תיבת IDC2018 IOT IoPill: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

זוהי קופסת ה- IoPill - תיבת הגלולות השבועית המחוברת לאינטרנט.

לפרויקט הגמר של קורס IoT שלנו, החלטנו להציע פתרון שיעזור להבטיח שאנשים מבוגרים (או כל אדם אחר שמשתמש בקופסת גלולות שבועית) לא ישכחו לקחת את הכדורים שלהם מדי יום ובזמן.

בשלבים הבאים נתאר את התהליכים השונים של הפרויקט שלנו, כולל יישומים עתידיים שהציעו ושיפורים בפרויקט.

1. ציון יום - בהתאם ליום השבוע, התא המקביל בתיבה יואר, המציין אילו כדורים יש ליטול.
2. אינדיקציה כי הכדורים של היום הנתון נלקחו - באמצעות חיישן LDR המותקן בכל תא, הקופסה יודעת אוטומטית בכל פעם שנפתח תא על מנת למשוך את הכדורים היומיים, כל 7 נוריות הלדים יספקו אינדיקציה למטופל.
3. תזכורת 1-במקרה שהכדורים היומיים לא נלקחו במסגרת הזמן הנדרשת, תישלח תזכורת למייל למשתמש, להזכיר לו לקחת את הכדורים שלו
4. תזכורת 2 - במקרה והמשתמש עדיין לא צריך לקחת את הכדורים שלו, לאחר פרק הזמן הנתון ולאחר התזכורת הראשונה, יישלח מייל לבן משפחה או עוזר רפואי - שיודיע להם כי הכדורים היומיים לא נלקחו.
5. תזכורת סוף שבוע - בסוף השבוע תישלח למשתמש תזכורת למילוי הגלולות לשבוע הקרוב, כולל הוראות המינונים וסוגי הכדורים לכל יום - באמצעות הדוא"ל.
6. יומן נתונים - ההיסטוריה של תאריכי ושעות נטילת גלולות נשמרת בעדכון יומן נתונים באמצעות MQTT.

שלב 1: חומרה, תוכנה וחומר נדרשים

1. NodeMCU ESP8266
2. 7 נוריות LED
3. 7 LDR
4. נגד 7 x 10k אוהם (עבור ldrs)
5. נגדי 7 x 200R אוהם (עבור נוריות)
6. נגד 4.7k אוהם (עבור MCP23017)
7. 16-ch-analog-multiplexer
8. MCP23017
9. קופסת גלולות
10. קופסת קרטון

שלב 2: הקופסה ותיבת הגלולות

מצאנו איזו קופסת קרטון והכנסנו לתוכה את המעגל והדבקנו עליה את קופסת הגלולות.

בגלל רגישות האור של ה- ldr והמטרה שלנו להפוך את הדיוק שלה לטוב - היינו צריכים לרסס את קופסת הגלולות.

לכל ldr "קידחנו" 2 חורים בגב כל יום של קופסת הגלולות - בשיטת "מחט חמה" הישנה.

עבור כל הלד צבטנו פעמיים את הקופסה עם המחט הקרה.

לכבל החשמל עשינו חור בחלק האחורי של קופסת הקרטון.

שלב 3: תרשים מעגלים

כפי שניתן לראות בתמונות הלחמנו את כל הרכיבים כמו בתרשים - עשינו זאת לאחר צביעת קופסת הגלולות, ה- ldrs היו בפנים כל יום וגם את התאים בקופסת הקרטון.

בתמונות אתה יכול לראות רק 2 מתוך הלדר'ס והנורות (התחתונים מייצגים את ראשון ואת העליונים מייצגים את שבת), על מנת לקבל את כל 7 משניהם פשוט העתק את אלה בתרשים וחבר אותם לפער בין אלה המופיעים בתרשים.

ה- nodeMCU יהיה מופעל באמצעות כבל USB.

שלב 4: עדכון MQTT Adafruit

הקמנו 2 הזנות נתונים:

1. IOP_PatientDemoPT - מייצג חותמות זמן של כל יום שבו המטופל לקח כדורים באותו יום
2. IOP_PatientDemoHR (עדיין לא מיושם, עבודה עתידית) - מייצג BPM של המטופל.

שלב 5: תצורת IFTTT

ערכנו 3 אירועי IFTTT:

1. reminder_1 - במקרה שהכדורים היומיים לא נלקחו במסגרת הזמן הנדרשת, תישלח תזכורת למייל למשתמש, להזכיר לו לקחת את הכדורים שלו
2. תזכורת_2 - במקרה והמשתמש עדיין לא צריך לקחת את הכדורים שלו, לאחר פרק הזמן הנתון ולאחר התזכורת הראשונה, יישלח מייל לבן משפחה או עוזר רפואי - שיודיע להם כי הכדורים היומיים לא נלקחו.
3. fill_pill - בסוף השבוע תישלח למשתמש תזכורת למילוי הכדורים לשבוע הקרוב, כולל הוראות המינונים וסוגי הכדורים לכל יום - באמצעות הדוא"ל

שלב 6: הקוד

הקוד פשוט מאוד ומלא הערות מועילות.

לתצורה שלך וודא ששינית את המפתחות הסודיים IFTTT ו- Adafruit, וגם את תצורת ה- wifi.

תרשים מכונת המדינה של הקוד הוא כמתואר בתמונה הנוספת לשלב זה.

שלב 7: תוספות

אתגרים בפרויקט

האם עלינו לוודא שהכדורים אכן נלקחו? - זו שאלה ששאלנו את עצמנו במהלך תהליך סיעור המוחות של הפרויקט, כי בסופו של יום, המשתמש הוא בן אדם ולא מכונה, וגם אם יש אינדיקציה לכך שהוא מוציא את הכדורים מה- עדיין יש מגבלה על האינדיקציה אם אכן השתמש בכדורים או לא.

עם זאת החלטנו ששאלה זו אינה המוקד העיקרי של הפרויקט שלנו ומכשיר זה, והתמקדנו כיצד למזער את הסיכוי שמשתמש יחמיץ מנה יומית של התרופה שלו.

בעיה נוספת שרצינו לפתור היא להבטיח שמשתמש לא ייקח כדורים של יום אחר. הפתרון שלנו היווה אינדיקציה ספציפית וברורה לתא הנוכחי שיש להשתמש בו. עם זאת ישנם פתרונות טובים ובטוחים יותר כדי להבטיח שטעות זו לא תתרחש, אולם לא היו לנו כלים לתמוך בפתרונות כאלה (למשל נעילה על תאים, ראה יישום עתידי לפרויקט)

מגבלות

הפרויקט שלנו מתייחס לקופסה שבועית אחת - מנה אחת של כדורים ליום - ניתן להרחיב את הפתרון לתמיכה בכמה מינונים של כדורים ביום / מספר קופסאות

מכניקה - לא השתמשנו בחלקים/מנועים נעים מכיוון שאלו לא היו חלק מהקורס. יכול היה להיות שימושי על מנת לאפשר לנו לנעול תאים שאין להשתמש בהם, מילוי אוטומטי של התאים בכדורים בסוף השבוע וכו '.

יישומים/שיפורים עתידיים בפרויקט

קצב לב - הוספת חיישן למדידת קצב הלב של המטופל ועל ידי לחיצה על כפתור שלח את הנתונים להזנת MQTT למעקב נוסף.

אפליקציה - אפליקציה ידידותית למשתמש השולטת במערכת - באמצעות אפליקציה זו המשתמש יכול לעדכן את השונה

משתנים של המכשיר:

1. באיזו שעה לקחת את הכדורים
2. עדכן סוגי גלולות ומינונים למילוי
3. קבל את התזכורות באמצעות האפליקציה
4. שמור נתונים ורשום שימוש בסמים.
5. הזמנת תרופות דרך האפליקציה בסיום

הרחב את המכשיר כך שיתמוך ב -2 מינונים ביום/מספר קופסאות

מילוי אוטומטי של תאים-עד סוף השבוע או לאחר השימוש בתרופות, המכשיר ימלא מחדש את התאים היומיים בתרופות הדרושות.

תאי נעילה שאסור להשתמש בהם - כל התאים אך התא היומי שיש להשתמש בו יינעלו על מנת להבטיח שהמשתמשים לא יקחו בטעות את הכדורים/מנת יתר.

שיפורי עיצוב.

חבר מכשיר לחברות רפואיות/ביטוח המפקחות על המשתמשים, שומרים מידע רלוונטי, מעדכנים מנויים ושולחים תרופות בעת הצורך וכו '.