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Dispositivo de monitorización de pacientes Covid-19 basado en LoRa

Componentes y suministros

The Things Network The Things Uno
× 1
The Things Network The Things Gateway
× 1
Maxim Integrated MAXREFDES117 # Desarrollo del monitor de pulsioximetría y frecuencia cardíaca Plataforma
× 1
Seeed Grove - Sensor de temperatura
× 1
Cables de puente (genéricos)
× 1
DFRobot Gravity:Botón digital (amarillo)
× 1
Seeed Grove - Sensor de vibración (SW-420)
× 1
Buzzer
× 1
LED (genérico)
× 1
Seeed Grove - Sensor de temperatura, humedad, presión y gas (BME680 )
× 1

Herramientas y máquinas necesarias

Pistola de pegamento caliente (genérica)
Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios en línea

Android Studio
Arduino Web Editor
Amazon Web Services AWS IoT
Extensión de código de Microsoft Visual Studio para Arduino

Acerca de este proyecto

Veraniego

Hemos propuesto un sistema inteligente de monitoreo de pacientes para monitorear el estado de salud de los pacientes automáticamente a través de redes conectadas basadas en sensores. Este sistema está especialmente diseñado para pacientes con Covid-19. Se utilizan varios sensores para recopilar los comportamientos biológicos de un paciente. Luego, la información biológica significativa se envía a la nube de IoT. El sistema es más inteligente y puede detectar la condición crítica de un paciente procesando los datos de los sensores y proporciona instantáneamente notificaciones automáticas a los médicos / enfermeras, así como al personal a cargo del hospital. Los médicos y enfermeras se benefician de este sistema al observar a sus pacientes correspondientes de forma remota sin visitarlos en persona. Los familiares de los pacientes también pueden beneficiarse de este sistema con acceso limitado.

Descripción

Hemos utilizado una Things UNO (placa de desarrollo Lora) como controlador principal de este sistema de monitoreo. La placa Things UNO recopiló la información sobre los parámetros de salud del paciente de varios sensores (descritos en la sección de la lista de componentes de hardware). The Things UNO también es responsable de transmitir datos a Lora Gateway (The Things Gateway). La puerta de enlace Lora está conectada con la nube de AWS. La plataforma en la nube de AWS IoT se utiliza como una nube de IoT para este sistema.

LISTA DE COMPONENTES DE HARDWARE

La condición de emergencia de un paciente se determina mediante la ecuación matemática simple I,

donde los detalles de la notación matemática sobre el nivel de umbral se elaboran en la Tabla-1.

Hemos desarrollado una aplicación móvil para visualizar los datos del sensor. Se han utilizado varios gráficos y medidores para mostrar los datos de los sensores en tiempo real, que contienen los parámetros de salud actuales (estado de salud actual) de un paciente. A través de esta aplicación, los médicos o enfermeras pueden monitorear a sus pacientes de forma remota sin necesidad de visitar la unidad de UCI. Debido a la naturaleza de la inteligencia, el sistema envió la notificación push a los médicos o enfermeras correspondientes sobre la situación de emergencia del paciente, donde la Ecuación -I determina la condición de emergencia de un paciente procesando los datos de los sensores. El personal a cargo del hospital (persona a cargo de la UCI) también monitoreó constantemente a más de un paciente a la vez a través de nuestra aplicación de escritorio conectada a la nube basada en la web (que se muestra en la Figura), lo que mejora la eficiencia de la unidad de la UCI. Toda la aplicación se conectó a la nube de IoT y visualizaron los datos en tiempo real utilizando diferentes tipos de gráficos, como indicadores, minigráficos, texto, etc.

  Aplicación móvil del sistema de seguimiento de pacientes para médicos y enfermeras. El dispositivo transmite continuamente los datos de los sensores a la nube de IoT y la aplicación se conecta directamente a la nube y visualiza el tiempo real utilizando diferentes tipos de gráficos.  

Conclusión

Nuestro sistema propuesto descrito en este proyecto permite a los médicos o enfermeras, así como al personal a cargo del hospital, les permite monitorear al paciente en la unidad de UCI en tiempo real, lo que mejora la eficiencia y la calidad del servicio. Existe una gran oportunidad de modificar este sistema como un dispositivo portátil, que nos permite monitorear a las personas mayores o bebés de forma remota desde cualquier lugar.

Referencia

1. Uddin, M. S., Alam, J. B. y Banu, S. (septiembre de 2017). Sistema de monitorización de pacientes en tiempo real basado en internet de las cosas. En 2017, IV Conferencia Internacional sobre Avances en Ingeniería Eléctrica (ICAEE) (págs. 516-521). IEEE. DOI:10.1109 / ICAEE.2017.8255410

Código

  • fuente
fuente Arduino
 #include  #include  #include  #include  #include  // Configure su AppEUI y AppKeyconst char * appEui =" 0000000000000000 "; const char * appKey =" 000000000000000000000000000000000000 "; # define loraSerial Serial1 # define debugSerial Serial // Reemplaza REPLACE_ME con TTN_FP_EU868 o TTN_FP_US915 # define freqPlan REPLACE_ME // VARIABLE PARA MANTENER LOS DATOS DE LOS SENSORES2; float; int; la presión del nivel del mar en su región (****) Adafruit_BME280 bme; // Declaración de BME280 Sensnor unsigned long currentMillis; // mantener el tiempo actual // período de tiempo del oxímetro de pulso (período de tiempo de medición) #define REPORTING_PERIOD_MS 1000PulseOximeter pox; uint32_t tsLastReport =0; // Callback (registrado a continuación) disparado cuando se detecta un pulsovoid onBeatDetected () {// Serial.println ("Beat!");} Vacío pulso_medido () {pox.update (); if (millis () - tsLastReport> REPORTING_PERIOD_MS) {bpm =pox.getHeartRate (); tsLastReport =millis (); }} TheThingsNetwork ttn (loraSerial, debugSerial, freqPlan); void setup () {loraSerial.begin (57600); debugSerial.begin (9600); // Espere un máximo de 10 segundos para Serial Monitor while (! DebugSerial &&millis () <10000); debugSerial.println ("- ESTADO"); ttn.showStatus (); debugSerial.println ("- UNIRSE"); ttn.join (appEui, appKey); Serial.println (F ("prueba BME280")); Serial.println ("Inicializando MAX30100"); pox.begin (); pox.setOnBeatDetectedCallback (onBeatDetected); estado bool; estado =bme.begin (); if (! status) {Serial.println ("No se pudo encontrar un sensor BME280 válido, verifique el cableado"); mientras (1); } pinMode (7, SALIDA); pinMode (A0, ENTRADA); pinMode (8, ENTRADA); pinMode (6, INPUT);} bucle vacío () {debugSerial.println ("- LOOP"); h_rate =analogRead (A0); botón =digitalRead (8); temperatura =pox.getTemperature (); spo2 =pox.getSpO2 (); bpm =bpm; humedad =bme.readHumidity (); movimiento =digitalRead (6); carga útil de bytes [6]; carga útil [0] =highByte (bpm); payload [1] =lowByte (temperatura); payload [2] =highByte (humedad); payload [3] =lowByte (movimiento); carga útil [4] =lowByte (spo2); payload [5] =lowByte (botón); carga útil [6] =lowByte (h_rate); debugSerial.print ("Temperatura:"); debugSerial.println (temperatura); debugSerial.print ("Humedad:"); debugSerial.println (humedad); debugSerial.print ("BPM:"); debugSerial.println (bpm); debugSerial.print ("SPO2:"); debugSerial.println (spo2); debugSerial.print ("H_rate:"); debugSerial.println (h_rate); debugSerial.print ("Botón:"); debugSerial.println (botón); debugSerial.print ("Movimiento:"); debugSerial.println (movimiento); ttn.sendBytes (carga útil, tamaño de (carga útil)); retraso (20000);} 

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