Súprava na monitorovanie pacienta na báze IOT: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

ÚVOD:

V dnešnom svete sú ľudia náchylnejší na choroby kvôli svojmu životnému štýlu a diétnym návykom. V takom prípade má monitorovanie zdravia pacientov hlavnú úlohu. Zdravotná starostlivosť je zásadnou a rýchlo sa rozvíjajúcou oblasťou. Pokrok v technológiách umožnil nemožné nápady. Vďaka použitiu integrovanej senzorickej siete je teraz možné, že zdravotný stav našich milovaných ľudí je možné bez problémov monitorovať. Zvlášť môžu byť monitorovaní pacienti vo vyššom veku a v prípade núdze môžu byť upozornení rodinní príslušníci alebo lekári a v správnom čase môže byť poskytnutá potrebná pomoc. Tento systém monitorovania pacientov na báze IOT má senzorovú sieť, ktorá sleduje zdravotný stav pacientov a v prípade akýchkoľvek problémov používa internet na informovanie rodiny alebo lekára. Tento systém je schopný snímať telesnú teplotu, vlhkosť, rýchlosť dýchania a krvný tlak. Tieto parametre sú merané rôznymi senzormi a spracované pomocou mikrokontroléra a potom zobrazené na LCD obrazovke. Teplota a vlhkosť sa merajú snímačom DHT 11 a krvný tlak sa meria manžetovou metódou. Toto sa prenáša cez internet, aby sa uložili a prezerali lekári alebo rodinní príslušníci.

Zásoby

Požadované súčasti:

1. Telesná teplota, vlhkosť a rýchlosť dýchania

DHT 11 (snímač vlhkosti)

2. Krvný tlak

• ASCX15DN Honeywell snímač tlaku
• Mini pumpa nafukovača vzduchu
• Elektromagnetický ventil
• MAX30100 (srdcová frekvencia)

3. Spo2

MAX30100

4. IOT

ESP8266 (modul WI_FI)

5. Mikrokontrolér

Arduino UNO

Krok 1: NAVRHOVANÝ VZOR

Blokový diagram navrhovaného modelu je uvedený vyššie. Tento systém sa skladá zo senzora vlhkosti, snímača srdcového tepu pripojeného k mikrokontroléru, ktorý sa potom zobrazí a tiež sa prenáša prostredníctvom modulu Wi-Fi na web. Tieto hodnoty je možné zobraziť v aplikácii pre Android nainštalovanej v telefóne lekára a pacienta.

Poznámka:

Senzor DHT11 je umiestnený v blízkosti nosnej dierky. Je schopný merať vlhkosť a teplotu. Vlhkosť je obsah vody prítomný v vdýchnutom vzduchu. Senzor sníma rozdiel vlhkosti medzi vdýchnutým a vydýchaným vzduchom. Tento rozdiel sa počíta ako počet dychov za minútu (bpm), čo je frekvencia dýchania.

Krok 2: HARDWARE

Hardvérové pripojenie

Rozhranie Arduino DHT11 (telesná teplota, vlhkosť a rýchlosť dýchania)

Vcc pin ----- 5V v Arduino UNO

Výstupný kolík 3 ----- Analógový výstup (analógový kolík A0)

Gnd pin 5 ----- Uzemnenie v Arduino UNO

Rozhranie Arduino ASCX15DN Snímač tlaku Honeywell, solenoidový ventil a nafukovač vzduchu (krvný tlak-BP)

Senzor tlaku má 6 kolíkov.

pin 2 ----- 5V v Arduino UNO

kolík 3 ----- Analógový výstup (analógový kolík A1)

kolík 5 ----- Uzemnite v Arduino UNO

Elektromagnetický ventil má 2 vodiče.

Jeden drôt ----- Uzemnite v Arduino UNO

Ďalší drôt ----- digitálny kolík (digitálny kolík D10)

Nafukovač vzduchu má 2 drôty.

Jeden drôt ----- Uzemnite v Arduino UNO

Ďalší drôt ----- digitálny kolík (digitálny kolík D8)

Rozhranie Arduino MAX30100 Senzor (srdcová frekvencia a Spo2)

Ak chcete zobraziť pripojenie, kliknite sem MAX30100.

Rozhranie Arduino ESP8266 (IOT)

pripojte napájací kolík ESP a aktivačný kolík 10K potom k napájaciemu kolíku Uno +3,3 V.

pripojte kolík ESP Ground/GND ku kolíku Ground/GND Uno

pripojte ESP's TX k Uno's Pin 3

pripojte ESP RX k 1K odporu a potom k Pin 2 Uno

pripojte ESP RX na 1K odpor a potom na GNO Pin Uno.

Postupujte podľa vyššie uvedeného obrázku.

Rozhranie Arduino LCD (displej)

Pripojenie zobrazíte kliknutím sem 16X2 LCD.

Krok 3: SOFTVÉR

Arduino IDE:

Integrované vývojové prostredie Arduino - alebo Arduino Software (IDE) - obsahuje textový editor na písanie kódu, oblasť správ, textovú konzolu, panel s nástrojmi s tlačidlami pre bežné funkcie a sériu ponúk. Pripojí sa k hardvéru Arduino a Genuino, aby nahral programy a komunikoval s nimi.

Ak si chcete stiahnuť softvér Arduino IDE, kliknite na nasledujúci odkaz:

Arduino IDE

Krok 4: CLOUD COMPUTING

ThingSpeak:

ThingSpeak je aplikácia IOT s otvoreným zdrojovým kódom, ktorá ukladá a načítava údaje z vecí. Podporuje ho softvér MATLAB a MathWorks. Umožňuje užívateľom vizualizovať výsledky a pracovať v MATLABe voľne bez akejkoľvek licencie.

Výstup zo súpravy na monitorovanie pacienta pre parametre telesná vlhkosť, telesná teplota, rýchlosť dýchania, krvný tlak (systola a diastola) sa zobrazujú v aplikácii IOT, ako je znázornené na vyššie uvedených obrázkoch.

Aplikáciu ThingSpeak zobrazíte kliknutím na nasledujúci odkaz:

ThingSpeak

Krok 5: MOBILNÉ ROZHRANIE

Aplikácia Virtuino pre Android:

Virtuino je aplikácia pre Android na monitorovanie a ovládanie elektronických zariadení prostredníctvom internetu alebo lokálnej siete Wi-Fi. Pomáha vizualizovať údaje alebo výstup prostredníctvom rôznych widgetov. Táto aplikácia má mnoho ďalších funkcií vrátane upozornenia na SMS, ktoré je prominentnou funkciou.

Výstup zo súpravy na monitorovanie pacienta pre parametre telesná vlhkosť, telesná teplota, rýchlosť dýchania, krvný tlak (systola a diastola) sa zobrazuje v aplikácii pre Android, ako je znázornené na vyššie uvedených obrázkoch.

Ak si chcete stiahnuť aplikáciu Virtuino pre Android, kliknite na nasledujúci odkaz:

Aplikácia Virtuino

Krok 6: VÝSTUP

Krok 7: KÓD

Priložený kód (kód) odosiela telesnú teplotu, vlhkosť a rýchlosť dýchania na IOT.

Priložený kód (kód1) odosiela krvný tlak, srdcový tep, Spo2 na IOT.

Poznámka:

ak mám pri riešení problémov s kódom priložené samostatné kódy, môžete ich skombinovať pre svoj účel.

(tj. wifi, sample_honeywell)

kliknite sem a zadajte kód Max30100_spo2, srdcový tep, 16x2_LCD