IDC2018IOT IoPill Box: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Đây là IoPill Box - hộp thuốc hàng tuần được kết nối internet.

Đối với dự án cuối cùng của khóa học IoT, chúng tôi đã quyết định đưa ra một giải pháp giúp đảm bảo rằng người cao tuổi (hoặc bất kỳ người nào khác sử dụng hộp thuốc hàng tuần) không quên uống thuốc hàng ngày và đúng giờ.

Trong các bước tiếp theo, chúng tôi sẽ mô tả các quy trình khác nhau của dự án của chúng tôi, bao gồm cả việc triển khai và cải tiến dự án được đề xuất trong tương lai.

1. Chỉ định ngày - theo ngày trong tuần, ô tương ứng trong hộp sẽ được chiếu sáng, cho biết loại thuốc nào sẽ được uống.
2. Cho biết các viên thuốc trong ngày nhất định đã được uống - thông qua một cảm biến LDR được cài đặt trong mỗi ô, hộp sẽ tự động biết bất cứ khi nào một ô đã được mở để rút thuốc hàng ngày, tất cả 7 đèn LED sẽ chỉ báo cho bệnh nhân.
3. Nhắc nhở 1 - trong trường hợp chưa uống thuốc hàng ngày trong khung thời gian yêu cầu, một email nhắc nhở sẽ được gửi đến người dùng để nhắc họ uống thuốc.
4. Lời nhắc 2 - trong trường hợp người dùng vẫn chưa uống thuốc, sau khung thời gian nhất định và sau lời nhắc đầu tiên, một email sẽ được gửi đến thành viên gia đình hoặc trợ lý y tế - thông báo cho họ biết rằng thuốc hàng ngày chưa được uống
5. Lời nhắc Cuối tuần - vào cuối tuần, lời nhắc đổ đầy thuốc cho tuần tiếp theo sẽ được gửi đến người dùng, bao gồm hướng dẫn về liều lượng và loại thuốc cho mỗi ngày - qua email.
6. Nhật ký dữ liệu - lịch sử ngày và giờ uống thuốc được lưu trong nguồn cấp dữ liệu nhật ký qua MQTT.

Bước 1: Phần cứng, Phần mềm và Vật liệu cần thiết

1. ESP8266 NodeMCU
2. 7 đèn LED
3. 7 LDR
4. Điện trở 7 x 10k Ohm (cho ldrs)
5. Điện trở 7 x 200R Ohm (cho đèn led)
6. Điện trở 4,7k Ohm (cho MCP23017)
7. 16-ch-analog-multiplexer
8. MCP23017
9. Hộp thuốc
10. Một hộp các tông

Bước 2: Hộp và Hộp thuốc

Chúng tôi tìm thấy một số hộp các tông và đặt mạch điện vào đó và dán hộp thuốc lên trên nó.

Vì độ nhạy sáng của ldr và mục tiêu của chúng tôi là làm cho độ chính xác của nó tốt - chúng tôi đã phải phun sơn hộp đựng thuốc.

Đối với mỗi ldr, chúng tôi "khoan" 2 lỗ ở mặt sau của hộp thuốc mỗi ngày - theo phương pháp cổ điển "kim nóng".

Đối với mỗi led, chúng tôi dùng kim lạnh ghim hai lần vào hộp.

Đối với cáp nguồn, chúng tôi tạo một lỗ ở mặt sau của hộp các tông.

Bước 3: Sơ đồ mạch

Như bạn có thể thấy trong hình, chúng tôi đã hàn tất cả các thành phần như trong sơ đồ - chúng tôi đã thực hiện sau khi sơn hộp thuốc, các ldrs bên trong mỗi ngày và cả đèn led trong hộp các tông.

Trong các hình ảnh, bạn chỉ có thể thấy 2 trong số các đèn LED và đèn led (những cái thấp hơn đại diện cho Chủ nhật và những cái trên cùng đại diện cho Thứ Bảy), để có tất cả 7 từ cả hai, chỉ cần sao chép chúng trong sơ đồ và nối chúng với khoảng cách giữa chúng những người xuất hiện trong sơ đồ.

NodeMCU sẽ được cấp nguồn bằng cáp usb.

Bước 4: Nguồn cấp dữ liệu MQTT Adafruit

Chúng tôi thiết lập 2 nguồn cấp dữ liệu:

1. IOP_PatologyDemoPT - đại diện cho dấu thời gian của mỗi ngày khi bệnh nhân uống thuốc ngày đó
2. IOP_PatologyDemoHR (chưa được triển khai, công việc trong tương lai) - đại diện cho BPM của bệnh nhân.

Bước 5: Cấu hình IFTTT

Chúng tôi đã thực hiện 3 sự kiện IFTTT:

1. Nhắc nhở_1 - trong trường hợp chưa uống thuốc hàng ngày trong khung thời gian yêu cầu, một email nhắc nhở sẽ được gửi đến người dùng để nhắc họ uống thuốc
2. Nhắc nhở_2 - trong trường hợp người dùng vẫn chưa uống thuốc của mình, sau khung thời gian nhất định và sau lời nhắc đầu tiên, một email sẽ được gửi đến thành viên gia đình hoặc trợ lý y tế - thông báo cho họ biết rằng những viên thuốc hàng ngày chưa được uống
3. fill_pill - vào cuối tuần, thông báo nhắc nhở đổ đầy thuốc cho tuần tiếp theo sẽ được gửi đến người dùng, bao gồm hướng dẫn về liều lượng và loại thuốc cho mỗi ngày - qua email

Bước 6: Mã

Mã này rất đơn giản và chứa đầy những bình luận hữu ích.

Đối với cấu hình của bạn, hãy đảm bảo rằng bạn đã thay đổi khóa bí mật IFTTT và Adafruit, cũng như cấu hình wifi.

Sơ đồ máy trạng thái của mã như được mô tả trong hình thêm vào bước này.

Bước 7: Bổ sung

Những thách thức trong dự án

Chúng ta có cần đảm bảo rằng những viên thuốc đã được thực sự uống không? - đây là câu hỏi mà chúng tôi đã tự hỏi mình trong quá trình động não của dự án, bởi vì vào cuối ngày, người dùng là con người chứ không phải máy móc, và ngay cả khi có dấu hiệu cho thấy anh ta đã uống thuốc ra khỏi hộp, vẫn còn một giới hạn về chỉ định liệu anh ta có thực sự sử dụng thuốc hay không.

Tuy nhiên, chúng tôi quyết định rằng câu hỏi này không phải là trọng tâm chính trong dự án của chúng tôi và thiết bị này, và chúng tôi tập trung vào cách giảm thiểu khả năng người dùng bỏ lỡ liều thuốc hàng ngày của mình.

Một vấn đề khác mà chúng tôi muốn giải quyết là đảm bảo người dùng không uống thuốc vào một ngày khác. Giải pháp của chúng tôi là một dấu hiệu cụ thể và rõ ràng về ô hiện tại sẽ được sử dụng, tuy nhiên, có những giải pháp tốt hơn và an toàn hơn để đảm bảo lỗi này không xảy ra, tuy nhiên chúng tôi không có công cụ để hỗ trợ các giải pháp đó (ví dụ: khóa trên ô, xem ứng dụng trong tương lai cho dự án)

Hạn chế

Dự án của chúng tôi đề cập đến một hộp hàng tuần duy nhất - một liều thuốc mỗi ngày - giải pháp có thể được mở rộng hơn nữa để hỗ trợ nhiều liều lượng thuốc mỗi ngày / nhiều hộp

Cơ học - chúng tôi không sử dụng bất kỳ bộ phận / động cơ chuyển động nào vì chúng không phải là một phần của khóa học. Có thể hữu ích để cho phép chúng tôi khóa các ô không được sử dụng, tự động điền vào các ô bằng thuốc vào cuối tuần, v.v.

Các ứng dụng / cải tiến trong tương lai cho dự án

Nhịp tim - thêm một cảm biến để đo nhịp tim của bệnh nhân và bằng cách nhấn nút, gửi dữ liệu đến nguồn cấp dữ liệu MQTT để theo dõi thêm

Ứng dụng - một ứng dụng thân thiện với người dùng kiểm soát hệ thống - thông qua ứng dụng này, người dùng có thể cập nhật các

các biến của thiết bị:

1. Mấy giờ uống thuốc
2. Cập nhật các loại thuốc và liều lượng để làm đầy
3. Nhận lời nhắc qua ứng dụng
4. Lưu dữ liệu và nhật ký sử dụng thuốc.
5. Đặt thuốc qua ứng dụng khi hoàn tất

Gia hạn máy hỗ trợ 2 liều 1 ngày / nhiều hộp

Tự động điền vào các ô - vào cuối tuần hoặc sau khi thuốc đã được sử dụng, thiết bị sẽ đổ đầy thuốc cần thiết vào các ô hàng ngày.

Khóa các ô không được sử dụng - tất cả các ô trừ ô được sử dụng hàng ngày sẽ bị khóa để đảm bảo người dùng không vô tình uống nhầm thuốc / quá liều.

Cải tiến thiết kế.

Kết nối thiết bị với các công ty y tế / bảo hiểm để giám sát người dùng, lưu thông tin liên quan, cập nhật đăng ký và gửi thuốc khi cần thiết, v.v.