Raksha - Vital Monitor rau Frontline Workers: 6 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Kev thev naus laus zis saib xyuas kev noj qab haus huv, suav nrog smartwatches thiab trackers qoj ib ce, tau nyiam cov neeg siv khoom txaus siab nyob rau ob peb xyoos dhau los. Tsis yog tsuas yog muaj qhov kev txaus siab no tau txhawb nqa los ntawm qhov xav tau kev loj hlob sai hauv kev siv thev naus laus zis kev lag luam rau txhua qhov chaw, txuas ntxiv, thiab nthuav dav saib xyuas cov cim tseem ceeb, tab sis nws tau siv los ntawm lub xeev-ntawm-tus-kos duab thev naus laus zis kev txhim kho hauv sensor technology thiab kev sib txuas lus wireless. Kev lag luam thev naus laus zis hnav tau muaj nuj nqis ntau dua $ 13.2 nphom los xaus rau xyoo 2016 thiab nws cov txiaj ntsig tau kwv yees kom txog $ 34 nphom los txog rau xyoo 2020.

Muaj ntau lub ntsuas ntsuas ntsuas qhov tseem ceeb ntawm tib neeg lub cev uas yog qhov tseem ceeb rau kws kho mob lossis kws kho mob kom paub txog teeb meem kev noj qab haus huv. Peb txhua tus paub tias tus kws kho mob xub tshuaj xyuas Lub Plawv Tus Kheej kom paub lub plawv dhia sib txawv (HRV) thiab lub cev kub. Tab sis tam sim no cov cuab yeej hnav thiab cov cuab yeej ua tsis tiav hauv qhov raug thiab rov ua dua ntawm cov ntaub ntawv ntsuas. Qhov no feem ntau tshwm sim vim tsis tuaj kawm ntawv ntawm kev ua kom lub cev muaj zog thiab nyeem tsis raug thiab lwm yam.

Nta:

• Roj teeb-hnav tau
• Ntsuas lub plawv dhia lub sijhawm tiag tiag thiab cuam tshuam sib nrug (IBI)
• Ntsuas lub cev kub lub sijhawm
• Cov phiaj xwm phiaj xwm lub sijhawm tiag tiag ntawm cov zaub
• Xa cov ntaub ntawv hla Bluetooth mus rau lub xov tooj ntawm tes
• Cov ntaub ntawv tuaj yeem sau tseg thiab xa mus rau kws kho mob ncaj qha rau kev tshuaj xyuas ntxiv.
• Kev tswj roj teeb zoo nrog suav nrog pw.
• Los ntawm kev xa cov ntaub ntawv mus rau huab nws tsim cov ntaub ntawv loj rau cov kws tshawb fawb ua haujlwm ntawm kev kho mob daws rau COVID-19.

Khoom siv

Kho vajtse xav tau:

• SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 5V/16MHz × 1
• mem tes sensor × 1
• thermistor 10k × 1
• Rechargeable Roj teeb, 3.7 V × 1
• HC-05 Bluetooth Module × 1

Software apps thiab cov kev pabcuam online

Arduino IDE Cov

Cov cuab yeej siv tes thiab tshuab tsim

• 3D Tshuab Luam Ntawv (generic)
• Soldering hlau (generic)

Kauj ruam 1: Cia Pib

Tam sim no, cov cuab yeej siv niaj hnub no tsis yog tsuas yog tsom mus rau kev ntsuas kev tawm dag zog yooj yim xws li tus naj npawb ntawm cov kauj ruam tau ua hauv ib hnub, lawv kuj tseem saib xyuas lub cev kev xav tseem ceeb, xws li Kev Hloov pauv Lub Plawv (HRV), ntsuas cov piam thaj, ntsuas ntshav siab, thiab ntau cov ntaub ntawv ntsig txog kev noj qab haus huv ntxiv. Ntawm ntau qhov cim tseem ceeb ntsuas, ntsuas lub plawv (HR) suav tau yog ib qho txiaj ntsig zoo tshaj plaws. Tau ntau xyoo, cov ntawv Electrocardiogram (ECG) tau siv los ua tus txheej txheem saib xyuas lub plawv tseem ceeb txhawm rau txheeb xyuas cov hlab ntsha txawv txav thiab txhawm rau txheeb xyuas qhov tsis xwm yeem hauv lub plawv dhia. ECG yog kaw cov kev ua haujlwm hluav taws xob ntawm lub plawv. Nws qhia qhov kev hloov pauv hauv qhov dav ntawm ECG teeb liab piv rau lub sijhawm. Qhov kev kaw hluav taws xob no tau tshwm sim los ntawm kev tshem tawm txoj hauv kev ntawm lub plawv thiab cov leeg nqaij hauv lub plawv thaum txhua lub plawv dhia. Txawm hais tias ib txwm thev naus laus zis tshuaj xyuas lub plawv siv ECG cov cim tau dhau los txhim kho txuas ntxiv rau ntau caum xyoo los hais txog qhov kev hloov pauv uas xav tau ntawm lawv cov neeg siv, tshwj xeeb hauv kev ntsuas qhov tseeb.

Cov txheej txheem no, txog rau tam sim no, tseem tsis tau txhim kho mus rau qhov muab cov neeg siv yooj yim, txav tau yooj yim, thiab yooj yim. Piv txwv li, kom ECG ua haujlwm tau zoo, ntau lub tshuab hluav taws xob hluav taws xob yuav tsum tau muab tso rau qee qhov chaw hauv lub cev; txoj kev no txwv tsis pub txav mus los yooj yim thiab txav tau ntawm cov neeg siv. Ib qho ntxiv, PPG tau qhia nws tus kheej los ua lwm txoj hauv kev saib xyuas HR. Los ntawm kev siv cov lus piav qhia ntxaws ntxaws, PPG teeb tsa muaj peev xwm zoo los hloov ECG kaw rau kev rho tawm ntawm HRV cov cim, tshwj xeeb hauv kev saib xyuas cov tib neeg noj qab haus huv. Yog li, txhawm rau kov yeej cov kev txwv ECG, siv lwm txoj hauv kev raws li PPG thev naus laus zis tuaj yeem siv tau. Los ntawm tag nrho cov ntaub ntawv no peb tuaj yeem txiav txim siab tias ntsuas lub plawv dhia thiab lub cev kub thiab ntsuas lawv kom paub txhawm rau txheeb xyuas seb puas muaj qhov txawv txav ntawm lub cev kub thiab nce qis SpO2 qib oxygen hauv hemoglobin yuav pab pom thaum ntxov ntawm COVID-19. Txij li cov cuab yeej no yog hnav tau qhov no tuaj yeem pab cov neeg ua haujlwm pem hauv ntej xws li kws kho mob, kws saib xyuas mob, tub ceev xwm thiab cov neeg ua haujlwm huv uas ua haujlwm nruab hnub hmo ntuj los tawm tsam COVID-19.

Tau txais qhov yuav tsum tau peb tuaj yeem hloov pauv cov lus qhia thiab hom sensor raws li qhov xav tau. Muaj ib qho ntsuas zoo dua MAX30100 lossis MAX30102 rau lub plawv ntsuas ntsuas siv PPG cov txheej txheem. Kuv siv 10k thermistor rau ntsuas kub, ib tus tuaj yeem siv cov ntsuas kub xws li LM35 lossis DS1280 thiab lwm yam

Kauj Ruam 2: Tsim Rooj plaub

Txhawm rau kom hnav cov cuab yeej siv tau, nws yuav tsum tau muab ntim rau hauv rooj plaub kom tsim nyog txhawm rau tiv thaiv los ntawm kev puas tsuaj, yog li kuv tau mus tom ntej thiab tsim rooj plaub uas tuaj yeem haum rau txhua qhov kuv ntsuas thiab MCUs.

Kauj Ruam 3: Sib dhos Cov Khoom Siv Hluav Taws Xob

Tam sim no peb yuav tsum txuas tag nrho cov khoom siv xav tau, ua ntej kuv muaj phiaj xwm xaiv ESP12E ua MCU tab sis txij li nws tsuas muaj ib qho 1 ADC tus pin thiab kuv xav kom cuam tshuam 2 cov khoom sib piv kuv tau rov qab mus rau Arduino nrog Bluetooth teeb tsa.

Kuv yuav luag xaiv ESP 12E

Nrog ESP ib tus tuaj yeem xa cov ntaub ntawv ncaj qha mus rau huab tuaj yeem yog tus kheej server lossis lub vev xaib zoo li yam hais lus thiab qhia ncaj qha rau cov neeg ua haujlwm txhawj xeeb los ntawm qhov ntawd.

Schematic

Qhov kev txuas txuas ua ntej cable tau muaj teeb meem ntau nrog xaim tau tawg vim ntswj thiab tig rau hauv qhov chaw txwv, tom qab ntawd kuv tau tsiv mus rau insulated tooj liab xaim los ntawm lub armature ntawm DC lub cev muaj zog. Uas yog qhov muaj zog zoo kuv yuav tsum hais.

Kauj ruam 4: Coding

Lub tswv yim yooj yim yog zoo li no.

Lub hauv paus ntsiab lus ua haujlwm ntawm PPG cov ntsuas yog qhov pib los ntawm teeb pom kev zoo ntawm lub ntsis ntiv tes thiab ntsuas qhov siv lub teeb los ntawm kev siv yees duab-diode. Ntawm no kuv tab tom siv lub txee ntsuas mem tes los ntawm www.pulsesensor.com. Kuv tau hais lwm txoj hauv kev hauv ntu ntu. Peb yuav ntsuas qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm tus lej pin 0 uas yog, tig los, ntsuas cov ntshav ntws ntawm lub ntsis ntiv tes lossis ntawm lub dab teg uas peb tuaj yeem ntsuas lub plawv dhia thiab IBI. Kev ntsuas kub peb siv 10k NTC thermistor, kuv tau rho tawm los ntawm lub roj teeb lub laptop. Ntawm no, siv NTC hom thermistor ntawm 10kΩ. NTC ntawm 10kΩ txhais tau hais tias cov thermistor no muaj qhov ua haujlwm ntawm 10kΩ ntawm 25 ° C. Qhov hluav taws xob hla 10kΩ resistor tau muab rau ADC ntawm pro-mini-board.

Qhov ntsuas kub tuaj yeem pom los ntawm kev ntsuas cua sov siv Steinhart-Hart equation. Temperature hauv Kelvin = 1 / (A + B [ln (R)] + C [ln (R)]^3) qhov twg A = 0.001129148, B = 0.000234125 thiab C = 8.76741*10^-8 thiab R yog cov thermistor tsis kam. Nco ntsoov tias cav () muaj nuj nqi hauv Arduino yog qhov tseeb.

int cov thermistor_adc_val;

ob npaug output_voltage, thermistor_resistance, therm_res_ln, kub, tempf; thermistor_adc_val = analogRead (thermistor_output);

output_voltage = ((thermistor_adc_val * 3.301) / 1023.0);

thermistor_resistance = ((3.301 * (10 / output_voltage)) - 10);

/ * Kuj hauv kilo ohms */

thermistor_resistance = thermistor_resistance * 1000;

/ * Kuj nyob hauv ohms */

therm_res_ln = log (thermistor_resistance);

/* Steinhart-Hart Thermistor Equation:* / /* Kub hauv Kelvin = 1 / (A + B [ln (R)] + C [ln (R)]^3)* / /* qhov twg A = 0.001129148, B = 0.000234125 thiab C = 8.76741 * 10^-8 * / kub = (1 / (0.001129148 + (0.000234125 * therm_res_ln) +) (0.0000000876741 * therm_res_ln * therm_res_ln / * Kub hauv Kelvin */ kub = kub - 273.15; / * Kub hauv degrees Celsius */

Serial.print ("Kub hauv degrees Celsius =");

Serial.println (kub);

Ua tiav txoj cai tuaj yeem pom ntawm no.

Kauj Ruam 5: Xeem thiab Ua Haujlwm

Kauj Ruam 6: Kev txhim kho yav tom ntej thiab xaus lus

Kev txhim kho yav tom ntej:

• Kuv xav ntxiv cov yam ntxwv hauv qab no:
• Siv Tiny ML thiab Tensorflow lite txhawm rau txheeb xyuas qhov txawv txav.
• Ua kom zoo dua roj teeb los ntawm kev siv BLE
• Daim ntawv thov Android rau kev ceeb toom tus kheej thiab cov lus qhia hais txog kev noj qab haus huv
• Ntxiv lub cav kev co rau ceeb toom

Xaus:

Nrog kev pab los ntawm cov khoom siv qhib thiab cov khoom siv hluav taws xob, peb tuaj yeem hloov pauv hauv lub neej ntawm cov neeg ua haujlwm hauv ntej los ntawm kev txheeb xyuas COVID-19 cov tsos mob piv txwv li, kev hloov pauv hauv HRV thiab Lub cev kub ib tus tuaj yeem txheeb xyuas cov kev hloov pauv thiab qhia lawv kom cais tawm kom tsis txhob kis mus ntxiv. ntawm tus kab mob. Qhov zoo tshaj plaws ntawm cov cuab yeej no yog, nws qis dua 15 $ uas yog qhov pheej yig dua li qhov muaj cov kev tawm dag zog thiab lwm yam thiab yog li tsoomfwv tuaj yeem ua cov no thiab tiv thaiv cov neeg ua haujlwm pem hauv ntej.