Dispositivo de monitoramento de paciente Covid-19 baseado em LoRa
Componentes e suprimentos
 | | The Things Network The Things Uno | | × | 1 | |
 | | The Things Network The Things Gateway | | × | 1 | |
 | | Maxim Integrated MAXREFDES117 # Desenvolvimento de monitor de freqüência cardíaca e oximetria de pulso Plataforma | | × | 1 | |
 | | Seeed Grove - Sensor de temperatura | | × | 1 | |
 | | Fios de jumpers (genérico) | | × | 1 | |
 | | DFRobot Gravity:Digital Push Button (Yellow) | | × | 1 | |
 | | Seeed Grove - Sensor de vibração (SW-420) | | × | 1 | |
 | | × | 1 | |
 | | × | 1 | |
 | | Seeed Grove - Temperatura, Umidade, Pressão e Sensor de Gás (BME680 ) | | × | 1 | |
Aplicativos e serviços online
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 | | Amazon Web Services AWS IoT | | |
 | | Extensão de código do Microsoft Visual Studio para Arduino | | |
Sobre este projeto
Verão
Propusemos um sistema inteligente de monitoramento de pacientes para monitorar as condições de saúde dos pacientes automaticamente por meio de redes conectadas baseadas em sensores. Este sistema foi projetado especialmente para pacientes com Covid-19. Vários sensores são usados para coletar os comportamentos biológicos de um paciente. As informações biológicas significativas são então encaminhadas para a nuvem IoT. O sistema é mais inteligente, sendo capaz de detectar a condição crítica de um paciente ao processar os dados dos sensores e fornecer instantaneamente notificação push para médicos / enfermeiras, bem como para o pessoal responsável pelo hospital. Os médicos e enfermeiras se beneficiam deste sistema observando seus pacientes correspondentes remotamente, sem visitá-los pessoalmente. Os parentes dos pacientes também podem se beneficiar deste sistema com acesso limitado.
Descrição
Nós usamos uma Things UNO (placa de desenvolvimento Lora) como um controlador principal deste sistema de monitoramento. A placa do Things UNO coletou as informações sobre os parâmetros de saúde do paciente de vários sensores (descritos na seção Lista de componentes de hardware). A Things UNO também é responsável pela transmissão de dados para o Lora Gateway (The Things Gateway). O gateway Lora está conectado à nuvem AWS. A plataforma de nuvem AWS IoT é usada como uma nuvem IoT para este sistema.
LISTA DE COMPONENTES DE HARDWARE
A condição de emergência de um paciente é determinada por meio da Equação matemática simples-I,
onde a notação matemática detalhada sobre o nível de limiar é elaborada na Tabela-1.
Desenvolvemos um aplicativo Mobile para visualização dos dados do sensor. Vários gráficos e medidores foram usados para exibir os dados dos sensores em tempo real, que contêm parâmetros de saúde atuais (condição de saúde atual) de um paciente. Por meio desse aplicativo, médicos ou enfermeiras podem acompanhar seus pacientes remotamente, sem precisar visitar a unidade de UTI. Devido à natureza da inteligência, o sistema enviava a notificação push aos médicos ou enfermeiras correspondentes sobre a situação de emergência do paciente, onde a Equação -I determina a condição de emergência de um paciente processando os dados dos sensores. O pessoal responsável pelo hospital (responsável da UTI) também monitorou constantemente mais de um paciente por vez por meio de nosso aplicativo de desktop conectado à nuvem baseado na web (mostrado na Figura), o que melhora a eficiência da unidade de UTI. Todos os aplicativos foram conectados à nuvem IoT e visualizaram os dados em tempo real usando diferentes tipos de gráficos como medidor, minigráfico, texto etc.
Aplicativo móvel de sistema de monitoramento de pacientes para médicos e enfermeiras. O dispositivo transmite continuamente os dados dos sensores para a nuvem IoT e o aplicativo é conectado diretamente à nuvem e visualiza o tempo real usando diferentes tipos de gráficos.
Conclusão
Nossa proposta de sistema descrita neste projeto permite que médicos ou enfermeiras, assim como responsáveis hospitalares, possam acompanhar o paciente em unidade de UTI em tempo real, o que melhora a eficiência e qualidade do serviço. Existe uma grande oportunidade de modificar este sistema como um dispositivo vestível, que nos permite monitorar idosos ou bebês remotamente de qualquer lugar.
Referência
1. Uddin, M. S., Alam, J. B., &Banu, S. (setembro de 2017). Sistema de monitoramento de pacientes em tempo real baseado na internet das coisas. Em 2017, 4ª Conferência Internacional sobre Avanços em Engenharia Elétrica (ICAEE) (pp. 516-521). IEEE. DOI:10.1109 / ICAEE.2017.8255410
Código
fonte Arduino
#include #include #include #include #include // Defina seu AppEUI e AppKeyconst char * appEui =" 0000000000000000 "; const char * appKey =" 00000000000000000000000000000000 "; # define loraSerial Serial1 # define debugSerial Serial // Substitua REPLACE_ME por TTN_FP_EU868 ou TTN_FP_US915 # define freqPlan REPLACE_ME // VARIABLE TO HOLD THE BENSORS; a pressão do nível do mar em sua região (****) Adafruit_BME280 bme; // Declaração do sensor BME280 unsigned long currentMillis; // mantém o tempo atual // período de tempo do oxímetro de pulso (período de medição) #define REPORTING_PERIOD_MS 1000PulseOximeter pox; uint32_t tsLastReport =0; // Callback (registrado abaixo) disparado quando um pulso é detectadovoid onBeatDetected () {// Serial.println ("Beat!");} Void Measured_pulse () {pox.update (); if (millis () - tsLastReport> REPORTING_PERIOD_MS) {bpm =pox.getHeartRate (); tsLastReport =millis (); }} TheThingsNetwork ttn (loraSerial, debugSerial, freqPlan); configuração void () {loraSerial.begin (57600); debugSerial.begin (9600); // Aguarde no máximo 10s pelo Serial Monitor enquanto (! DebugSerial &&millis () <10000); debugSerial.println ("- STATUS"); ttn.showStatus (); debugSerial.println ("- JOIN"); ttn.join (appEui, appKey); Serial.println (F ("teste BME280")); Serial.println ("Inicializando MAX30100"); pox.begin (); pox.setOnBeatDetectedCallback (onBeatDetected); status bool; status =bme.begin (); if (! status) {Serial.println ("Não foi possível encontrar um sensor BME280 válido, verifique a fiação!"); enquanto (1); } pinMode (7, OUTPUT); pinMode (A0, INPUT); pinMode (8, INPUT); pinMode (6, INPUT);} void loop () {debugSerial.println ("- LOOP"); h_rate =analogRead (A0); botão =leitura digital (8); temperatura =pox.getTemperature (); spo2 =pox.getSpO2 (); bpm =bpm; umidade =bme.readHumidity (); movimento =leitura digital (6); byte payload [6]; carga útil [0] =highByte (bpm); carga útil [1] =lowByte (temperatura); carga útil [2] =highByte (umidade); carga útil [3] =lowByte (movimento); carga útil [4] =lowByte (spo2); carga útil [5] =lowByte (botão); carga útil [6] =lowByte (h_rate); debugSerial.print ("Temperatura:"); debugSerial.println (temperatura); debugSerial.print ("Umidade:"); debugSerial.println (umidade); debugSerial.print ("BPM:"); debugSerial.println (bpm); debugSerial.print ("SPO2:"); debugSerial.println (spo2); debugSerial.print ("H_rate:"); debugSerial.println (h_rate); debugSerial.print ("Botão:"); debugSerial.println (botão); debugSerial.print ("Movimento:"); debugSerial.println (movimento); ttn.sendBytes (carga útil, sizeof (carga útil)); atraso (20000);}
Esquemas
