Nurse Box: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang 'Nurse Box' ay isang personal na mahalagang sistema ng scanner na maaaring magamit ng isang indibidwal sa isang setting ng bahay upang regular na suriin ang kanilang temperatura at rate ng pulso nang walang pagsisikap. Itinatala at iniimbak ng kahon ng nars ang iyong data ng temperatura at rate ng pulso at kahit isang hakbang pa upang magpadala sa iyo ng isang alerto kapag ang mga vital ay lumipas na sa mga antas ng kaligtasan. Ang aparatong ito sa perpektong bersyon nito ay tumutulong sa iyo na mapanatili ang mahalagang data ng kalusugan para sa pagtatasa at ipaalam sa iyo kung may mali. Ang 'Nurse Box' ay hindi kapalit ng isang doktor o isang emergency-responder ngunit, isang awtomatikong nars na sumusuri sa iyo nang madalas hangga't gusto mo at sasabihin sa iyo tuwing ang ilang mahahalagang data ay wala sa mga tsart.

Hakbang 1: Orihinal na Mga Plano at Ebolusyon Nito:

Ang orihinal na plano ay ang pagdisenyo ng Nurse Box tulad ng inilarawan sa itaas na may ganap na paggana ng temperatura-sensing isang pulse rate-sensing circuit. Sa una nais kong isama ang android application na nakikita ang data na ito bilang ipinadala mula sa Nurse Box.

Upang magbigay ng ilang konteksto, bukod sa "paggawa" ng kaunting mga circuit tulad ng kinakailangan sa mga klase sa lab sa high school, hindi talaga ako lumilikha ng anumang mga circuit hanggang sa semestre na ito. Mas marami akong programmer at komportable akong makitungo sa kumplikadong code kaysa sa simpleng mga circuit. Nang mag-sign up ako para sa 297DP kasama si Propesor Charles Malloch, alam kong lalabas ito sa aking komportableng lugar kung saan nagkaroon ako ng mataas na posibilidad na mabigo. Sinubukan kong panatilihing makatwiran ang aking proyekto sa layunin dahil alam ko na kung naglalayon ako ng isang bagay na mas mahirap dahil lamang sa pagtatrabaho ng aking mga kapantay sa mas sopistikadong mga proyekto, magtatapos ako ng maikli at nabigo. Kaya, ang orihinal na plano ay walang sopistikado sa papel, ngunit tumayo sa tuktok ng isang matarik na curve ng pag-aaral para sa akin nang personal. Sinubukan ko ang maraming mga mini circuit na sinusubukan na maunawaan ang kontrol na mayroon ang isang arduino sa circuit at kung paano ko ito magagamit sa code. Marami akong nabasa tungkol sa Arduino at nagtrabaho sa buong kit ng imbentor ng SparkFun. Ito ay isang proseso ngunit isang kamangha-manghang paraan upang tunay na maunawaan ang mga circuit at code. Matapos ang ilang linggo ng pag-explore ng kit ng imbentor, nagsimula ako sa aking misyon. Nagtrabaho ako sa circuit ng temperatura na tumagal ng ilang linggo upang maunawaan at ma-code. Bagaman mayroon nang direktang pagpapatupad sa online, nais kong maunawaan at gawin ang bawat linya ng code sa aking sarili. Ang circuit rate ng pulse ay mas mahirap dahil nakitungo ito sa iba't ibang mga uri ng capacitor at isang IC- LM324. Ito ay kumplikado sa aking circuit at kinailangan kong sukatin muli ang aking mga plano ng pagsasama ng isang module ng bluetooth at android app upang mailarawan ang data. Ito ay magagawa at marami na akong nabasa at natutunan kung ano ang kailangan kong gawin upang maipatupad ito ngunit limitado ang oras.

Hakbang 2: Tapos na sa Pananaliksik:

Ang pananaliksik ay isa sa pinaka-integral at matagal na mga aspeto ng proyektong ito at ng kursong ito. Gumugol ako ng maraming oras hangga't maaari kong maiwasang maunawaan ang kung hindi man naka-abstract na mga konsepto sa likod ng arduino at mga circuit. Ang pagtingin sa isang circuit diagram at paglalagay ng mga bahagi ay hindi mahirap na bahagi - darating ito sa diagram ng circuit o pag-unawa kung bakit lumitaw ang isang eskematiko sa google sa paraang ginawa nito. Ang pagbabasa tungkol sa vitals at pag-unawa sa kung ano ang ibig sabihin ng data at kung paano pinakamahusay na ipakita ito sa gumagamit ng Nurse Box ay susi sa pagbuo ng aking mga layunin at pananaw para sa proyektong ito. Hindi ko nakita ang mga artikulo ng iskolar bilang kapaki-pakinabang tulad ng pinasimple na mga teksto at mga video sa youtube na sumira sa daloy sa isang circuit. Karamihan sa mga oras, pagkatapos basahin, naaalala ko ang pagtitig sa aking circuit na napagtanto na "gumagana ito ngunit hindi sa paraang sa palagay ko ito gumagana." Ang pag-alam sa teorya sa klase ay ibang-iba sa pagbabasa ng teorya na naghahanap ng isang paraan upang maipatupad ito sa isang proyekto. Lahat ng bagay na tila hindi gaanong mahalaga bilang isang risistor sa isang eskematiko sa aklat ay naging makabuluhan. Napakahalaga ng mga konseptong natutunan. Nagpunta pa ako sa isang butas ng kuneho ng wireless na komunikasyon at Diffie-helman key exchange security security upang maipatupad ang isang ligtas na paraan upang magpadala ng data mula sa system sa telepono. Sa totoo lang, ang pinaka-kapanapanabik na bahagi tungkol sa buong proyekto ay ang limang oras na ginugol ko sa pag-unawa sa cryptography, Ceasar cipher, RSA algorithm, at Diffie-Helman algorithm. Gayunpaman, hindi ko madala ang proyekto sa antas kung saan maaari kong ipatupad ang anuman sa kamangha-manghang mga bagong bagay na natutunan sa kurso ng proyekto.

Hakbang 3: Mga Pinaghihirapang Nakatagpo:

Ang mga hamon ay dumating sa dalawang bahagi: personal at kaunlaran. Ang mga personal na hamon na kasangkot ay minaliit ang kinakailangang pangako sa oras para sa iba pang mga klase na kumain sa oras na inilaan kong panatilihin para sa proyektong ito. Ang mas mahusay na mga kasanayan sa pamamahala ng oras at isang mas malinis na pagtingin sa malaking larawan ay makakatulong sa akin na tapusin ang kabuuan ng proyekto sa oras kaysa sa isang naka-scale na bersyon.

Ang mga hamon sa pag-unlad ay marami. Ang pag-unawa sa mga konsepto ay tumagal ng oras at maraming pagbabasa. Ang pagpapatupad ay mas mahirap pa rin dahil ang mga bola ng curve tulad ng isang tinadtad na breadboard at mga bahagi na kailangang palitan para sa mahahalagang bahagi ay ginagawang mas mahirap ngunit mas masaya. Ang pagkuha ng pagpapatakbo ng code ay okay, ngunit siguraduhin na ginawa nito kung ano ang naisip kong kasama dito ng maraming paglalakad gamit ang multi-meter at ang pinakamahirap na aspeto tungkol dito ay hindi ko alam kung ano ang hinahanap ko. Patungo sa katapusan, ang mga hamon sa pag-unlad ay naging mas makabuluhan nang sinubukan kong ipatupad ang isang module ng Bluetooth at nagsasangkot ito ng isang pagbabago ng buong circuit. Ang isa pang isyu ay ang katumpakan na inaalok ng Nurse Box. Ang mga halaga ng temperatura ay naka-off at kailangang isaalang-alang. Kung makukuha natin ang temperatura mula sa isang saradong bahagi ng katawan kakailanganin nating istraktura ang circuit na may isang paggamit at itapon ang layering para sa sensor upang ito ay malinis at tumpak.

Hakbang 4: Kailangan ng Pagbabago sa M5:

Ang Makerspace M5 ay ang perpektong puwang para sa pagpapaunlad ng proyektong ito. Pagpunta sa unang linggo pagkatapos kong pumili ng proyekto na nais kong gumana, walang gaanong inaasahan kong matutunan sa labas ng paksa ng angkop na lugar ng vitals at circuit na nauugnay dito. Gayunpaman, ginawang posible ng Makerspace para sa akin na magkaroon ng mga talakayan sa aking mga kasamahan sa kanilang mga proyekto hangga't naisip ko ang tungkol sa akin at sa proseso na naniniwala akong marami akong natutunan kaysa sa dapat kong magkaroon. Ang proyekto ni Ayan Sengupta tungkol sa pagtutugma sa pattern ay nagturo sa akin ng labis tungkol sa pag-aaral ng makina, mga bot ng pagsasanay at paggamit ng eigenvector (sa wakas!). Ang proyekto ni Stephen Lendl patungkol sa Weather display sa salamin ay nagpakilala sa akin sa Raspberry Pi at tinulungan akong mapagtanto ang lakas ng mga API at Python upang makakuha ng mga real-time na pag-update sa isang system. Umupo kami ni Ben Button upang malaman ang mga transistor at kung paano ito magagamit upang buksan ang isang rotor sa pamamagitan ng sunud-sunod na kasalukuyang daloy. Nakuha ko ang higit pa sa makerspace na iyon kaysa sa kung ano ang inilagay ko at kadalasan ay dahil sa kultura na pinanindigan ng lugar kung saan maaari naming malaman ang anuman mula sa kahit kanino. Ako mismo ay hindi mag-streamline ng anumang bagay sa puwang na iyon ngunit sigurado akong nais kong magamit ang kasaganaan ng kaalaman sa silid na iyon sa pamamagitan ng pagkuha sa kanila ng puna at magmungkahi ng mga ideya tungkol sa aking proyekto.

Hakbang 5: Mga Nakamit:

Ang mga tagumpay na nauukol sa Nurse Box ay nagpapakumbaba. Ang isang temperatura at circuit ng sensor ng pulso mula sa simula ay lantaran ang lahat na maipapakita ko sa isang demo bilang isang nagawa na hindi masasabi. Gayunpaman, ang proseso ay nagturo sa akin ng higit sa anumang teksto na nabasa ko sa huling dalawang buwan. Marami akong natutunan tungkol sa vitals ng tao, ang biology sa likod nito at ang pisika sa pagsukat nito. Binuo ko ang mga circuit mula sa simula at inihambing ito sa mga mayroon nang mga modelo at natutunan sa proseso tungkol sa mga pitfalls na ginagawa ko habang lumilikha ng mga circuit. Sa wakas ay naintindihan ko ang koneksyon at paggamit ng isang arduino, at kung paano mas mahusay na basahin ang mga datasheet para sa IC na kasangkot sa proyekto. Tulad ng nabanggit, natutunan ko ang halos lahat ng alam ko tungkol sa cryptography mula sa simula para sa klase na ito at sa palagay ko ngayon mayroon akong pangunahing kaalaman upang makabuo ng isang crude security system sa Python. Kahit na nadama ko ang labis na pagganyak upang simulang magsulat ng isang algorithm para sa Diffie-Hellman cryptography. Bilang karagdagan, natutunan ko ang maraming halaga tungkol sa pag-aaral ng makina, pagtutugma sa pattern, raspberry Pi at transistors mula sa aking mga kasamahan sa panahon ng aking kurso. Nag-aral din ako tungkol sa Android App sa Android Studio at alam kong makakakuha ako kung saan ako umalis sa tag-araw upang mailarawan ang nakalap na datos.

Hakbang 6: Paano Lumikha ng Iyong Sariling Nurse Box

Ang pag-unawa sa layunin ay pinakamahalaga. Nagkaroon ako ng isang malaking maling interpretasyon ng konsepto ng pulso at presyon na bumalik sa akin ng dalawang linggo. Kapag ang mga konsepto ay hindi na, inirerekumenda kong magsimula sa napaka-rudimentaryong mga circuit kung hindi ka pamilyar sa mga circuit tulad ko. Napakahalaga na maging pamilyar sa paggana ng mga bahagi at aparato at ang pangkalahatang daloy ng system bago ka tumalon sa paglikha ng isang kumplikadong circuit. Kapag tapos na iyon, paghiwalayin ang proyekto sa mga yugto at pagtatrabaho sa kanila ay magiging mahalaga. Sinira ko ang proyekto sa sensor ng temperatura, sensor ng rate ng pulso, module ng bluetooth, android app. mga yugto Napakabilis kong napagtanto kung ano ang maaari kong asahan na makamit sa limitadong oras na mayroon ako at kung ano ang hindi ko magagawa. Nakatutulong itong gumana nang napaka makatotohanang at pinapanatili ang buong proyekto mula sa tila nakakatakot. Ang bulag na pagsunod sa mga hakbang sa isang website ay hahantong sa maraming mga problema at labis na limitadong pag-andar. Nais mong maunawaan kung paano kumilos ang iyong circuit upang maaari mo itong mai-tweak sa kung ano ang nais mong makita. Tulad ng para sa mga bahagi ng proyekto na gumagana-isinasagawa ang module ng bluetooth at ang Android app, gagawin ko ito sa pamamagitan ng pagtatrabaho nang hiwalay sa pag-setup at pagtanggap ng module ng bluetooth at pagkatapos ay isinasama ito sa circuit na may kinakailangang mga pag-aayos.

Ang code ng Arduino ay nagsasangkot ng isang sunud-sunod na daloy ng pag-aktibo, pagtanggap at pagmamanipula ng data sa loop. Kapag naintindihan na ito, ang pagtingin sa kung paano i-aktibo ang isang port o makatanggap ng isang data ay ang kailangan mo lang gawin. Mayroong isang tiyak na lohikal na pagkasira nito at ang pag-debug ng code at pag-aralan ang circuit na may multi-meter ay isang mahusay na paraan upang magawa ito.

Hakbang 7: Mga Susunod na Hakbang:

Ang Nurse Box ay may isang malakas na papel na ginagampanan mula sa pananaw ng gumagamit. Gayunpaman, sa kasalukuyang form na ito ay nililimitahan namin ang paghahatid ng data ng Nurse Box upang isara ang kalapitan ng wireless transmission sa pamamagitan ng Bluetooth. Kung maaari nating mai-upgrade ang arduino sa isang Raspberry Pi, na kung susuriing dapat ay nagsimula ako, madali naming magagamit ang Wifi para sa pangmatagalang paghahatid ng data bilang isang resulta kung saan ang personal na manggagamot ng gumagamit o sasabihin, isang malapit na kamag-anak, ay maaaring itinatago sa loop patungkol sa mga vitals. Higit pang mga vitals ay maaaring idagdag tulad ng presyon at gagawin nitong mas malakas ang Nurse Box. Ang pagsasama ng isang gamit at itapon ang sangkap sa sensor ng temperatura nang hindi nakakompromiso sa kawastuhan ay magiging mahalaga kung kukuha kami ng temperatura mula sa mga nakasara na bahagi ng katawan. Ang kahusayan at katumpakan ng pagsasaayos at pag-optimize ng daloy ng data at pag-secure ng paghahatid ng data ang magiging panghuling hakbang bago maipakita ang Nurse Box sa gumagamit. Mayroong tiyak na pangangailangan at puwang sa lipunan para sa konsepto ng isang personal na mahalagang scanner na nag-aalok ng kasing dami ng ginagawa ng Nurse Box. Maraming hamon sa unahan ngunit naniniwala ako na sulit itong subukan.