Kutija za medicinske sestre: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

'Nurse Box' je lični vitalni sistem skenera koji bi pojedinac mogao koristiti u kućnom okruženju za redovnu provjeru temperature i brzine pulsa bez ikakvog napora. Kutija za medicinske sestre bilježi i pohranjuje vaše podatke o temperaturi i brzini pulsa, pa čak ide i korak dalje kako bi vam poslala upozorenje kada vitalne funkcije pređu sigurnosne razine. Ovaj uređaj u svojoj idealnoj verziji pomaže vam da zadržite važne zdravstvene podatke za analizu i daje vam do znanja kada nešto nije u redu. 'Kutija za medicinske sestre' ni na koji način nije zamjena za doktora ili hitnu pomoć, već za automatiziranu medicinsku sestru koja vas provjerava koliko god želite i govori vam kad god neki vitalni podaci budu izvan grafikona.

Korak 1: Originalni planovi i njihova evolucija:

Prvobitni plan je bio dizajnirati kutiju za medicinske sestre kako je gore opisano sa potpuno funkcionalnim krugom osjetljivim na temperaturu i pulsom. U početku sam htio uključiti android aplikaciju koja vizualizira ove podatke poslane iz kutije za medicinske sestre.

Da bih dao neki kontekst, osim "pravljenja" minimalnih sklopova koliko je potrebno na laboratorijskim satovima u srednjoj školi, do ovog semestra nikada nisam stvarao nijedan krug. Više sam bio programer i osjećao sam se ugodno baveći se složenim kodom, a ne jednostavnim sklopovima. Kada sam se prijavio za 297DP kod profesora Charlesa Mallocha, znao sam da ovo neće biti u mojoj zoni udobnosti gdje sam imao velike šanse za neuspjeh. Trudio sam se da moj cilj bude razumno težak jer sam znao da ću, ako ciljam na nešto teže samo zato što moji vršnjaci rade na sofisticiranijim projektima, završiti kratko i razočaran. Dakle, prvobitni plan nije bio ništa sofisticirano na papiru, već je stajao na vrhuncu strme krivulje učenja za mene lično. Testirao sam brojne mini sklopove pokušavajući razumjeti kontrolu koju arduino ima na strujnom krugu i kako s njom mogu manipulirati kodom. Čitao sam mnogo o Arduinu i proradio cijeli komplet izumitelja SparkFuna. Bio je to proces, ali fantastičan način za istinsko razumijevanje sklopova i koda. Nakon nekoliko tjedana istraživanja kompleta pronalazača, krenuo sam u svoju misiju. Radio sam na temperaturnom krugu kojem je trebalo nekoliko sedmica da razumije i kodira. Iako su direktne implementacije postojale na mreži, želio sam razumjeti i napraviti svaku liniju koda. Krug brzine pulsa bio je izazovniji jer se bavio različitim vrstama kondenzatora i IC-LM324. Ovo mi je zakompliciralo krug i morao sam smanjiti svoje planove o uključivanju bluetooth modula i android aplikacije za vizualizaciju podataka. To je izvodljivo i već sam puno čitao i naučio što trebam učiniti da to implementiram, ali vrijeme je bilo ograničeno.

Korak 2: Dovršeno istraživanje:

Istraživanje je bilo jedan od integralnih i dugotrajnih aspekata ovog projekta i ovog kursa. Potrošio sam koliko sam sati mogao razumjeti inače apstrahirane koncepte koji stoje iza arduina i kola. Gledanje sheme kola i postavljanje komponenti nije težak dio- dolazi se sa shemom kola ili razumijevanjem zašto se shema pojavila na google-u na način na koji se pojavila. Čitanje o vitalnim faktorima i razumijevanje što podaci znače i kako ih najbolje prezentirati korisniku Kutije za medicinske sestre bilo je ključno u formiranju mojih ciljeva i vizije za ovaj projekt. Nisu mi naučni članci bili od pomoći kao pojednostavljeni tekstovi i video zapisi na YouTubeu koji su prekinuli tok u krugu. U većini slučajeva, nakon čitanja, sjećam se da sam zurio u svoj krug shvativši da "radi, ali ne onako kako ja mislim da radi." Poznavanje teorije na času se jako razlikovalo od čitanja teorije u potrazi za načinom da se ona primijeni na projektu. Sve što je izgledalo beznačajno kao otpornik na shemi u udžbeniku postalo je značajno. Koncepti koje sam naučio bili su neprocjenjivi. Čak sam ušao u zečju rupu bežične komunikacije i Diffie-helmanov ključ razmjenjivao sigurnosnu enkripciju kako bih implementirao siguran način za slanje podataka iz sistema na telefon. Iskreno, najuzbudljiviji dio cijelog projekta bilo je pet sati koje sam proveo razumijevajući kriptografiju, Ceasar šifru, RSA algoritam i Diffie-Helmanov algoritam. Međutim, nisam mogao podići projekt na nivo na kojem sam mogao implementirati bilo koju od ovih nevjerovatnih novih stvari koje sam naučio tokom projekta.

Korak 3: Naišle poteškoće:

Izazovi su dolazili u dva dijela: lični i razvojni. Uključeni lični izazovi potcijenili su vrijeme potrebno za ostale klase koje su utrošile vrijeme koje sam namjeravao odvojiti za ovaj projekt. Bolje vještine upravljanja vremenom i čistiji pregled veće slike pomogle bi mi da završim cijeli projekt na vrijeme, a ne manju verziju.

Izazovi u razvoju bili su brojni. Za razumijevanje koncepata trebalo je vremena i puno čitanja. Implementacija je bila još teža jer su zakrivljene loptice, poput razbijene ploče i dijelova koje je trebalo zamijeniti bitnim dijelovima, otežavale istraživanje, ali i zabavu. Pokretanje koda je bilo u redu, ali provjeravanje da li je učinio ono što sam mislio da je uključivalo je puno lupanja okolo sa više metara, a najteži aspekt u tome je što nisam znao šta tražim. Pred kraj, razvojni izazovi postali su sve značajniji kada sam pokušao implementirati bluetooth modul i uključivao je preinaku cijelog kola. Drugi problem je tačnost koju nudi Nurse Box. Vrijednosti temperature su isključene i treba ih uzeti u obzir. Ako želimo postići temperaturu iz zatvorenog dijela tijela, morat ćemo strukturirati krug upotrebom i bacanjem slojeva za senzor tako da bude higijenski i precizan.

Korak 4: Potrebna promjena u M5:

Makerspace M5 bio je idealan prostor za razvoj ovog projekta. Prelazeći na prvu sedmicu nakon što sam odabrao projekt na kojem sam htio raditi, nisam očekivao mnogo toga naučiti izvan nišne teme vitalnosti i sklopova koji se na nju odnose. Međutim, Makerspace mi je omogućio da sa kolegama razgovaram o njihovim projektima onoliko koliko sam mislio o svojim, a u procesu vjerujem da sam naučio daleko više nego što sam trebao. Projekt Ayana Sengupte u vezi s usklađivanjem uzoraka naučio me toliko o strojnom učenju, treniranju robota i upotrebi vlastitih vektora (konačno!). Projekat Stephena Lendla u vezi sa prikazom vremena na ogledalu upoznao me sa Raspberry Pi-om i pomogao mi da shvatim moć API-ja i Pythona za dobijanje ažuriranja sistema u realnom vremenu. Ben Button i ja sjeli smo da shvatimo tranzistore i kako se može koristiti za okretanje rotora sekvencijalnim protokom struje. Imao sam više od tog prostora za stvaranje od onoga što sam uložio i to je uglavnom bilo zbog kulture koju je održavalo mesto gde smo od bilo koga mogli naučiti bilo šta. Ja lično ne bih ništa pojednostavio u tom prostoru, ali svakako bih volio da iskoristim obilje znanja u toj prostoriji natjerajući ih da daju komentare i predlože ideje o svom projektu.

Korak 5: Dostignuća:

Dostignuća koja se odnose na medicinsku sestru bila su ponizna. Krug senzora temperature i pulsa od nule je iskreno sve što mogu pokazati na demonstraciji kao postignuće koje ne govori mnogo. Međutim, proces me naučio više od bilo kojeg teksta koji sam pročitao u posljednja dva mjeseca. Naučio sam mnogo o ljudskim vitalnostima, biologiji koja stoji iza njih i fizici pri mjerenju. Razvio sam kola od nule i uporedio ih sa postojećim modelima i pritom naučio o zamkama koje pravim prilikom stvaranja kola. Konačno sam shvatio vezu i upotrebu arduina i kako bolje čitati podatkovne listove za IC uključenu u projekt. Kao što je spomenuto, naučio sam gotovo sve što znam o kriptografiji od nule za ovu klasu i mislim da trenutno imam osnovno znanje za razvoj sirovog sigurnosnog sistema na Pythonu. Čak sam se osjećao toliko motivirano da sam počeo pisati algoritam za Diffie-Hellman kriptografiju. Osim toga, naučio sam mnogo o mašinskom učenju, usklađivanju uzoraka, malini Pi -ima i tranzistorima od svojih vršnjaka tokom svog vremena na kursu. Takođe sam učio o Android aplikaciji na Android Studiju i znam da mogu pokupiti gdje sam stao ljeti za vizualizaciju prikupljenih podataka.

Korak 6: Kako stvoriti vlastitu kutiju za medicinske sestre

Razumevanje cilja je od najvećeg prioriteta. Imao sam ogromnu pogrešnu interpretaciju koncepta pulsa i pritiska koji su me unazadili za dvije sedmice. Nakon što koncepti ne budu postojali, preporučio bih da počnete sa vrlo rudimentarnim krugovima ako niste upoznati sa krugovima kao ja. Od ključne je važnosti da se upoznate s funkcioniranjem dijelova i uređaja i općenitim tokom sistema prije nego što prijeđete na stvaranje kompliciranog kola. Kada se to učini, razbijanje projekta na faze i rad na njima bit će važno. Projekat sam razbio u senzor temperature, senzor pulsa, bluetooth modul, android aplikaciju. etape. Vrlo brzo sam shvatio šta se mogu nadati da ću postići u ograničenom vremenu koje imam, a šta ne. Ovo pomaže da se radi vrlo realno i spriječava da cijeli projekt izgleda zastrašujuće. Slijepo praćenje koraka na web stranici dovelo bi do puno problema i krajnje ograničene funkcionalnosti. Htjeli biste razumjeti kako se vaše kolo ponaša kako biste ga mogli prilagoditi onome što zamišljate. Što se tiče dijelova projekta koji su u tijeku- bluetooth modula i android aplikacije, ja ću to učiniti radeći odvojeno na postavljanju i prijemu bluetooth modula, a zatim ih integrirajući u krug s potrebnim izmjenama.

Arduino kod uključuje sekvencijalni tok aktiviranja, prijema i manipulacije podacima u petlji. Kad se to shvati, sve što trebate učiniti je tražiti kako aktivirati port ili primiti podatke. Postoji definitivna logička raščlamba ovoga, a otklanjanje grešaka u kodu i analiza kruga s više metara su odličan način za to.

Korak 7: Sljedeći koraci:

Nurse Box ima moćnu ulogu sa stanovišta korisnika. Međutim, u sadašnjem obliku ograničavamo prijenos podataka Nurse Box -a na bežični prijenos u neposrednoj blizini putem Bluetootha. Ako možemo nadograditi arduino na Raspberry Pi, s čim sam unatrag trebao početi, možemo lako koristiti Wifi za dugotrajni prijenos podataka, zbog čega bi osobni liječnik korisnika ili, recimo, njegov bliski rođak, mogao biti držati u toku s obzirom na vitalne aspekte. Mogu se dodati još vitalni elementi, poput pritiska, što će kutiju za medicinske sestre učiniti još snažnijom. Uključivanje komponente za upotrebu i bacanje preko senzora temperature bez ugrožavanja tačnosti bit će važno ako mjerimo temperaturu sa zatvorenih dijelova tijela. Efikasnost i preciznost podešavanja, optimiziranje protoka podataka i osiguranje prijenosa podataka bit će posljednji koraci prije nego što Nurse Box može biti otkriven korisniku. U društvu postoji definitivna potreba i prostor za koncept ličnog vitalnog skenera koji nudi onoliko koliko nudi i medicinska sestra. Pred nama je mnogo izazova, ali vjerujem da vrijedi pokušati.