Ápolói doboz: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A „Nurse Box” egy személyes létfontosságú szkennerrendszer, amelyet az egyén otthoni környezetben használhat, hogy rendszeresen ellenőrizze hőmérsékletét és pulzusszámát, minden erőfeszítés nélkül. A nővérfiók rögzíti és tárolja a hőmérséklet- és pulzusszámadatokat, sőt egy lépéssel tovább megy, hogy figyelmeztetést küldjön, ha az életerők túlléptek a biztonsági szinteken. Ez az eszköz ideális verziójában segít megőrizni a fontos egészségügyi adatokat az elemzéshez, és tudatja Önnel, ha valami nincs rendben. A „Nurse Box” semmiképpen sem helyettesíti az orvost vagy a sürgősségi segélyhívót, hanem egy automatizált nővér, aki olyan gyakran ellenőrzi Önt, amennyit csak akar, és közli Önnel, ha néhány létfontosságú adat nem szerepel a listán.

1. lépés: Az eredeti tervek és fejlődése:

Az eredeti terv az volt, hogy a nővér dobozt a fent leírtak szerint tervezzük egy teljesen működő hőmérséklet-érzékelő pulzusmérő áramkörrel. Kezdetben be akartam építeni az androidos alkalmazást, amely megjeleníti ezeket az adatokat a Nurse Box -ból küldve.

A kontextus biztosítása érdekében, a minimális áramkörök "készítésén" kívül, ahogyan azt a középiskolai laboratóriumi órák megkövetelik, soha nem hoztam létre semmilyen áramkört egészen a félévig. Inkább programozó voltam, és jól éreztem magam, ha bonyolult kódokkal foglalkozom, nem pedig egyszerű áramkörökkel. Amikor Charles Malloch professzorral regisztráltam a 297DP -re, tudtam, hogy ez nem lesz a komfortzónám, ahol nagy az esély a kudarcra. Megpróbáltam viszonylag keményen tartani a célprojektemet, mert tudtam, hogy ha valami keményebbre célozok csak azért, mert társaim kifinomultabb projekteken dolgoznak, akkor rövid és csalódott leszek. Tehát az eredeti terv papíron nem volt kifinomult, hanem számomra személyesen egy meredek tanulási görbe csúcsán állt. Számos mini áramkört próbáltam ki, hogy megértsem az arduino vezérlését az áramkörön, és hogyan tudom kóddal manipulálni. Sokat olvastam az Arduino -ról, és végigdolgoztam a SparkFun feltalálói készletét. Ez egy folyamat volt, de fantasztikus módja annak, hogy valóban megértsük az áramköröket és a kódokat. Néhány hét feltalálói készlet felfedezése után nekiláttam a küldetésemnek. Dolgoztam a hőmérsékleti körön, amelynek megértése és kódolása néhány hétig tartott. Bár léteztek közvetlen megvalósítások az interneten, minden kódsort magam akartam megérteni és elvégezni. A pulzusszám-áramkör nagyobb kihívást jelentett, mivel különböző típusú kondenzátorokkal és egy IC-LM324-el foglalkozott. Ez bonyolította az áramkört, és vissza kellett térnem a terveimre, hogy beépítsek egy bluetooth modult és egy androidos alkalmazást az adatok megjelenítéséhez. Ez kivitelezhető, és már sokat olvastam, és megtanultam, mit kell tennem ennek megvalósításához, de az idő korlátozott volt.

2. lépés: Kutatás kész:

A kutatás a projekt és a tanfolyam egyik legintegránsabb és legidőigényesebb aspektusa volt. Annyi órát töltöttem, amennyit csak tudtam, és nem tudtam megérteni az arduino és az áramkörök mögött álló, egyébként elvont fogalmakat. A kapcsolási rajz megnézése és az alkatrészek elhelyezése nem a nehéz rész- ez az áramköri diagram előállítása, vagy annak megértése, hogy miért jelenik meg egy vázlat a Google-on, ahogy történt. A projekttel kapcsolatos céljaim és elképzeléseim kialakításában kulcsfontosságú volt az életvitellel kapcsolatos ismeretek megismerése, és annak megértése, hogy mit jelentenek az adatok, és hogyan lehet a legjobban bemutatni azokat a nővérfiók felhasználójának. Nem találtam olyan hasznos tudományos cikkeket, mint az egyszerűsített szövegek és a youtube videók, amelyek megszakították az áramlást. Legtöbbször olvasás után emlékszem, hogy az áramkörömre bámultam, és rájöttem, hogy "működik, de nem úgy, ahogyan szerintem." Az elmélet ismerete az órán nagyon más volt, mint az elmélet elolvasása, amely a projekt megvalósításának módját kereste. Minden, ami olyan jelentéktelennek tűnt, mint a tankönyv sematikus ellenállása, jelentőssé vált. A tanult fogalmak felbecsülhetetlen értékűek voltak. Még egy nyúllyukba is belementem a vezeték nélküli kommunikáció és a Diffie-Helman kulcscsere biztonsági titkosítása érdekében, hogy megvalósítsam az adatok biztonságos küldésének módját a rendszerről a telefonra. Őszintén szólva az egész projekt legizgalmasabb része az volt, hogy öt órát töltöttem a kriptográfia, a Ceasar-titkosítás, az RSA-algoritmus és a Diffie-Helman-algoritmus megértésével. Azonban nem tudtam olyan szintre vinni a projektet, ahol megvalósíthattam volna ezeket a csodálatos új dolgokat, amelyeket a projekt során tanultam.

3. lépés: Felmerült nehézségek:

A kihívások két részből álltak: személyes és fejlődési szempontból. A személyes kihívások alulbecsülték a más osztályok számára szükséges időigényeket, amelyek abba az időbe kerültek, amelyet meg akartam tartani erre a projektre. A jobb időgazdálkodási képességek és a nagy kép tisztább rálátása segített volna abban, hogy időben befejezzem a projekt egészét, nem pedig a méretezett változatot.

A fejlesztési kihívások sokfélék voltak. A fogalmak megértése időt és sok olvasást igényelt. A megvalósítás még mindig nehezebb volt, mert a görbe golyók, mint például a letört kenyértábla és az alapvető részeket le kellett cserélni, nehezebbé, de szórakoztatóbbá tették a felfedezést. A kód futtatása rendben volt, de annak biztosítása, hogy azt tegye, amiről azt hittem, sok piszkálást jelentett többméteresekkel, és a legnehezebb szempont az volt, hogy nem tudtam, mit keresek. A vége felé a fejlesztési kihívások egyre jelentősebbek lettek, amikor megpróbáltam megvalósítani egy bluetooth modult, és ez magában foglalta a teljes áramkör felújítását. Egy másik kérdés a Nurse Box által kínált pontosság. A hőmérséklet értékek ki vannak kapcsolva, és figyelembe kell venni őket. Ha a hőmérsékletet a test zárt részéből szeretnénk lemérni, akkor az áramkört úgy kell felépíteni, hogy az érzékelőt használjuk és dobjuk, így higiénikus és pontos.

4. lépés: Szükséges változtatás az M5 -ben:

A Makerspace M5 ideális hely volt a projekt fejlesztéséhez. Ha az első hétre megyek, miután kiválasztottam a projektet, amelyen dolgozni akartam, nem sok mindent vártam, amit tanulnom kellett volna az életerők és a kapcsolódó áramkörök témakörén kívül. Mindazonáltal a Makerspace lehetővé tette számomra, hogy annyit beszélhessek társaimmal a projektjeikről, mint amennyire az enyémről gondoltam, és közben úgy gondolom, hogy sokkal többet tanultam, mint kellett volna. Ayan Sengupta mintaegyeztetési projektje annyit tanított a gépi tanulásról, az oktatórobotokról és a sajátvektorok használatáról (végre!). Stephen Lendl projektje a tükör időjárási megjelenítésével kapcsolatban bemutatta a Raspberry Pi-t, és segített felismerni az API-k és a Python erejét, hogy valós idejű frissítéseket kaphassak a rendszeren. Ben Button és én leültünk, hogy kitaláljuk a tranzisztorokat, és azt, hogy hogyan lehet rotort forgatni szekvenciális áramlással. Többet hoztam ki ebből a készítői térből, mint amit beraktam, és leginkább a kultúra miatt tartottuk fenn azt a helyet, ahol bárkitől bármit megtudhattunk. Én személy szerint nem racionalizálnék semmit ezen a területen, de azt szeretném, ha kamatoztatnám a teremben található rengeteg tudást azzal, hogy észrevételeket és ötleteket javaslok a projektemmel kapcsolatban.

5. lépés: Eredmények:

A Nurse Box -tal kapcsolatos eredmények alázatosak voltak. A hőmérséklet és az impulzus-érzékelő áramköre a semmiből őszintén szólva minden, amit egy bemutatón fel tudok mutatni teljesítményként, ami nem sokat mond. A folyamat azonban többet tanított meg, mint bármely szöveg, amit az elmúlt két hónapban olvastam. Sokat tanultam az emberi létfontosságokról, a mögötte álló biológiáról és a mérés fizikájáról. Az áramköröket a semmiből fejlesztettem, és összehasonlítottam a meglévő modellekkel, és közben megtanultam az áramkörök létrehozása során felmerülő buktatókat. Végül megértettem az arduino kapcsolatát és használatát, valamint azt, hogy hogyan lehet jobban olvasni a projektben részt vevő IC adatlapjait. Mint már említettük, szinte mindent a nulláról tanultam, amit a kriptográfiáról tudok, és úgy gondolom, hogy jelenleg rendelkezem az alapvető ismeretekkel ahhoz, hogy nyers biztonsági rendszert fejlesszek ki a Pythonon. Még annyira motiváltnak is éreztem magam, hogy elkezdtem írni egy algoritmust Diffie-Hellman kriptográfiához. Ezen kívül rengeteget tanultam a gépi tanulásról, a mintaegyezésről, a málna Pi -kről és a tranzisztorokról társaimtól a tanfolyam során. Az Android Stúdióban is tanultam az Android Stúdióban, és tudom, hogy ott folytathatom, ahol nyáron abbahagytam az összegyűjtött adatok vizualizálására.

6. lépés: Hogyan készítsünk saját ápolói dobozt

A cél megértése a legfontosabb. Hatalmas félreértelmeztem az impulzus és a nyomás fogalmát, ami két héttel visszavetett. Ha a fogalmak lejártak, azt javaslom, hogy kezdje el a kezdetleges köröket, ha nem ismeri az áramköröket, mint én. Döntő fontosságú, hogy ismerje az alkatrészek és eszközök működését, valamint a rendszer általános áramlását, mielőtt belekezdene egy bonyolult áramkör létrehozásába. Amint ez megtörtént, fontos lesz a projekt szakaszokra bontása és azok átdolgozása. A projektet hőmérséklet-érzékelőre, pulzusszám-érzékelőre, Bluetooth-modulra és androidos alkalmazásra bontottam. szakasz. Nagyon gyorsan rájöttem, hogy mit remélhetek elérni a korlátozott idő alatt, és mit nem. Ez segít a valósághű munkában, és megakadályozza, hogy az egész projekt ijesztőnek tűnjön. A webhelyen végrehajtott lépések vakon követése sok problémához és rendkívül korlátozott funkcionalitáshoz vezethet. Szeretné megérteni, hogyan viselkedik az áramköre, így beállíthatja azt, amit elképzel. Ami a projekt folyamatban lévő részeit- a bluetooth modult és az androidos alkalmazást- illeti, azzal fogok foglalkozni, hogy külön dolgozom a Bluetooth modul beállításán és vételén, majd ezt integrálom az áramkörbe a szükséges módosításokkal.

Az Arduino kód a ciklusban lévő adatok aktiválásának, fogadásának és kezelésének egymást követő folyamatát foglalja magában. Ha ezt megértette, akkor csak a port aktiválásának vagy az adatok fogadásának módját kell keresnie. Ennek határozott logikai bontása van, és a kód hibakeresése, valamint az áramkör több méteres elemzése nagyszerű módja ennek.

7. lépés: Következő lépések:

A Nurse Box erőteljes szerepet játszik felhasználói szempontból. A jelenlegi formában azonban a Nurse Box adatátvitelét a közeli, Bluetooth -on keresztüli vezeték nélküli átvitelre korlátozzuk. Ha frissíthetjük az arduinót Raspberry Pi -re, amivel utólag kellett volna kezdenem, könnyen használhatjuk a Wifit a hosszú távú adatátvitelhez, aminek következtében a felhasználó vagy mondjuk egy közeli rokona személyes orvosa lehet. a vitals tekintetében hurokban tartják. Több életerőt lehet hozzáadni, például nyomást, és ez még erősebbé teszi a nővér dobozt. Fontos, hogy a használat és a dobás részegysége a hőmérséklet -érzékelő fölé kerüljön, anélkül, hogy veszélyeztetné a pontosságot. A finomhangolás hatékonysága és pontossága, az adatáramlás optimalizálása és az adatátvitel biztosítása lesz az utolsó lépés, mielőtt a Nurse Box bemutatásra kerül a felhasználó számára. A társadalomban határozottan szükség és hely van a személyes létfontosságú szkenner koncepciójára, amely annyit kínál, mint a Nurse Box. Sok kihívás előtt áll, de úgy gondolom, hogy érdemes megpróbálni.