Kutija za medicinske sestre: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

'Nurse Box' osobni je vitalni sustav skenera koji bi pojedinac mogao koristiti u kućnim uvjetima za redovitu provjeru svoje 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 su vitalni pokazatelji prešli sigurnosne razine. Ovaj uređaj u svojoj idealnoj verziji pomaže vam u čuvanju važnih zdravstvenih podataka za analizu i daje vam do znanja kada nešto nije u redu. 'Kutija za medicinske sestre' ni na koji način nije zamjena za liječnika ili hitnu pomoć, već automatizirana medicinska sestra koja vas provjerava onoliko često koliko želite i govori vam kad god neki vitalni podaci budu izvan grafikona.

Korak 1: Izvorni planovi i njihova evolucija:

Prvotni plan bio je dizajnirati kutiju za medicinske sestre kako je gore opisano s potpuno funkcionalnim krugom osjetljivim na temperaturu osjetljivim na puls. U početku sam htio uključiti android aplikaciju koja vizualizira te podatke poslane iz kutije za medicinske sestre.

Da bih dao neki kontekst, osim "pravljenja" minimalnih sklopova koliko je potrebno u laboratorijskim satovima u srednjoj školi, do ovog semestra nikad nisam stvarao nikakve sklopove. Bio sam više programer i osjećao sam se ugodno baveći se složenim kodom, a ne jednostavnim sklopovima. Kad sam se prijavio na 297DP s profesorom Charlesom Mallochom, znao sam da će ovo izaći iz moje zone udobnosti gdje sam imao velike šanse za neuspjeh. Trudio sam se održati svoj ciljani projekt razumno napornim jer sam znao da ću, ako ciljam na nešto teže samo zato što moji vršnjaci rade na sofisticiranijim projektima, završiti kratko i razočaran. Dakle, izvorni plan nije bio ništa sofisticirano na papiru, već je za mene osobno stajao na vrhuncu strme krivulje učenja. Testirao sam brojne mini sklopove pokušavajući razumjeti kontrolu koju arduino ima na strujnom krugu i kako s njom mogu manipulirati kodom. Puno sam čitao 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 izumiteljskog pribora, krenuo sam u svoju misiju. Radio sam na temperaturnom krugu koji je trebao nekoliko tjedana da se shvati i kodira. Iako su izravne implementacije postojale na mreži, želio sam razumjeti i napraviti svaki redak koda. Krug 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 izvedivo i već sam puno čitao i naučio što moram 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 kolegija. Potrošio sam koliko sam sati mogao razumjeti inače apstrahirane koncepte koji stoje iza arduina i sklopova. Gledanje dijagrama kruga i postavljanje komponenti nije težak dio- dolazi se s dijagramom sklopa ili razumijevanjem zašto se shema pojavila na google-u onako kako se pojavila. Čitanje o vitalnim vrijednostima 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 znanstveni članci bili od pomoći kao pojednostavljeni tekstovi i videozapisi 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 u razredu uvelike se razlikovalo od čitanja teorije u potrazi za načinom na koji će je implementirati u projekt. 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 za razmjenu sigurnosne enkripcije kako bih implementirao siguran način slanja podataka iz sustava 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 razinu na kojoj sam mogao implementirati bilo koju od ovih nevjerojatnih novih stvari koje sam naučio tijekom projekta.

Korak 3: Naišle poteškoće:

Izazovi su dolazili u dva dijela: osobni i razvojni. Osobni izazovi koji su uključeni podcijenili su vrijeme potrebno za ostale klase koje su utrošile vrijeme koje sam namjeravao odvojiti za ovaj projekt. Bolje vještine upravljanja vremenom i čistiji pogled na širu sliku pomogli bi mi da završim cijeli projekt na vrijeme, a ne umanjenu verziju.

Izazovi u razvoju bili su brojni. Za razumijevanje pojmova 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 bilo je u redu, ali provjeravanje da li je učinio ono što sam mislio da je uključivalo je puno lupkanja po više metara i najteži aspekt u tome je što nisam znao što tražim. Pred kraj, razvojni izazovi postali su značajniji kada sam pokušao implementirati bluetooth modul i uključivao je preinaku cijelog kruga. Drugi problem je točnost koju nudi Nurse Box. Vrijednosti temperature su isključene i treba ih uzeti u obzir. Ako želimo dobiti temperaturu iz zatvorenog dijela tijela, morat ćemo strukturirati krug upotrebom i bacanjem slojeva za senzor tako da bude higijenski i točan.

Korak 4: Promjena potrebna u M5:

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

5. korak: postignuća:

Postignuća koja se odnose na medicinsku sestru Box bila su ponizna. Krug osjetnika temperature i pulsa od nule iskreno je 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 iza toga i fizici pri mjerenju. Razvio sam krugove od nule i usporedio ih s postojećim modelima i pritom naučio o zamkama koje stvaram prilikom stvaranja sklopova. Konačno sam shvatio vezu i upotrebu arduina te kako bolje čitati podatkovne tablice za IC uključen 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 sustava na Pythonu. Čak sam se osjećao toliko motivirano da sam počeo pisati algoritam za Diffie-Hellmanovu kriptografiju. Osim toga, naučio sam mnogo toga o strojnom učenju, usklađivanju uzoraka, malinama Pi i tranzistorima od svojih vršnjaka tijekom svog vremena na tečaju. Također 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

Razumijevanje cilja je krajnji prioritet. Imao sam ogromnu pogrešnu interpretaciju pojma pulsa i pritiska koji su me unazadili za dva tjedna. Nakon što koncepti ne budu postojali, preporučio bih da počnete s vrlo rudimentarnim sklopovima ako niste upoznati s krugovima kao ja. Ključno je upoznati se s funkcioniranjem dijelova i uređaja i općenitim tijekom sustava prije nego što prijeđete na stvaranje kompliciranog kruga. Kad se to učini, razbijanje projekta na faze i rad na njima bit će važno. Projekt sam razbio u senzor temperature, senzor pulsa, bluetooth modul, android aplikaciju. etape. Vrlo brzo sam shvatio što se mogu nadati postići u ograničenom vremenu koje imam, a što ne. To pomaže raditi vrlo realno i sprječava 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 vaš krug 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 zasebno na postavljanju i prijemu bluetooth modula, a zatim to integrirajući u krug s potrebnim izmjenama.

Arduino kôd uključuje sekvencijalni tok aktiviranja, primanja i manipulacije podacima u petlji. Kad to shvatite, sve što trebate učiniti je potražiti kako aktivirati port ili primiti podatke. Postoji definitivna logička raščlamba ovoga, a otklanjanje pogrešaka u kodu i analiza kruga s više metara odličan su način za to.

Korak 7: Sljedeći koraci:

Kutija za medicinske sestre ima snažnu ulogu sa stajališta 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 u retrospektivi trebao započeti, 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. 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 točnosti bit će važno ako mjerimo temperaturu sa zatvorenih dijelova tijela. Učinkovitost i preciznost podešavanja te 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 osobnog vitalnog skenera koji nudi onoliko koliko nudi i medicinska sestra. Puno je izazova pred nama, ali vjerujem da se isplati pokušati.