Covid-19-patiëntbewakingsapparaat op basis van LoRa

Over dit project

Zomers

We hebben een intelligent patiëntbewakingssysteem voorgesteld om de gezondheidstoestand van de patiënt automatisch te bewaken via op sensoren gebaseerde verbonden netwerken. Dit systeem is speciaal ontworpen voor Covid-19 patiënten. Er worden verschillende sensoren gebruikt om het biologische gedrag van een patiënt te verzamelen. De zinvolle biologische informatie wordt vervolgens doorgestuurd naar de IoT-cloud. Het systeem is intelligenter en kan de kritieke toestand van een patiënt detecteren door sensorgegevens te verwerken en geeft onmiddellijk pushmeldingen aan artsen/verpleegkundigen en de verantwoordelijke ziekenhuismedewerkers. De artsen en verpleegkundigen profiteren van dit systeem door hun corresponderende patiënten op afstand te observeren zonder persoonlijk langs te komen. Familieleden van patiënten kunnen ook profiteren van dit systeem met beperkte toegang.

Beschrijving

We hebben een Things UNO (Lora development board) gebruikt als hoofdcontroller van dit monitoringsysteem. Het Things UNO-bord verzamelde de informatie over de gezondheidsparameters van de patiënt van verschillende sensoren (beschreven in het gedeelte Hardwarecomponentenlijst). The Things UNO is ook verantwoordelijk voor het verzenden van gegevens naar de Lora Gateway (The Things Gateway). De Lora-gateway is verbonden met de AWS-cloud. Het AWS IoT-cloudplatform wordt gebruikt als een IoT-cloud voor dit systeem.

HARDWARE COMPONENT LIJST

De noodsituatie van een patiënt wordt bepaald door de eenvoudige wiskundige vergelijking-I,

waar de details van de wiskundige notatie over het drempelniveau zijn uitgewerkt in Tabel 1.

Voor het visualiseren van de sensordata hebben we een Mobiele applicatie ontwikkeld. Verschillende grafieken en meters zijn gebruikt voor het weergeven van de real-time sensorgegevens, die huidige gezondheidsparameters (huidige gezondheidstoestand) van een patiënt bevatten. Via deze applicatie kunnen artsen of verpleegkundigen hun patiënten op afstand monitoren zonder de IC-afdeling te bezoeken. Vanwege de aard van intelligentie stuurde het systeem de push-notificatie naar corresponderende artsen of verpleegkundigen over de noodsituatie van de patiënt, waarbij de vergelijking -I de noodsituatie van een patiënt bepaalt door de sensorgegevens te verwerken. De verantwoordelijke van het ziekenhuis (de verantwoordelijke van de ICU) hield ook constant meer dan één patiënt tegelijk in de gaten via onze webgebaseerde cloud-verbonden desktoptoepassing (getoond in afbeelding), wat de efficiëntie van de ICU-eenheid verbetert. Alle applicaties waren verbonden met de IoT-cloud en visualiseerden de realtime gegevens met behulp van verschillende soorten grafieken zoals meter, sparkline, tekst enz.

Mobiele applicatie van patiëntbewakingssysteem voor artsen en verpleegkundigen. Het apparaat streamt continu de sensorgegevens naar de IoT-cloud en de applicatie is direct verbonden met de cloud en visualiseert de realtime met behulp van verschillende soorten grafieken. 

Conclusie

Ons voorgestelde systeem dat in dit project wordt beschreven, stelt artsen of verpleegkundigen in staat, evenals de verantwoordelijken van het ziekenhuis, hen in staat te stellen de patiënt in realtime op de IC-afdeling te volgen, wat de efficiëntie en de servicekwaliteit verbetert. Er is een enorme kans om dit systeem aan te passen als een draagbaar apparaat, waarmee we de oudere mensen of baby's op afstand vanaf elke plaats kunnen volgen.

Referentie

1. Uddin, M. S., Alam, J. B., &Banu, S. (2017, september). Realtime patiëntbewakingssysteem op basis van internet of things. In 2017 4th International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE) (pp. 516-521). IEEE. DOI:10.1109/ICAEE.2017.8255410

Code

• bron

bronArduino

#include #include #include #include #include // Stel uw AppEUI en AppKeyconst in char *appEui =" 0000000000000000";const char *appKey ="00000000000000000000000000000";#define loraSerial Serial1#define debugSerial Serial// Vervang REPLACE_ME door TTN_FP_EU868 of TTN_FP_US915#define freqPlan REPLACE_ME//VARIABLE TO HOLD THE SENSO; de zeespiegeldruk in uw regio (****)Adafruit_BME280 bme; // BME280 Sensnor-verklaring ongetekende lange stroom Millis; // houd de huidige tijd vast // pulsoximeter-tijdsperiode (meetperiode) #define REPORTING_PERIOD_MS 1000PulseOximeter pox; uint32_t tsLastReport =0;// Terugbelverzoek (hieronder geregistreerd) wordt geactiveerd wanneer een puls wordt gedetecteerd ongeldig onBeatDetected () {// Serial.println ("Beat!");}nietig gemeten_pulse(){ 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); // Wacht maximaal 10s op Serial Monitor while (!debugSerial &&millis() <10000); debugSerial.println("-- STATUS"); ttn.showStatus(); debugSerial.println("-- JOIN"); ttn.join(appEui, appKey); Serial.println(F("BME280-test")); Serial.println("Initialiseren van MAX30100"); pokken.begin(); pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected); bool-status; status =bme.begin(); if (!status) { Serial.println("Kon geen geldige BME280-sensor vinden, controleer de bedrading!"); terwijl (1); } pinMode (7, UITGANG); pinMode(A0,INPUT); pinMode(8,INPUT); pinMode(6,INPUT);}void loop(){ debugSerial.println("-- LOOP"); h_rate =analoog lezen (A0); knop =digitalRead(8); temperatuur =pokken.getTemperature(); spo2 =pokken.getSpO2(); bpm =bpm; vochtigheid =bme.readHumidity(); beweging =digitalRead (6); byte-lading[6]; laadvermogen [0] =highByte(bpm); laadvermogen [1] =lowByte(temperatuur); laadvermogen [2] =highByte (vochtigheid); laadvermogen [3] =lowByte(beweging); laadvermogen [4] =lowByte(spo2); laadvermogen [5] =lowByte(knop); laadvermogen [6] =lowByte(h_rate); debugSerial.print("Temperatuur:"); debugSerial.println(temperatuur); debugSerial.print("Vochtigheid:"); debugSerial.println (vochtigheid); debugSerial.print("BPM:"); debugSerial.println(bpm); debugSerial.print("SPO2:"); debugSerial.println(spo2); debugSerial.print("H_rate:"); debugSerial.println(h_rate); debugSerial.print("Knop:"); debugSerial.println(knop); debugSerial.print("Beweging:"); debugSerial.println(beweging); ttn.sendBytes(payload, sizeof(payload)); vertraging(20000);}

Schema's