεση αίματος

• Αισθητήρας πίεσης ASCX15DN Honeywell
• Μίνι αντλία φουσκωτή αέρα
• Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα
• MAX30100 (καρδιακός ρυθμός)

3. Spo2

MAX30100

4. IOT

ESP8266 (Ενότητα WI_FI)

5. Μικροελεγκτής

Arduino UNO

Βήμα 1: ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΜΟΝΤΕΛΟ

Το μπλοκ διάγραμμα του προτεινόμενου μοντέλου φαίνεται παραπάνω. Αυτό το σύστημα περιλαμβάνει αισθητήρα υγρασίας, αισθητήρα καρδιακών παλμών που συνδέεται με μικροελεγκτή, ο οποίος στη συνέχεια εμφανίζεται και μεταδίδεται επίσης μέσω της μονάδας Wi-Fi στον ιστό. Αυτές οι τιμές μπορούν να προβληθούν από την εφαρμογή android που είναι εγκατεστημένη στο τηλέφωνο του γιατρού και του ασθενούς.

Σημείωση:

Ο αισθητήρας DHT11 τοποθετείται κοντά στο ρουθούνι. Είναι σε θέση να μετρήσει την υγρασία και τη θερμοκρασία. Υγρασία είναι η περιεκτικότητα σε νερό που υπάρχει στον αναπνευστικό αέρα. Ο αισθητήρας αισθάνεται τη διαφορά υγρασίας μεταξύ του εισπνεόμενου και του εκπνεόμενου αέρα. Αυτή η διαφορά υπολογίζεται για τον αριθμό των αναπνοών ανά λεπτό (bpm) που είναι ο ρυθμός αναπνοής.

Βήμα 2: HARDWARE

Σύνδεση υλικού

Διεπαφή Arduino DHT11 (θερμοκρασία σώματος, υγρασία και ρυθμός αναπνοής)

Vcc καρφίτσα ----- 5V στο Arduino UNO

Έξοδος 3 ----- Αναλογική έξοδος (Αναλογική ακίδα A0)

Gnd pin 5 ----- Ground στο Arduino UNO

Διεπαφή Arduino ASCX15DN Αισθητήρας πίεσης Honeywell, Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα και φουσκωτής αέρα (Πίεση αίματος-ΑΠ)

Ο αισθητήρας πίεσης έχει 6 ακίδες.

ακίδα 2 ----- 5V στο Arduino UNO

pin 3 ----- Analog Output (Analog pin A1)

καρφίτσα 5 ----- Γείωση στο Arduino UNO

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα έχει 2 καλώδια.

Ένα καλώδιο ----- Γείωση στο Arduino UNO

Ένα άλλο καλώδιο ----- Digitalηφιακή ακίδα (pinηφιακή ακίδα D10)

Το Air Inflator έχει 2 καλώδια.

Ένα καλώδιο ----- Γείωση στο Arduino UNO

Ένα άλλο καλώδιο ----- Digitalηφιακή ακίδα (pinηφιακή ακίδα D8)

Arduino interface MAX30100 Sensor (Heart Rate and Spo2)

Για να δείτε τη σύνδεση κάντε κλικ εδώ MAX30100.

Διεπαφή Arduino ESP8266 (IOT)

Συνδέστε τόσο το Power Pin του ESP όσο και το Enable Pin 10K resistor και στη συνέχεια τον ακροδέκτη τροφοδοσίας Uno's +3.3V

συνδέστε το ESP's Ground/GND Pin στο Uno's Ground/GND Pin

συνδέστε το EX's TX με το Uno's Pin 3

συνδέστε την αντίσταση RX της ESP με 1K αντίσταση και στη συνέχεια με το pin 2 του Uno

συνδέστε την αντίσταση RX της ESP με την αντίσταση 1Κ και στη συνέχεια με το GND Pin του Uno.

Ανατρέξτε όπως στο παραπάνω σχήμα.

LCD διεπαφής Arduino (οθόνη)

Για να δείτε τη σύνδεση κάντε κλικ εδώ 16X2 LCD.

Βήμα 3: ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ

Arduino IDE:

Το Arduino Integrated Development Environment - ή Arduino Software (IDE) - περιέχει επεξεργαστή κειμένου για εγγραφή κώδικα, περιοχή μηνυμάτων, κονσόλα κειμένου, γραμμή εργαλείων με κουμπιά για κοινές λειτουργίες και μια σειρά μενού. Συνδέεται με το υλικό Arduino και Genuino για να ανεβάσει προγράμματα και να επικοινωνήσει μαζί τους.

Για να κατεβάσετε το λογισμικό Arduino IDE κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο:

Arduino IDE

Βήμα 4: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ

ThingSpeak:

Το ThingSpeak είναι μια εφαρμογή ανοικτού κώδικα IOT που αποθηκεύει και ανακτά δεδομένα από πράγματα. Διαθέτει υποστήριξη από το λογισμικό MATLAB και MathWorks. Επιτρέπει στους χρήστες να απεικονίζουν τα αποτελέσματα και να εργάζονται ελεύθερα στο MATLAB χωρίς καμία άδεια.

Η έξοδος από το κιτ παρακολούθησης ασθενούς για τις παραμέτρους υγρασία σώματος, θερμοκρασία σώματος, ρυθμό αναπνοής, αρτηριακή πίεση (συστόλη και διαστόλη) εμφανίζονται στην εφαρμογή IOT όπως φαίνεται στα παραπάνω σχήματα.

Για να δείτε την εφαρμογή ThingSpeak κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο:

ThingSpeak

Βήμα 5: Κινητή διασύνδεση

Εφαρμογή Android Virtuino:

Το Virtuino είναι μια εφαρμογή Android για την παρακολούθηση και τον έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών μέσω διαδικτύου ή τοπικού Wi-Fi. Βοηθά στην οπτικοποίηση των δεδομένων ή της εξόδου μέσω διαφόρων widget. Αυτή η εφαρμογή διαθέτει πολλές άλλες εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένης της ειδοποίησης SMS, το οποίο είναι ένα εξέχον χαρακτηριστικό.

Η έξοδος από το κιτ παρακολούθησης ασθενούς για τις παραμέτρους υγρασία σώματος, θερμοκρασία σώματος, ρυθμό αναπνοής, αρτηριακή πίεση (συστόλη και διαστόλη) εμφανίζονται στην εφαρμογή android όπως φαίνεται στα παραπάνω σχήματα.

Για να κατεβάσετε την εφαρμογή Android Virtuino κάντε κλικ στον παρακάτω σύνδεσμο:

Εφαρμογή Virtuino

Βήμα 6: ΕΞΟΔΟΣ

Βήμα 7: ΚΩΔ

Ο συνημμένος κωδικός (κωδικός) αποστέλλει θερμοκρασία σώματος, υγρασία και ρυθμό αναπνοής στο IOT.

Ο συνημμένος κωδικός (κωδικός 1) αποστέλλει αρτηριακή πίεση, καρδιακό ρυθμό, Spo2 στο IOT.

Σημείωση:

εάν η αντιμετώπιση προβλημάτων κώδικα έχω επισυνάψει ξεχωριστούς κωδικούς, μπορείτε να τον συνδυάσετε για τον σκοπό σας.

(δηλαδή) wifi, sample_honeywell)

κάντε κλικ εδώ για τον κωδικό Max30100_spo2, καρδιακός ρυθμός, 16x2_LCD