Health Band: Asistente Inteligente Vestible para Personas Mayores

Componentes y materiales

Herramientas necesarias

• Soldador

Aplicaciones y servicios online

• Arduino IDE
• Blynk

Sobre el proyecto

¿Tu ser querido es mayor y vive solo? No te preocupes. Usando el sensor de presión DPS310 de Infineon desarrollamos un asistente virtual que se ajusta al brazo como una pulsera, cuidando de tus seres queridos dejándolos en buenas manos.

"Los mayores representan actualmente el 14.5% de la población de EE.UU., y para 2030 habrá unos 74 millones. Con el aumento de costes sanitarios, nuevas soluciones para gestionar la salud de los ancianos son imperativas."

Tras ver estas cifras alarmantes, este es nuestro intento por ayudar.

La historia

Mi abuela sufre Alzheimer incipiente y su condición empeora. Esto causa:

1. Deambular hacia el trabajo (aunque le dijeron que no lo hiciera)
2. Saltar comidas o comer doble
3. No hacer sus ejercicios

Todo por falta de memoria y consciencia de su estado. Mi madre debía estar con ella 24/7, lo cual es agotador. Así surgió la idea: un asistente virtual que monitoree su comportamiento y alerte en emergencias, dando respiro a mi madre y seguridad a la paciente.

Componentes y concepto del sistema

Aunque se centra en Alzheimer, incluye funciones útiles para todos los mayores. El sensor DPS310 destaca por su tamaño reducido, haciendo el dispositivo portable y versátil. El Arduino Nano se conecta al DPS310 vía I2C. Las acciones y comportamientos se codifican para simular el movimiento del paciente; con esos datos determinamos su estado y alertamos si hay emergencia. Los datos se muestran en una app con Blynk.

Todo se integra en una pulsera compacta y estética, integrando la tecnología en la vida del paciente.

Funciones y capacidades

🔴 Detección de caídas

El mayor problema de los ancianos es perder el equilibrio y caer. A menudo están indefensos y la ayuda llega tarde. La Health Band detecta caídas bruscas por caída súbita de presión y envía alerta automática a familiares.

🟢 Contador de pasos / Ejercicio

Motivar a los mayores a caminar es difícil. Mostrar pasos dados o tiempo caminando les anima. Mi abuela debe caminar 1000 pasos pero pierde la cuenta; el contador le ayuda.

Al detectar movimiento de "ola" (ciclos crest-to-crest o trough-to-trough), deduce que ha comenzado el ejercicio y cuenta pasos.

🟡 Detección de fiebre

El sensor también mide temperatura. Al estar en contacto con el brazo, da la temperatura corporal en tiempo real. Picos o caídas alertan automáticamente vía mensaje.

🔵 Estado del paciente

Informa a familiares del estado en vivo: Durmiendo, Despierto, Ejercitando (tres estados actuales; a veces falla, se planean más estados).

Circuito

El DPS310 puede sincronizarse por Bluetooth a una app, pero tenía limitaciones. Para acceder al flujo de datos, conectamos Arduino Nano vía I2C, permitiendo computar datos y deducir escenarios. Luego conectamos Arduino a ESP8266 para comunicación WiFi con app móvil.

Montaje

Sensor DPS310 a Arduino Nano (I2C)

• Pin 1 (SDA) sensor → Pin Analógico 4 (A4) Arduino
• Pin 2 (SCL) sensor → Pin Analógico 5 (A5) Arduino
• Pin 8 (GND) sensor → GND Arduino

Nota: La orientación del sensor es como en la imagen.

Arduino Nano a ESP8266 (WiFi)

• Pin 1 WiFi → Pin Digital 11 Arduino
• Pin 2 WiFi → Pin Digital 10 Arduino
• Pin 7 (GND) WiFi → GND Arduino
• Pin 8 (Power) WiFi → 3.3V Arduino

Nota: La orientación del módulo es como en la imagen.

Fabricación de la pulsera

Usamos lienzo (canvas) y espuma para embeber componentes, y velcro para las correas.

1. Corta espuma al ancho de la muñeca.
2. Coloca sensores y recorta tamaño final.
3. Redondea bordes para mejor acabado.
4. Inserta pines en la espuma (protección y agarre) y embebe la batería en ranura.
5. Voltea y suelda conexiones (pines sobresalen).
6. Prueba de funcionamiento.
7. Añade tiras de velcro para correas.
8. Envuelve en lienzo y pega con silicona caliente para acabado limpio.

***Planeamos actualizar con modelo 3D impreso con ranuras perfectas para diseño ergonómico***

Programación de algoritmos

Librerías necesarias:

• Wire (suele venir preinstalada; comunicación I2C Arduino-DPS310) GitHub
• DPS310 Pressure Sensor library GitHub
• Blynk library (comunicación Arduino-Blynk cloud) GitHub

Instalación: Arduino IDE → Sketch → Include Library → Add .ZIP Library → selecciona cada archivo descargado.

Prueba con el código de test (ver sección Código) y verifica datos en Monitor Serie. Luego sube el código principal y construye la app.

Construcción de la app con Blynk

Descarga Blynk de Play Store. Selecciona Arduino Nano como microcontrolador y "WiFi" como tipo de conexión. Recibirás por email el "auth token" para poner en el código.

Widgets usados:

• Gauge: Temperatura en vivo
• Value Display: Contador de pasos
• LCD Display: Estado actual

Conclusiones: ¡Éxito general!

El proyecto tuvo errores iniciales: temperatura en muñeca 36°C vs 36.8°C en axila (termómetro médico). Algoritmo de pasos daba conteos erróneos al principio, pero tras recalibración funciona con precisión. La función "estado" mejoró añadiendo más variables.

Tras recalibración, la Health Band recopila datos correctamente. Mi abuela lleva dos semanas sin asistente humano y la pulsera funciona genial. Alertas de caída/fiebre no probadas en situaciones reales pero teóricamente funcionan.

Es un proyecto implementable fácilmente que esperamos salve vidas y mantenga a los mayores seguros.

Código

Test de generación de datos (Generating Data Test)

#include <ifx_dps310.h>
void setup() {
  Serial.begin(9600); while (!Serial);
  ifxDps310.begin(Wire); // Dirección I2C por defecto 0x77
  // Si la temperatura marca ~60°C en vez de ~20°C, descomenta:
  // ifxDps310.correctTemp();
  int temp_mr = 2, temp_osr = 2, prs_mr = 2, prs_osr = 2;
  int ret = ifxDps310.startMeasureBothCont(temp_mr, temp_osr, prs_mr, prs_osr);
  if (ret != 0) { Serial.print("Init FAILED! ret = "); Serial.println(ret); }
  else { Serial.println("Init complete!"); }
}
void loop() {
  unsigned char pCount = 20, tCount = 20;
  long int pressure[20], temperature[20];
  int ret = ifxDps310.getContResults(temperature, tCount, pressure, pCount);
  if (ret != 0) { Serial.print("FAIL! ret = "); Serial.println(ret); }
  else {
    Serial.println(); Serial.print(tCount); Serial.println(" temperature values found:");
    for (int i=0; i

#include <ifx_dps310.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#define BLYNK_PRINT Serial
char auth[] = "YourAuthToken";
char ssid[] = "YourNetworkName";
char pass[] = "YourPassword";
const unsigned char pressureLength = 50, temperatureLength = 50;
long int pressure[50], temperature[50];
int pressureFallingThresh = 1, pressureSleepingThresh = 4;
int tempFeverThresh = 39, pressureJogThresh = 5;

void setup() {
  Serial.begin(9600); Blynk.begin(auth, ssid, pass);
  while (!Serial); ifxDps310.begin(Wire);
  ifxDps310.setInterruptPolarity(1);
  ifxDps310.setInterruptSources(1, 0, 0);
  ifxDps310.getIntStatusFifoFull();
  pinMode(3, INPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(3), onFifoFull, RISING);
  int ret = ifxDps310.startMeasureBothCont(3, 2, 1, 3);
  if (ret != 0) { Serial.print("Init FAILED! ret = "); Serial.println(ret); }
  else { Serial.println("Init complete!"); }
}

void loop() {
  Blynk.run(); Serial.println("loop running"); delay(500);
  if (pressureCount == pressureLength && temperatureCount == temperatureLength) {
    // Procesar temperatura y detectar fiebre
    for (int i=0; i tempFeverThresh) feverEmail();
    }
    // Procesar presión y detectar caída / salida de cama
    for (int i=0; i