Health Band - Asisten Cerdas untuk Lansia

Tentang proyek ini

Apakah orang yang Anda cintai sudah tua dan hidup sendiri? Siapa Takut. Dengan menggunakan sensor tekanan DPS310 dari Infineon, kami mengembangkan asisten virtual yang terpasang rapi di lengan Anda dalam bentuk pita, yang menangani pekerjaan yang memakan waktu ini, meninggalkan orang yang Anda cintai adalah tangan yang aman!

"Orang tua saat ini mewakili sekitar 14,5 persen dari populasi AS , dan pada tahun 2030 akan ada sekitar 74 juta orang tua. Karena biaya perawatan kesehatan meningkat dan tekanan diberikan pada institusi perawatan kesehatan untuk memberikan perawatan yang memadai, solusi baru untuk mengelola kesehatan senior sangat penting."

Setelah pencarian cepat dan melihat angka yang mengejutkan, inilah upaya kami untuk membantu para lansia!

CERITA

Sudah beberapa tahun sejak nenek saya menderita tanda-tanda awal Alzheimer dan sayangnya kondisinya tampaknya memburuk. Hal ini mengakibatkan serangkaian masalah tak terduga seperti

1) pergi bekerja (walaupun dia disarankan untuk tidak melakukannya)

2) melewatkan makannya atau terkadang makan ganda

3) tidak melakukan latihannya

Semua ini karena kurangnya ingatan dan juga ketidaksadarannya akan kondisinya.

Hal ini menyebabkan ibu saya harus bersamanya hampir sepanjang hari, tujuh hari seminggu. Tugas ini terbukti sangat melelahkan dan memakan waktu. Saat itulah kami mendapat ide untuk membuat asisten virtual yang dapat memantau perilaku dan aktivitas nenek saya, dan jika diperlukan juga dapat mengingatkan anggota keluarga jika terjadi keadaan darurat. Memberi ibu saya istirahat dan pada saat yang sama menjaga pasien di tangan yang aman!

KOMPONEN DALAM SISTEM / KONSEP

Meskipun sistem ini berfokus terutama pada masalah yang dihadapi oleh pasien Alzheimer, kami telah menanamkan banyak sistem lain dalam proyek kami yang berdampak pada kehidupan semua orang tua yang membantu mereka melewati rintangan kehidupan sehari-hari mereka secara mandiri.

Salah satu fitur utama sensor tekanan Infineon adalah ukurannya! Ini membuat komponen kunci portabel dan sangat serbaguna. Di jantung sistem kami, kami memiliki Arduino Nano yang kemudian terhubung ke sensor tekanan DPS310 melalui bus I2C. Tindakan dan Perilaku akan dikodekan untuk mensimulasikan gerakan langsung pasien. Dengan menggunakan grafik atau nilai ini, kami menentukan keadaan pasien dan memperingatkan anggota jika terjadi keadaan darurat. Data yang dihasilkan kemudian akan direpresentasikan pada aplikasi kecil menggunakan Blynk.

Seluruh sistem ini akan diintegrasikan ke dalam tali jam yang ringkas namun terlihat bagus, memadukan teknologi ini dengan mulus ke dalam kehidupan pasien.

FUNGSI DAN KEMAMPUAN

Berikut adalah fungsi dan gerakan utama yang dapat dianalisis/dideteksi oleh band kami :

Musim Gugur - penelitian menunjukkan bahwa masalah terbesar dengan orang tua adalah kehilangan keseimbangan dan jatuh. Seringkali pasien tidak berdaya dan hanya setelah beberapa saat bantuan datang. Ini dapat dengan mudah dihindari dengan Pita Kesehatan dengan mendeteksi penurunan tekanan yang tiba-tiba. Setelah terdeteksi, pesan secara otomatis dikirim ke kerabat, untuk bantuan mencegah cedera memburuk.

Olahraga - untuk orang tua mungkin agak sulit untuk membuat mereka berolahraga, atau berjalan-jalan meskipun ini akan membuat mereka tetap bugar dan sehat. Kami membayangkan bahwa cara untuk memotivasi mereka bisa dengan menunjukkan kepada mereka jumlah langkah yang diambil atau berapa lama mereka berjalan, sehingga mereka memiliki sesuatu untuk mendorong mereka berolahraga.

Dan dalam kasus nenek saya, para dokter telah menyuruhnya berjalan sekitar 1000 langkah yang dia mau tapi dia kehilangan hitungan. Penghitung juga membantunya!

Setelah Pita Kesehatan mendeteksi gerakan "gelombang", itu mengurangi bahwa pasien telah memulai latihannya. Puncak ke puncak atau lembah ke lembah menandai satu siklus. Saat langkah diambil, jumlah siklus dihasilkan dan kemudian ditampilkan, membuat penghitung langkah Anda sendiri.

Demam - yang ini cukup lurus ke depan sensor juga memberikan suhu. Pita yang bersentuhan dengan lengan memberikan suhu hidup pasien. Setiap lonjakan atau penurunan akan diperingatkan lagi secara otomatis melalui pesan ke kerabat.

Negara Bagian - memberitahu kerabat keadaan hidup pasien. Misalnya, jika Pita Kesehatan mendeteksi tidak banyak perubahan tekanan, pasien mungkin sedang tidur.

Kami memiliki tiga status:Tidur, Bangun, dan Berolahraga. ( yang mengatakan kami belum menyempurnakan fungsi ini karena terkadang kami menerima "status" yang salah. Kami juga berencana untuk menambahkan lebih banyak status)

SIRKUIT

Sensor DPS310 Infineon yang kuat dapat disinkronkan menggunakan Bluetooth ke aplikasi. Aplikasi ini menghasilkan representasi visual langsung dari sensor. Meskipun berguna itu memiliki keterbatasan untuk konsep kami.

Jadi untuk memanfaatkan aliran data sensor, kami menghubungkan Arduino Nano, melalui bus I2C. Ini memungkinkan kami untuk menghitung data sehingga memungkinkan untuk mengurangi berbagai skenario yang dialami pasien.

Setelah kami menyelesaikannya, kami menghubungkan Arduino ke modul WiFi ESP8266 yang memberikan sarana untuk berkomunikasi dengan aplikasi seluler.

PENYIAPAN

Sebelum mengatur semuanya, Anda perlu menambahkan pin ke sensor. Gunting dua panjang tujuh pin dan solder. Anda dapat menggunakan papan tempat memotong roti untuk mempermudah.

• Sensor Tekanan DPS310 ke Arduino Nano (I2C)

CATATAN :orientasi sensor seperti yang digambarkan pada gambar

Pin 1 (SDA) pada sensor => Pin Analog 4 di Arduino

Pin 2 (SCL) pada sensor => Pin Analog 5 di Arduino

Pin 8 (GND) pada sensor => GND di Arduino

• Arduino Nano ke ESP8266 (modul WiFi)

CATATAN :orientasi modul seperti pada gambar

Pasang 1 pada modul WiFi => Pin Digital 11 di Arduino

Pasang 2 pada modul WiFi => Pin Digital 10 di Arduino

Pin 7 (GND) pada modul WiFi => GND di Arduino

Pin 8 (Daya) pada modul WiFi => 3v3 di Arduino

MEMBUAT BAND

Semua komponen yang berukuran kecil sangat pas di pergelangan tangan Anda. Untuk membuat band yang sebenarnya kami menggunakan Canvas dan Busa untuk menanamkan komponen. Dan kemudian Velcro untuk membentuk tali pengikat.

Untuk membuat gelang Kesehatan DIY Anda, mulailah dengan memotong busa selebar tangan Anda. Kemudian atur berbagai sensor, dan potong ukuran akhir. Bulatkan tepinya agar terlihat lebih rapi. Tekan pin ke dalam busa (memberikan perlindungan dan pegangan), dan masukkan baterai ke dalam slot kecil.

Sekarang balikkan Band dan solder sambungannya, pin hanya akan mencuat...Lakukan uji coba untuk melihat apakah semuanya berfungsi.

Tambahkan strip Velcro untuk membuat tali. Bungkus pita di kanvas dan rekatkan dengan lem panas, ini akan memberikan sentuhan akhir yang rapi!

Karena kami tidak memiliki printer 3D, kami berencana untuk meningkatkan prototipe ini di masa mendatang dengan cetakan 3D yang akan memiliki slot yang sempurna untuk semua komponen yang memberikan desain ergonomis pada Health Band kami!

***Kami akan memperbarui proyek ini, ketika kami mencetak model cetak 3d terakhir kami, dengan gambar dan file cetak***

KODE BERBAGAI ALGORITMA

Sebelum kami mulai memprogram sistem kami, ada perpustakaan tertentu yang perlu Anda instal agar program berfungsi. Pustaka yang perlu Anda unduh adalah:

• Perpustakaan kabel ( Biasanya sudah terpasang sebelumnya, ini bertanggung jawab untuk komunikasi antara Arduino Nano dan Sensor Tekanan DPS310) https://github.com/PaulStoffregen/Wire

• Perpustakaan Sensor Tekanan DPS310 https://github.com/Infineon/DPS310-Pressure-Sensor

• Perpustakaan Blynk ( agar Arduino Nano dapat berkomunikasi dengan cloud Blynk) https://github.com/blynkkk/blynk-library

Setelah Anda mengunduh setiap pustaka, penginstalan untuk masing-masing pustaka mengikuti proses yang sama:buka Arduino IDE dan menuju ke sketsa (atas jendela). Kemudian dari daftar tarik-turun klik sertakan perpustakaan . Selanjutnya klik tambahkan perpustakaan .ZIP . Sekarang navigasikan ke mana pun Anda menyimpan file yang Anda unduh dan klik buka. Ulangi proses untuk ketiga perpustakaan.

Sekarang Anda dapat mencoba mengunduh kode uji coba dan periksa apakah itu dikompilasi. Unggah ke Arduino Nano Anda dan pastikan Anda mendapatkan data langsung dengan membuka monitor serial (digambarkan dengan ikon monitor di pojok kanan atas IDE).

Jika itu berfungsi dengan baik, lanjutkan dan unggah kode utama, Anda kemudian dapat mulai membangun aplikasi Anda.

BANGUN APLIKASI

Untuk terhubung ke internet kami menggunakan platform pra-bangun yang disebut Blynk, yang dapat diunduh dari play store android, tautan di bawah ini. Ada banyak contoh tentang cara menggunakan aplikasi dengan Arduino yang semuanya tersedia dengan membuka file di Arduino IDE, lalu contoh dan di bawah daftar Blynk.

Tautan ke aplikasi blynk :https://play.google.com/store/apps/details?id=cc.

Kami menggunakan Aplikasi untuk membuat representasi data dengan cara yang ramah pengguna.

Pilih Arduino Nano sebagai pengontrol mikro Anda dan sebagai ''jenis koneksi'' WiFi . Anda kemudian akan menerima email "token auth" yang perlu Anda masukkan ke dalam kode, (disebutkan dalam kode).

Kami menambahkan beberapa widget seperti Pengukur untuk mewakili suhu langsung, Tampilan Nilai untuk penghitung langkah dan Layar LCD menunjukkan keadaan sekarang. Ini adalah blok bangunan dasar yang dapat Anda tambahkan lebih banyak fungsi untuk kasus khusus lainnya.

KESIMPULAN, SUKSES SECARA SELURUH!

Proyek ini memiliki beberapa kesalahan dan salah baca. Salah satunya adalah suhu tubuh. terbaca oleh HealthBand adalah 36° Celcius (suhu pergelangan tangan) sedangkan termometer kelas medis membacanya sebagai 36,8° Celcius (suhu ketiak).

Algoritme kami untuk langkah-langkah terbukti memberikan jumlah yang salah pada awalnya, tetapi setelah beberapa upaya modifikasi, itu bekerja dengan cukup akurat. Masalah lain adalah dalam fungsi negara. Kami menambahkan lebih banyak variabel dan pernyataan untuk membuatnya lebih memahami status lainnya.

Pada akhirnya, kami dapat memperbaiki masalah dengan kalibrasi ulang dan HealthBand berhasil mengumpulkan data yang diperlukan. Nenek saya telah tanpa asisten selama dua minggu terakhir dan Band telah bekerja dengan baik!

Sampai sekarang pesan jatuh atau demam belum diuji karena belum ada situasi seperti itu tetapi secara teoritis mereka berhasil!

Ini adalah proyek yang hebat dan dapat diimplementasikan dengan mudah, kami berharap band ini dapat menyelamatkan nyawa dan menjaga orang tua tetap aman!

#include void setup(){ Serial.begin(9600); while (!Serial); //Panggilan mulai untuk menginisialisasi ifxDps310 //Parameter 0x76 adalah alamat bus. Alamat default adalah 0x77 dan tidak perlu diberikan. //ifxDps310.begin(Kabel, 0x76); //Gunakan baris komentar di bawah untuk menggunakan alamat I2C default. ifxDps310.begin(Kawat); // CATATAN PENTING //Jika Anda menghadapi masalah bahwa DPS310 menunjukkan suhu sekitar 60 C meskipun seharusnya sekitar 20 C (suhu kamar), Anda mungkin mendapatkan IC dengan masalah sekring // Hubungi fungsi berikut secara langsung after begin() untuk mengatasi masalah ini (hanya perlu dipanggil sekali setelah startup) //ifxDps310.correctTemp(); //laju pengukuran suhu (nilai dari 0 hingga 7) //2^temp_mr hasil pengukuran suhu per detik int temp_mr =2; //tingkat oversampling suhu (nilai dari 0 hingga 7) //2^temp_osr pengukuran suhu internal per hasil //Nilai yang lebih tinggi meningkatkan presisi int temp_osr =2; //laju pengukuran tekanan (nilai dari 0 hingga 7) //2^prs_mr hasil pengukuran tekanan per detik int prs_mr =2; //laju oversampling tekanan (nilai dari 0 hingga 7) //2^prs_osr pengukuran tekanan internal per hasil //Nilai yang lebih tinggi meningkatkan presisi int prs_osr =2; //startMeasureBothCont mengaktifkan mode latar belakang //suhu dan tekanan diukur secara otomatis //Presisi tinggi dan tingkat pengukuran hgh pada saat yang sama tidak tersedia. //Consult Datasheet (atau trial and error) untuk informasi lebih lanjut int ret =ifxDps310.startMeasureBothCont(temp_mr, temp_osr, prs_mr, prs_osr); //Gunakan salah satu baris komentar di bawah untuk mengukur suhu atau tekanan saja //int ret =ifxDps310.startMeasureTempCont(temp_mr, temp_osr); //int ret =ifxDps310.startMeasurePressureCont(prs_mr, prs_osr); if (ret !=0) { Serial.print("Init GAGAL! ret ="); Serial.println(ret); } else { Serial.println("Ini selesai!"); }}void loop(){ unsigned char pressureCount =20; tekanan int panjang[pressureCount]; unsigned char temperatureCount =20; suhu int panjang[temperatureCount]; //Fungsi ini menulis hasil pengukuran kontinu ke array yang diberikan sebagai parameter //Parameter temperatureCount dan pressureCount harus menampung ukuran array temperatur dan tekanan saat fungsi dipanggil //Setelah akhir fungsi, temperatureCount dan pressureCount menyimpan jumlah nilai yang ditulis ke array //Catatan:Dps310 tidak dapat menyimpan lebih dari 32 hasil. Ketika buffer hasilnya penuh, itu tidak akan menyimpan hasil pengukuran baru int ret =ifxDps310.getContResults(temperature, temperatureCount, pressure, pressureCount); if (ret !=0) { Serial.println(); Serial.println(); Serial.print("GAGAL! ret ="); Serial.println(ret); } else { Serial.println(); Serial.println(); Serial.print(penghitungan suhu); Serial.println(" Nilai suhu ditemukan:"); for (int i =0; i  
HealthBand dengan Aplikasi BlynkArduino 
 Ini adalah program terakhir, beberapa variabel dan ambang batas perlu dimasukkan secara manual agar pita kesehatan berfungsi dengan baik, ikuti komentar dan lakukan penyesuaian. Siapkan widget di aplikasi Blynk sesuai kebutuhan Anda dan asisten Anda akan hidup kembali!
#include #include #include #define BLYNK_PRINT Serialchar auth[ ] ="YourAuthToken";// Kredensial WiFi Anda.// Setel kata sandi ke "" untuk jaringan yang terbuka.char ssid[] ="YourNetworkName";char pass[] ="YourPassword";const unsigned char pressureLength =50;unsigned char pressureCount =0;long int pressure[pressureLength];unsigned char temperatureCount =0;const unsigned char temperatureLength =50;long int temperature[temperatureLength];/*ambang batas ini akan berubah sesuai dengan lokasi Anda saat ini, nilai-nilai ini bekerja dengan sempurna di wilayah pesisir dengan suhu rata-rata 34 derajat celsius*/int tekananFallingThresh =1;int tekananSleepingThresh =4;int tempFeverThresh =39;int tekananJogThresh =5;void setup(){ Serial.begin(9600); Blynk.begin(auth, ssid, pass); while (!Serial); ifxDps310.begin(Kawat); int ret =ifxDps310.setInterruptPolarity(1); ret =ifxDps310.setInterruptSources(1, 0, 0); //hapus tanda interupsi dengan membaca ifxDps310.getIntStatusFifoFull(); int interruptPin =3; pinMode(interruptPin, INPUT); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(interruptPin), onFifoFull, RISING); //mulai pengukuran kontinu seperti sebelumnya int temp_mr =3; int suhu_osr =2; int prs_mr =1; int prs_osr =3; ret =ifxDps310.startMeasureBothCont(temp_mr, temp_osr, prs_mr, prs_osr); if (ret !=0) { Serial.print("Init GAGAL! ret ="); Serial.println(ret); } else { Serial.println("Ini selesai!"); }}loop kosong(){ Blynk.run(); Serial.println("perulangan berjalan"); penundaan (500); if (pressureCount ==pressureLength &&temperatureCount ==temperatureLength) { //hasil cetak Serial.println(); Serial.println(); Serial.print(penghitungan suhu); Serial.println(" Nilai suhu ditemukan:"); for (int i =0; i  tempFeverThresh){ feverEmail(); } Serial.println("derajat Celcius"); } Serial.println(); Serial.print(jumlah tekanan); Serial.println(" ditemukan nilai tekanan:"); for (int i =0; i   
 
 Skema  
 
 

            


            

               Sistem Pemantauan Detak Jantung        
                Grafik TFT:Grafik Riwayat Langsung