IDC2018IOT IoPill Box: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

To jest IoPill Box - cotygodniowe pudełko na pigułki połączone z Internetem.

W ramach naszego ostatniego projektu kursu IoT postanowiliśmy zaoferować rozwiązanie, które pomoże zapewnić, że osoby starsze (lub każda inna osoba korzystająca z cotygodniowego pudełka z tabletkami) nie zapomni o codziennym przyjmowaniu tabletek na czas.

W kolejnych krokach opiszemy różne procesy naszego projektu, w tym przyszłe sugerowane wdrożenia i ulepszenia projektu.

1. Wskazanie dnia – w zależności od dnia tygodnia, odpowiednia komórka w polu zostanie podświetlona, wskazując, które tabletki należy zażyć.
2. Wskazanie, że tabletki danego dnia zostały pobrane – dzięki czujnikowi LDR zainstalowanemu w każdej celi, pudełko automatycznie wie, kiedy komórka została otwarta w celu pobrania tabletek dziennych, wszystkie 7 diod LED dadzą wskazanie pacjentowi.
3. Przypomnienie 1 – w przypadku, gdy dzienne tabletki nie zostaną zażyte w wymaganym terminie, do użytkownika zostanie wysłane przypomnienie e-mail, aby przypomnieć mu o zażyciu tabletek
4. Przypomnienie 2 – w przypadku, gdy użytkownik nie zażył jeszcze tabletek, po określonym czasie i po pierwszym przypomnieniu, do członka rodziny lub asystenta medycznego zostanie wysłana wiadomość e-mail z informacją, że dzienne tabletki nie zostały zażyte
5. Przypomnienie o końcu tygodnia – pod koniec tygodnia do użytkownika zostanie wysłane przypomnienie o uzupełnieniu tabletek na następny tydzień, w tym instrukcje dotyczące dawkowania i rodzajów tabletek na każdy dzień – za pośrednictwem poczty elektronicznej.
6. Dziennik danych – historia dat i godzin zażywania pigułek jest przechowywana w kanale dziennika danych za pośrednictwem MQTT.

Krok 1: Wymagany sprzęt, oprogramowanie i materiały

1. Węzeł ESP8266MCU
2. 7 diod LED
3. 7 LDR
4. Rezystor 7 x 10 kΩ (dla ldrs)
5. Rezystory 7 x 200R Ohm (do diod led)
6. Rezystor 4,7 kΩ (dla MCP23017)
7. 16-kanałowy multiplekser analogowy
8. MCP23017
9. Pudełko na pigułki
10. Pudełko kartonowe

Krok 2: Pudełko i pudełko na pigułki

Znaleźliśmy jakieś kartonowe pudło, włożyliśmy do niego obwód i przykleiliśmy na nim pudełko z pigułkami.

Ze względu na światłoczułość ldr i nasz cel, aby była dobra - musieliśmy pomalować pudełko z pigułkami.

Dla każdego ldr "wywierciliśmy" 2 otwory z tyłu każdego dnia pudełka z pigułkami - używając starej metody "gorącej igły".

Za każdą diodę ściągnęliśmy dwukrotnie pudełko zimną igłą.

Na kabel zasilający zrobiliśmy otwór z tyłu kartonu.

Krok 3: Schemat obwodu

Jak widać na zdjęciach wlutowaliśmy wszystkie elementy jak na schemacie - zrobiliśmy to po pomalowaniu pudełka na pigułki, ldrs każdego dnia był w środku i diody w kartonie też.

Na zdjęciach widać tylko 2 ldrs i diody led (dolne reprezentują niedzielę, a górne sobotę), aby mieć wszystkie 7 z obu po prostu skopiuj te na schemacie i połącz je z przerwą między tymi które pojawiają się na schemacie.

NodeMCU będzie zasilany kablem USB.

Krok 4: Pasza Adafruit MQTT

Założyliśmy 2 kanały danych:

1. IOP_PatientDemoPT - przedstawia sygnatury czasowe każdego dnia, w którym pacjent przyjmował tabletki tego dnia
2. IOP_PatientDemoHR(jeszcze nie wdrożone, przyszła praca) - reprezentuje BPM pacjenta.

Krok 5: Konfiguracja IFTTT

Zrealizowaliśmy 3 wydarzenia IFTTT:

1. przypomnienie_1 - w przypadku, gdy dzienne pigułki nie zostaną przyjęte w wymaganym terminie, do użytkownika zostanie wysłane przypomnienie e-mail, aby przypomnieć mu o zażyciu pigułek
2. przypomnienie_2 - w przypadku, gdy użytkownik nie zażył jeszcze tabletek, po określonym czasie i po pierwszym przypomnieniu, do członka rodziny lub asystenta medycznego zostanie wysłana wiadomość e-mail z informacją, że dzienne tabletki nie zostały zażyte
3. fill_pill - pod koniec tygodnia do użytkownika zostanie wysłane przypomnienie o uzupełnieniu tabletek na następny tydzień, w tym instrukcje dotyczące dawkowania i rodzajów tabletek na każdy dzień – drogą mailową

Krok 6: Kodeks

Kod jest bardzo prosty i pełen pomocnych komentarzy.

W swojej konfiguracji upewnij się, że zmieniłeś tajne klucze IFTTT i Adafruit, a także konfigurację Wi-Fi.

Schemat automatu stanu kodu jest taki, jak opisano na dodanym obrazku do tego kroku.

Krok 7: Dodatki

Wyzwania w projekcie

Czy musimy mieć pewność, że pigułki rzeczywiście zostały zabrane? – to pytanie zadaliśmy sobie podczas burzy mózgów nad projektem, ponieważ w ostatecznym rozrachunku użytkownik jest człowiekiem, a nie maszyną, a nawet jeśli coś wskazuje na to, że bierze tabletki z pudełko, nadal istnieje ograniczenie co do wskazania, czy rzeczywiście używał tabletek, czy nie.

Zdecydowaliśmy jednak, że to pytanie nie jest głównym celem naszego projektu i tego urządzenia, i skupiliśmy się na tym, jak zminimalizować ryzyko pominięcia dziennej dawki leku przez użytkownika.

Kolejnym problemem, który chcieliśmy rozwiązać, było upewnienie się, że użytkownik nie bierze pigułek innego dnia. Nasze rozwiązanie było konkretnym i jasnym wskazaniem aktualnie używanej komórki, jednak istnieją lepsze i bezpieczniejsze rozwiązania zapewniające, że ten błąd się nie wydarzy, jednak nie mieliśmy narzędzi do obsługi takich rozwiązań (np. blokada na komórki, zobacz przyszłą aplikację do projektu)

Ograniczenia

Nasz projekt dotyczy jednego pudełka tygodniowego – jedna dawka tabletek dziennie – rozwiązanie można dodatkowo rozszerzyć o kilka dawek tabletek dziennie / wiele pudełek

Mechanika – nie używaliśmy żadnych ruchomych części/silników, ponieważ nie były one częścią kursu. Mogło być przydatne, aby umożliwić nam zablokowanie komórek, które nie mają być używane, automatyczne wypełnianie komórek tabletkami pod koniec tygodnia itp.

Przyszłe aplikacje/ulepszenia do projektu

Tętno – dodanie czujnika do pomiaru tętna pacjenta i naciśnięcie przycisku wyślij dane do kanału MQTT w celu dalszego śledzenia

App – przyjazna dla użytkownika aplikacja, która steruje systemem – dzięki tej aplikacji użytkownik może aktualizować różne

zmienne urządzenia:

1. O której brać tabletki
2. Zaktualizuj typy tabletek i dawki do wypełnienia
3. Otrzymuj przypomnienia za pośrednictwem aplikacji
4. Zapisz dane i dziennik zażywania narkotyków.
5. Zamów leki przez aplikację po zakończeniu

Rozszerz urządzenie, aby obsługiwać 2 dawki dziennie/wiele pudełek

Automatyczne napełnianie komórek – do końca tygodnia lub po zastosowaniu leków urządzenie uzupełni dzienne komórki potrzebnymi lekami.

Blokuj komórki, które nie mają być używane – wszystkie komórki poza komórką dzienną, która ma być używana, zostaną zablokowane, aby upewnić się, że użytkownicy nie zażyją przypadkowo niewłaściwych tabletek/przedawkowania.

Udoskonalenia projektowe.

Połącz urządzenie z firmami medycznymi/ubezpieczeniowymi, które monitorują użytkowników, zapisują odpowiednie informacje, aktualizują subskrypcje i wysyłają leki w razie potrzeby itp.