Кутия за медицински сестри: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

„Nurse Box“е лична жизненоважна скенерна система, която човек може да използва в домашни условия, за да проверява редовно температурата и пулса си с малко или никакво усилие. Кутията за медицински сестри записва и съхранява вашите данни за температурата и пулса и дори отива една крачка напред, за да ви изпрати предупреждение, когато жизнените показатели са надхвърлили нивата на безопасност. Това устройство в идеалната му версия ви помага да съхранявате важни здравни данни за анализ и ви уведомява, когато нещо не е наред. „Кутия за медицински сестри“по никакъв начин не е заместител на лекар или аварийна помощ, а по-скоро автоматизирана медицинска сестра, която ви проверява толкова често, колкото искате и ви казва, когато някои жизненоважни данни са извън графика.

Стъпка 1: Оригинални планове и тяхната еволюция:

Първоначалният план беше да се проектира кутията за медицински сестри, както е описано по-горе, с напълно функционираща верига за измерване на температурата и чувствителност на пулса. Първоначално исках да включа приложението за Android, което визуализира тези данни, изпратени от кутията за медицински сестри.

За да дам някакъв контекст, освен да "направя" минимални схеми, както се изисква в лабораторните класове в гимназията, никога не съм създавал схеми чак до този семестър. Бях по -скоро програмист и се чувствах удобно да се занимавам със сложен код, а не с прости схеми. Когато се регистрирах за 297DP с професор Чарлз Малок, знаех, че това ще бъде извън моята зона на комфорт, където имах голям шанс за провал. Опитах се да поддържам целевия си проект достатъчно здраво, защото знаех, че ако се стремя към нещо по -трудно, само защото моите връстници работят по по -сложни проекти, ще се окажа кратък и разочарован. Така че първоначалният план не беше нищо сложно на хартия, но стоеше на върха на стръмна крива на обучение за мен лично. Тествах множество мини схеми, опитвайки се да разбера контрола, който arduino има върху веригата и как мога да го манипулирам с код. Прочетох много за Arduino и разгледах целия комплект на изобретателя на SparkFun. Това беше процес, но фантастичен начин за истинско разбиране на схемите и кода. След няколко седмици проучване на комплекта на изобретателя се впуснах в мисията си. Работих върху температурната верига, която отне няколко седмици, за да се разбере и кодира. Въпреки че директните реализации съществуват онлайн, исках да разбера и да направя всеки ред код сам. Пулсовата верига беше по-предизвикателна, защото се занимаваше с различни видове кондензатори и IC-LM324. Това усложни моята верига и трябваше да намаля плановете си за включване на Bluetooth модул и приложение за Android, за да визуализирам данните. Възможно е и вече прочетох много и научих какво трябва да направя, за да приложа това, но времето беше ограничено.

Стъпка 2: Извършено проучване:

Изследванията бяха един от най-важните и отнемащи време аспекти на този проект и този курс. Прекарах колкото се може повече часове, за да разбера иначе абстрахираните концепции зад arduino и схемите. Гледането на електрическа схема и поставянето на компонентите не е трудната част- тя измисля схемата или разбирането защо схемата се появи в Google по начина, по който се появи. Четенето на жизненоважни данни и разбирането на значението на данните и как най -добре да ги представя на потребителя на кутията за медицински сестри беше ключово за формирането на моите цели и визия за този проект. Не намерих научните статии за толкова полезни, колкото опростените текстове и видеоклиповете в YouTube, които прекъснаха потока във верига. Повечето пъти, след като прочетох, си спомням, че се втренчих в веригата си, осъзнавайки, че „работи, но не и по начина, по който мисля, че работи“. Познаването на теорията в час беше много различно от четенето на теорията в търсене на начин за прилагането й в проект. Всичко, което изглеждаше толкова незначително като резистор на схемата в учебника, стана значимо. Концепциите, които научих, бяха безценни. Дори влязох в заешка дупка на безжична комуникация и ключ за обмен на ключ Diffie-helman, за да внедря защитен начин за изпращане на данни от системата до телефона. Честно казано, най-вълнуващата част от целия проект бяха петте часа, които прекарах в разбирането на криптографията, Ceasar шифъра, RSA алгоритъма и алгоритъма на Diffie-Helman. Не можех обаче да изведа проекта до ниво, на което бих могъл да приложа някое от тези невероятни нови неща, които научих в хода на проекта.

Стъпка 3: Срещащи се трудности:

Предизвикателствата се състоят от две части: лична и развитие. Включените лични предизвикателства подцениха времето, необходимо за другите класове, които изядоха времето, което възнамерявах да отделя за този проект. По-добрите умения за управление на времето и по-чист поглед върху общата картина биха ми помогнали да завърша целия проект навреме, а не мащабирана версия.

Предизвикателствата в развитието бяха многобройни. Разбирането на понятия отне време и много четене. Изпълнението беше още по -трудно, тъй като извитите топки, като например разбита макет и части, които трябваше да бъдат заменени с основни части, направиха изследването по -трудно, но по -забавно. Стартирането на кода беше добре, но да се уверя, че е направил това, което си мислех, че включваше много обикаляне с мултиметър и най-трудният аспект в него беше, че не знаех какво търся. Към края предизвикателствата в развитието станаха по -значими, когато се опитах да внедря Bluetooth модул и той включваше обновяване на цялата схема. Друг проблем е точността, предлагана от Nurse Box. Температурните стойности са изключени и трябва да бъдат отчетени. Ако трябва да получим температурата от затворена част на тялото, ще трябва да структурираме веригата с използване и изхвърляне на наслояване за сензора, така че да е хигиеничен и точен.

Стъпка 4: Необходима промяна в M5:

Makerspace M5 беше идеалното място за развитието на този проект. Влизайки в първата седмица, след като избрах проекта, по който исках да работя, не очаквах много да науча извън нишовата тема за жизнените показатели и схемите, свързани с него. Makerspace обаче ми даде възможност да обсъждам с моите връстници техните проекти толкова, колкото мислех за моите и в процеса вярвам, че съм научил много повече, отколкото трябваше. Проектът на Ayan Sengupta относно съвпадението на шаблони ме научи толкова много за машинното обучение, обучението на ботове и използването на собствени вектори (накрая!). Проектът на Стивън Лендъл относно показването на времето в огледалото ме запозна с Raspberry Pi и ми помогна да осъзная силата на API и Python за получаване на актуализации в реално време на система. Бен Бътън и аз седнахме да разберем транзисторите и как може да се използва за завъртане на ротор чрез последователен токов поток. Получих повече от това пространство за създаване, отколкото това, което вложих и това се дължи най -вече на културата, която мястото поддържаше, където можем да научим нещо от всеки. Аз лично не бих оптимизирал нищо в това пространство, но със сигурност бих искал да се възползвам от изобилието от знания в тази стая, като ги накарам да коментират и да предложат идеи за моя проект.

Стъпка 5: Постижения:

Постиженията, свързани с Nurse Box, бяха унизителни. Схема на сензор за температура и пулс от нулата е честно казано всичко, което мога да покажа на демонстрацията като постижение, което не казва много. Процесът обаче ме научи на повече от всеки текст, който прочетох през последните два месеца. Научих много за човешките показатели, биологията зад тях и физиката при измерването им. Разработих схемите от нулата и я сравних със съществуващите модели и в процеса научих за капаните, които правя, докато създавам схеми. Най -накрая разбрах връзката и използването на arduino и как по -добре да чета таблици с данни за интегралната схема, включена в проекта. Както бе споменато, научих почти всичко, което знам за криптографията от нулата за този клас и мисля, че в момента имам основни познания за разработването на груба система за сигурност на Python. Дори се почувствах толкова мотивиран, че започнах да пиша алгоритъм за криптография на Дифи-Хелман. Освен това научих много за машинното обучение, съвпадението на шаблони, малиновите Pi и транзисторите от моите връстници по време на курса ми. Изучих и за приложението за Android в Android Studio и знам, че мога да взема там, където съм оставил през лятото за визуализиране на събраните данни.

Стъпка 6: Как да създадете своя собствена кутия за медицински сестри

Разбирането на целта е от изключителен приоритет. Имах огромно погрешно тълкуване на концепцията за пулс и налягане, което ме върна с две седмици. След като концепциите са намалени, бих препоръчал да започнете от много елементарни схеми, ако не сте запознати с вериги като мен. Важно е да сте запознати с функционирането на частите и устройствата и общия поток на системата, преди да преминете към създаването на сложна верига. След като това бъде направено, разбиването на проекта на етапи и работата по тях ще бъде важно. Разбих проекта на температурен сензор, сензор за пулс, модул за Bluetooth, приложение за Android. етапи. Много бързо разбрах какво мога да се надявам да постигна за ограниченото време, което имах и какво не. Това помага да се работи много реалистично и предпазва целия проект от това да изглежда обезсърчително. Сляпото следване на стъпки на уебсайт би довело до много проблеми и изключително ограничена функционалност. Бихте искали да разберете как се държи вашата верига, за да можете да я настроите така, както си я представяте. Що се отнася до частите от проекта, които са в процес на работа- Bluetooth модула и приложението за Android, ще го направя, като работя по настройка и приемане на Bluetooth модул отделно и след това интегрирам това във веригата с необходимите ощипвания.

Кодът на Arduino включва последователен поток от активиране, приемане и манипулиране на данни по контура. След като това се разбере, всичко, което трябва да направите, е да търсите как да активирате порт или да получите данни. Има определена логическа разбивка на това и отстраняването на грешки в кода и анализирането на веригата с мултиметри е чудесен начин да се направи това.

Стъпка 7: Следващи стъпки:

Nurse Box има мощна роля от гледна точка на потребителя. В сегашния си вид обаче ние ограничаваме предаването на данни на Nurse Box до безжично предаване в близост чрез bluetooth. Ако можем да надстроим arduino до Raspberry Pi, с което ретроспективно трябваше да започна, можем лесно да използваме Wifi за дългосрочно предаване на данни, в резултат на което личният лекар на потребителя или да речем, близък роднина, може да бъде държат в течение по отношение на жизнените показатели. Могат да се добавят още жизненоважни елементи като натиск и това ще направи кутията за медицински сестри още по -мощна. Включването на компонент за използване и хвърляне върху температурния сензор, без да се прави компромис с точността, ще бъде важно, ако трябва да измерваме температурата от затворени части на тялото. Фината настройка на ефективността и точността и оптимизирането на потока от данни и осигуряването на предаването на данни ще бъдат последните стъпки, преди Nurse Box да може да бъде разкрита на потребителя. В обществото има определена нужда и място за концепцията за личен жизненоважен скенер, който предлага толкова, колкото и сестрата Box. Предстоят много предизвикателства, но смятам, че си струва да се опита.