IDC2018IOT IoPill Box - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Dies ist die IoPill Box - die mit dem Internet verbundene wöchentliche Pillenbox.

Für unser Abschlussprojekt unseres IoT-Kurses haben wir uns entschieden, eine Lösung anzubieten, die dazu beiträgt, dass ältere Menschen (oder jede andere Person, die eine wöchentliche Pillendose verwendet) nicht vergessen, ihre Pillen täglich und pünktlich einzunehmen.

In den folgenden Schritten beschreiben wir die verschiedenen Prozesse unseres Projekts, einschließlich der zukünftigen vorgeschlagenen Implementierungen und Verbesserungen des Projekts.

1. Tagesanzeige – Je nach Wochentag leuchtet die entsprechende Zelle in der Box und zeigt an, welche Pillen eingenommen werden sollen.
2. Anzeige, dass die Pillen des jeweiligen Tages eingenommen wurden – durch einen in jeder Zelle installierten LDR-Sensor erkennt die Box automatisch, wann eine Zelle geöffnet wurde, um die täglichen Pillen zu entnehmen, alle 7 LEDs zeigen dem Patienten an.
3. Erinnerung 1 – Falls die täglichen Pillen nicht innerhalb des erforderlichen Zeitrahmens eingenommen wurden, wird dem Benutzer eine E-Mail-Erinnerung gesendet, um ihn daran zu erinnern, seine Pillen einzunehmen
4. Erinnerung 2 – falls der Benutzer seine Pillen noch nicht eingenommen hat, wird nach Ablauf des angegebenen Zeitraums und nach der ersten Erinnerung eine E-Mail an ein Familienmitglied oder eine medizinische Assistentin gesendet, in der sie darüber informiert werden, dass die täglichen Pillen nicht eingenommen wurden
5. Erinnerung zum Wochenende – Am Ende der Woche wird dem Benutzer eine Erinnerung zum Auffüllen der Pillen für die nächste Woche mit Anweisungen zu Dosierung und Art der Pillen für jeden Tag per E-Mail gesendet.
6. Datenprotokoll – Der Verlauf der Pilleneinnahmedaten und -zeiten wird in einem Datenprotokoll-Feed über MQTT gespeichert.

Schritt 1: Erforderliche Hardware, Software und Material

1. ESP8266 NodeMCU
2. 7 LEDs
3. 7 LDR
4. 7 x 10k Ohm Widerstand (für ldrs)
5. 7 x 200R Ohm Widerstände (für LEDs)
6. 4,7k Ohm Widerstand (für MCP23017)
7. 16-Kanal-Analog-Multiplexer
8. MCP23017
9. Pillendose
10. Ein Karton

Schritt 2: Die Box und die Pillendose

Wir fanden eine Pappschachtel und legten die Schaltung hinein und klebten die Pillenschachtel darauf.

Wegen der Lichtempfindlichkeit des ldr und unserem Ziel, seine Genauigkeit gut zu machen, mussten wir die Pillendose sprühen.

Für jedes ldr "bohrten" wir 2 Löcher auf der Rückseite jedes Tages der Pillendose - mit der altmodischen "Hot Needle" -Methode.

Für jede LED haben wir zweimal die Box mit der kalten Nadel eingeklemmt.

Für das Stromkabel haben wir auf der Rückseite des Kartons ein Loch gemacht.

Schritt 3: Schaltplan

Wie Sie auf den Bildern sehen können, haben wir alle Komponenten wie im Diagramm verlötet - wir haben es gemacht, nachdem die Pillendose lackiert war, die LDRs waren jeden Tag drin und die LEDs auch im Karton.

Auf den Bildern sehen Sie nur 2 der Ldrs und die LEDs (die unteren repräsentieren den Sonntag und die oberen repräsentieren den Samstag), um alle 7 von beiden zu haben, kopieren Sie einfach die im Diagramm und verbinden Sie sie mit der Lücke zwischen diesen die im Diagramm erscheinen.

Die nodeMCU wird über ein USB-Kabel mit Strom versorgt.

Schritt 4: Adafruit MQTT-Feed

Wir haben 2 Datenfeeds eingerichtet:

1. IOP_PatientDemoPT - stellt die Zeitstempel jedes Tages dar, an dem der Patient an diesem Tag Tabletten eingenommen hat
2. IOP_PatientDemoHR(noch nicht implementiert, zukünftige Arbeit) - repräsentiert BPM des Patienten.

Schritt 5: IFTTT-Konfiguration

Wir haben 3 IFTTT-Events gemacht:

1. Erinnerung_1 - Falls die täglichen Pillen nicht innerhalb des erforderlichen Zeitrahmens eingenommen wurden, wird eine E-Mail-Erinnerung an den Benutzer gesendet, um ihn daran zu erinnern, seine Pillen einzunehmen
2. Erinnerung_2 - falls der Benutzer seine Pillen noch nicht eingenommen hat, wird nach Ablauf des angegebenen Zeitrahmens und nach der ersten Erinnerung eine E-Mail an ein Familienmitglied oder eine medizinische Assistentin gesendet, in der sie darüber informiert werden, dass die täglichen Pillen nicht eingenommen wurden
3. fill_pill - Am Ende der Woche wird dem Benutzer eine Erinnerung zum Auffüllen der Pillen für die nächste Woche gesendet, einschließlich Anweisungen zu Dosierung und Art der Pillen für jeden Tag – per E-Mail

Schritt 6: Der Code

Der Code ist sehr einfach und mit hilfreichen Kommentaren gefüllt.

Stellen Sie für Ihre Konfiguration sicher, dass Sie die geheimen Schlüssel von IFTTT und Adafruit sowie die WLAN-Konfiguration geändert haben.

Das Zustandsmaschinendiagramm des Codes ist wie im hinzugefügten Bild zu diesem Schritt beschrieben.

Schritt 7: Extras

Herausforderungen im Projekt

Müssen wir sicherstellen, dass die Pillen tatsächlich eingenommen wurden? – diese Frage haben wir uns während des Brainstorming-Prozesses des Projekts gestellt, denn am Ende des Tages ist der Benutzer ein Mensch und keine Maschine, und selbst wenn es einen Hinweis darauf gibt, dass er die Pillen aus der Pillen nimmt Box gibt es noch eine Einschränkung der Angabe, ob er die Pillen tatsächlich eingenommen hat oder nicht.

Wir haben jedoch entschieden, dass diese Frage nicht im Mittelpunkt unseres Projekts und dieses Geräts steht, und wir haben uns darauf konzentriert, die Wahrscheinlichkeit zu minimieren, dass ein Benutzer eine tägliche Dosis seines Arzneimittels verpasst.

Ein weiteres Problem, das wir lösen wollten, bestand darin, sicherzustellen, dass ein Benutzer keine Pillen eines anderen Tages einnimmt. Unsere Lösung war eine spezifische und klare Angabe der aktuell zu verwendenden Zelle, es gibt jedoch bessere und sicherere Lösungen, um sicherzustellen, dass dieser Fehler nicht passiert, aber wir hatten nicht die Werkzeuge, um solche Lösungen zu unterstützen (z Zellen, siehe zukünftige Bewerbung für das Projekt)

Einschränkungen

Unser Projekt bezieht sich auf eine einzelne wöchentliche Schachtel – eine Tablettendosis pro Tag – die Lösung kann weiter erweitert werden, um mehrere Dosierungen von Pillen pro Tag / mehrere Schachteln zu unterstützen

Mechanik – wir haben keine beweglichen Teile/Motoren verwendet, da diese nicht Teil des Kurses waren. Hätte nützlich sein können, um nicht zu verwendende Zellen zu sperren, die Zellen am Ende der Woche automatisch mit Pillen zu füllen usw.

Zukünftige Anwendungen/Verbesserungen des Projekts

Herzfrequenz – Hinzufügen eines Sensors, um die Herzfrequenz des Patienten zu messen und per Knopfdruck die Daten zur weiteren Verfolgung an einen MQTT-Feed zu senden

App – eine benutzerfreundliche App, die das System steuert – über diese App kann der Benutzer die verschiedenen aktualisieren

Variablen des Gerätes:

1. Wann nehme ich die Pillen?
2. Aktualisieren Sie die Pillentypen und Dosierungen zum Füllen
3. Erhalten Sie die Erinnerungen über die App
4. Daten und Protokoll des Drogenkonsums speichern.
5. Bestellen Sie Medikamente über die App, wenn Sie fertig sind

Erweitern Sie das Gerät, um 2 Dosierungen pro Tag/mehrere Boxen zu unterstützen

Automatisches Auffüllen der Zellen – am Ende der Woche oder nach Einnahme der Medikamente füllt das Gerät die täglichen Zellen mit den benötigten Medikamenten auf.

Nicht zu verwendende Zellen sperren – alle Zellen außer der zu verwendenden Tageszelle werden gesperrt, um sicherzustellen, dass Benutzer nicht versehentlich die falschen Pillen/Überdosierungen einnehmen.

Designverbesserungen.

Verbinden Sie das Gerät mit medizinischen / Versicherungsunternehmen, die die Benutzer überwachen, relevante Informationen speichern, Abonnements aktualisieren und bei Bedarf Medikamente senden usw.