Škatla za medicinsko sestro: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

'Nurse Box' je osebni vitalni skener, ki bi ga posameznik lahko uporabljal doma, da bi redno preverjal svojo temperaturo in hitrost utripa brez napora. Medicinska sestra beleži in shranjuje vaše podatke o temperaturi in utripu in gre celo korak dlje, da vam pošlje opozorilo, ko so vitalne vrednosti presegle varnostne ravni. Ta naprava v svoji idealni različici vam pomaga hraniti pomembne zdravstvene podatke za analizo in vas obvesti, ko je kaj narobe. "Škatla za medicinsko sestro" nikakor ne nadomešča zdravnika ali reševalca, temveč avtomatizirano medicinsko sestro, ki vas preverja tako pogosto, kot želite, in vam pove, kadar koli nekateri pomembni podatki niso na lestvici.

1. korak: Prvotni načrti in njihov razvoj:

Prvotni načrt je bil oblikovati škatlo za medicinsko sestro, kot je opisano zgoraj, s popolnoma delujočim vezjem za zaznavanje temperature in impulznim senzorjem. Sprva sem želel vključiti aplikacijo android, ki vizualizira te podatke kot poslane iz škatle za medicinske sestre.

Če želim dati nekaj konteksta, razen "izdelave" minimalnih vezij, kot je potrebno v laboratorijskih razredih v srednji šoli, do tega semestra nisem nikoli ustvaril nobenih vezij. Bil sem bolj programer in se počutil prijetno, ko sem se ukvarjal s kompleksno kodo in ne s preprostimi vezji. Ko sem se pri profesorju Charlesu Mallochu prijavil na 297DP, sem vedel, da to ne bo iz moje cone udobja, kjer bom imel velike možnosti za neuspeh. Svoj ciljni projekt sem poskušal obdržati razmeroma trdo, ker sem vedel, da bom na koncu kratek in razočaran, če bom ciljal na nekaj težjega samo zato, ker moji vrstniki delajo na bolj izpopolnjenih projektih. Torej, prvotni načrt ni bil nič prefinjen na papirju, ampak je bil zame na vrhu strme krivulje učenja. Preizkusil sem številna mini vezja, ki so poskušala razumeti nadzor, ki ga ima arduino na tokokrogu, in kako z njim lahko manipuliram s kodo. Veliko sem prebral o Arduinu in obdelal celoten komplet izumiteljev SparkFun. To je bil proces, a fantastičen način za resnično razumevanje vezij in kode. Po nekaj tednih raziskovanja kompleta izumitelja sem se lotil svojega poslanstva. Delal sem na temperaturnem krogu, kar je trajalo nekaj tednov, da sem ga razumel in kodiral. Čeprav so neposredne implementacije obstajale na spletu, sem želel razumeti in narediti vsako vrstico kode sam. Vezje pulzne hitrosti je bilo bolj zahtevno, ker je obravnavalo različne vrste kondenzatorjev in IC-LM324. To je zapletlo moje vezje in moral sem zmanjšati načrte o vključitvi modula bluetooth in aplikacije za android za vizualizacijo podatkov. To je izvedljivo in že sem veliko prebral in se naučil, kaj moram narediti za izvedbo tega, vendar je bil čas omejen.

2. korak: Raziskava končana:

Raziskave so bile eden najbolj celovitih in zamudnih vidikov tega projekta in tega predmeta. Kar nekaj ur sem porabil za razumevanje sicer abstrahiranih konceptov za arduinom in vezji. Ogled sheme vezja in namestitev komponent ni težji del- prihaja do sheme vezja ali razumevanja, zakaj se je shema v Googlu pojavila tako, kot se je. Branje o vitalnih točkah in razumevanje, kaj pomenijo podatki, in kako jih najbolje predstaviti uporabniku medicinske sestre, je bilo ključno pri oblikovanju mojih ciljev in vizije za ta projekt. Znanstveni članki se mi niso zdeli tako koristni kot poenostavljena besedila in videoposnetki na YouTubu, ki so prekinili tok v vezju. Večinoma se po branju spomnim, da sem strmel v svoje vezje in spoznal, da "deluje, vendar ne tako, kot mislim, da deluje." Poznavanje teorije v razredu se je zelo razlikovalo od branja teorije pri iskanju načina za njeno izvedbo v projektu. Vse, kar se je zdelo tako nepomembno kot upor na shemi v učbeniku, je postalo pomembno. Koncepti, ki sem se jih naučil, so bili neprecenljivi. Šel sem celo v zajčjo luknjo brezžične komunikacije in ključa za izmenjavo ključev Diffie-helman, da bi uvedel varen način pošiljanja podatkov iz sistema v telefon. Odkrito povedano, najbolj razburljiv del celotnega projekta je bilo pet ur, ki sem jih porabil za razumevanje kriptografije, šifre Ceasar, algoritma RSA in algoritma Diffie-Helman. Vendar projekta nisem mogel dvigniti na raven, na kateri bi lahko uresničil katero koli od teh neverjetnih novih stvari, ki sem se jih naučil v času projekta.

3. korak: Težave, s katerimi se srečujete:

Izzivi so bili sestavljeni iz dveh delov: osebnega in razvojnega. Osebni izzivi so podcenjevali čas, ki je potreben za druge razrede, ki so porabili čas, ki sem ga nameraval porabiti za ta projekt. Boljše veščine upravljanja s časom in čistejši pogled na celotno sliko bi mi pomagale pravočasno dokončati celoten projekt, ne pa pomanjšane različice.

Razvojni izzivi so bili številni. Razumevanje konceptov je zahtevalo čas in veliko branja. Izvajanje je bilo še težje, ker so ukrivljene kroglice, kot so razpokana plošča in deli, ki jih je bilo treba zamenjati za bistvene dele, raziskovanje otežilo, a zabavno. Zagon kode je bil v redu, toda prepričati se je, da je naredil tisto, kar sem mislil, da je vsebovalo veliko brskanja po več metrih, najtežji vidik pa je bil, da nisem vedel, kaj iščem. Proti koncu so razvojni izzivi postali še pomembnejši, ko sem poskušal implementirati modul bluetooth in je vključeval prenovo celotnega vezja. Drugo vprašanje je natančnost, ki jo ponuja Nurse Box. Temperaturne vrednosti so izklopljene in jih je treba upoštevati. Če želimo doseči temperaturo iz zaprtega dela telesa, bomo morali vezje strukturirati z uporabo in metanjem slojev za senzor, tako da je higiensko in natančno.

4. korak: Potrebna sprememba v M5:

Makerspace M5 je bil idealen prostor za razvoj tega projekta. Ko sem šel v prvi teden po tem, ko sem izbral projekt, na katerem bi rad delal, nisem pričakoval veliko, da bi se naučil zunaj nišne teme vitalnosti in vezja, ki se na to nanašajo. Makerspace pa mi je omogočil, da sem se z vrstniki pogovarjal o njihovih projektih, kolikor sem razmišljal o svojih, in v tem procesu verjamem, da sem se naučil veliko več, kot bi moral. Projekt Ayana Sengupte o ujemanju vzorcev me je naučil toliko o strojnem učenju, treningih robotov in uporabi lastnih vektorjev (končno!). Projekt Stephena Lendla v zvezi z prikazom vremena na ogledalu me je predstavil Raspberry Pi in mi pomagal spoznati moč API-jev in Pythona za sprotno posodabljanje sistema. Z Ben Buttonom sva sedla, da bi ugotovila tranzistorje in kako bi ga lahko uporabili za obračanje rotorja z zaporednim tokom toka. Iz tega prostora za ustvarjanje sem dobil več, kot sem vložil, in to je bilo predvsem zaradi kulture, ki je podpirala mesto, kjer smo se lahko od kogar koli naučili. Osebno v tem prostoru ne bi racionaliziral ničesar, vsekakor pa bi si želel izkoristiti obilo znanja v tej sobi tako, da bi jih komentiral in predlagal ideje o svojem projektu.

5. korak: Dosežki:

Dosežki v zvezi z medicinsko sestro so bili ponižni. Vezje senzorja temperature in impulza od začetka je odkrito vse, kar lahko na demonstraciji pokažem kot dosežek, ki ne pove veliko. Vendar me je proces naučil več kot katero koli besedilo, ki sem ga prebral v zadnjih dveh mesecih. Veliko sem se naučil o človeških vitalnih lastnostih, biologiji za tem in fiziki pri merjenju. Vezja sem razvil iz nič in ga primerjal z obstoječimi modeli ter se pri tem naučil pasti, ki jih naredim pri ustvarjanju vezij. Končno sem razumel povezavo in uporabo arduina ter kako bolje brati podatkovne liste za IC, ki je vključena v projekt. Kot rečeno, sem se za ta razred iz nič naučil skoraj vse, kar vem o kriptografiji, in mislim, da imam trenutno osnovno znanje za razvoj surovega varnostnega sistema na Pythonu. Počutil sem se celo tako motivirano, da sem začel pisati algoritem za kriptografijo Diffie-Hellman. Poleg tega sem se med svojimi vrstniki veliko naučil o strojnem učenju, ujemanju vzorcev, malinih pi -jih in tranzistorjih. O aplikaciji Android sem se učil tudi v Android Studiu in vem, da lahko poberem tam, kjer sem poleti ostal. za vizualizacijo zbranih podatkov.

6. korak: Kako ustvariti lastno škatlo za medicinsko sestro

Razumevanje cilja je na prvem mestu. Imel sem veliko napačno razlago koncepta pulza in pritiska, ki me je ustavil za dva tedna. Ko konceptov ni, bi priporočal, da začnete pri zelo osnovnih vezjih, če ne poznate tokokrogov kot jaz. Ključno je, da se seznanite z delovanjem delov in naprav ter splošnim tokom sistema, preden skočite v ustvarjanje zapletenega vezja. Ko bo to končano, bo razčlenitev projekta na stopnje in njihovo delo pomembno. Projekt sem prelomil v temperaturni senzor, senzor utripa, modul bluetooth, aplikacijo za android. obdobja. Zelo hitro sem spoznal, kaj lahko upam doseči v omejenem času in česa ne. To pomaga zelo realistično delo in preprečuje, da bi celoten projekt izgledal zastrašujoče. Slepo sledenje korakom na spletnem mestu bi povzročilo veliko težav in skrajno omejeno funkcionalnost. Želeli bi razumeti, kako se obnaša vaše vezje, da ga lahko prilagodite temu, kar si predstavljate. Kar zadeva dele projekta, ki trenutno potekajo- modul bluetooth in aplikacijo za android, se bom lotil tako, da ločeno delam na nastavitvi in sprejemu modula bluetooth, nato pa to vključim v vezje s potrebnimi nastavitvami.

Koda Arduino vključuje zaporedni tok aktiviranja, sprejemanja in upravljanja podatkov v zanki. Ko to razumete, morate poiskati, kako aktivirati vrata ali sprejeti podatke. To obstaja dokončna logična razčlenitev in odpravljanje napak v kodi ter analiza vezja z več metri je odličen način za to.

7. korak: Naslednji koraki:

Nurse Box ima z vidika uporabnika pomembno vlogo. Vendar v sedanji obliki prenos podatkov Nurse Box omejujemo na brezžični prenos v neposredni bližini prek Bluetootha. Če lahko arduino nadgradimo na Raspberry Pi, s katerim bi za nazaj moral začeti, lahko preprosto uporabimo Wifi za dolgotrajen prenos podatkov, zaradi česar bi lahko bil osebni zdravnik uporabnika ali recimo njegov bližnji sorodnik v zvezi z vitalnimi podatki. Dodate lahko več vitalnih lastnosti, kot je pritisk, zato bo medicinska sestra postala še močnejša. Vključitev komponente za uporabo in metanje preko temperaturnega senzorja brez ogrožanja natančnosti bo pomembna, če bomo merili temperaturo iz zaprtih delov telesa. Učinkovitost in natančnost nastavitve ter optimiziranje pretoka podatkov in zagotavljanje prenosa podatkov bodo zadnji koraki, preden bo uporabniku mogoče predstaviti Nurse Box. V družbi obstaja določena potreba in prostor za koncept osebnega vitalnega skenerja, ki ponuja toliko, kot ponuja Nurse Box. Pred nami je veliko izzivov, vendar menim, da je vredno poskusiti.