กล่องพยาบาล: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

'Nurse Box' เป็นระบบเครื่องสแกนชีพส่วนบุคคลที่บุคคลสามารถใช้ที่บ้านเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและอัตราชีพจรของตนอย่างสม่ำเสมอโดยไม่ต้องใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย กล่องพยาบาลจะบันทึกและจัดเก็บข้อมูลอุณหภูมิและอัตราชีพจรของคุณ และก้าวไปอีกขั้นเพื่อส่งการแจ้งเตือนถึงคุณเมื่อชีพได้ผ่านระดับความปลอดภัยแล้ว อุปกรณ์นี้ในเวอร์ชันที่เหมาะสมที่สุดช่วยให้คุณเก็บข้อมูลสุขภาพที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ และแจ้งให้คุณทราบเมื่อมีบางอย่างผิดปกติ 'Nurse Box' ไม่สามารถแทนที่แพทย์หรือหน่วยฉุกเฉินได้ แต่เป็นพยาบาลอัตโนมัติที่จะตรวจสอบคุณบ่อยเท่าที่คุณต้องการและบอกคุณเมื่อใดก็ตามที่ข้อมูลสำคัญบางอย่างไม่อยู่ในแผนภูมิ

ขั้นตอนที่ 1: แผนดั้งเดิมและวิวัฒนาการ:

แผนเดิมคือการออกแบบกล่องพยาบาลตามที่อธิบายไว้ข้างต้นด้วยวงจรตรวจวัดอัตราการเต้นของอุณหภูมิที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ตอนแรกฉันต้องการรวมแอปพลิเคชัน Android ที่แสดงข้อมูลนี้เมื่อส่งจากกล่องพยาบาล

เพื่อให้บริบทบางอย่าง นอกเหนือจาก "การสร้าง" วงจรขั้นต่ำตามที่กำหนดในชั้นเรียนทดลองในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย ฉันไม่เคยสร้างวงจรใดๆ เลยจริงๆ จนกว่าจะถึงภาคเรียนนี้ ฉันเป็นโปรแกรมเมอร์มากกว่าและรู้สึกสบายใจในการจัดการกับโค้ดที่ซับซ้อนมากกว่าวงจรง่ายๆ เมื่อฉันลงชื่อสมัครใช้ 297DP กับศาสตราจารย์ชาร์ลส์ มัลลอค ฉันรู้ว่าสิ่งนี้กำลังจะออกจากเขตสบายของฉัน ซึ่งฉันมีโอกาสสูงที่จะล้มเหลว ฉันพยายามทำให้โครงการเป้าหมายของฉันหนักพอสมควรเพราะฉันรู้ว่าถ้าฉันมุ่งเป้าไปที่บางสิ่งที่หนักกว่าเพียงเพราะเพื่อนร่วมงานของฉันทำงานในโครงการที่ซับซ้อนกว่านี้ ฉันจะจบลงด้วยระยะสั้นและผิดหวัง ดังนั้นแผนเดิมจึงไม่มีอะไรซับซ้อนบนกระดาษ แต่ยืนอยู่ที่จุดสูงสุดของเส้นโค้งการเรียนรู้ที่สูงชันสำหรับฉันเป็นการส่วนตัว ฉันทดสอบวงจรขนาดเล็กจำนวนมากเพื่อพยายามทำความเข้าใจการควบคุมที่ Arduino มีอยู่ในวงจร และฉันจะจัดการกับมันด้วยโค้ดได้อย่างไร ฉันอ่านเกี่ยวกับ Arduino มามากแล้วและทำงานผ่านชุดเครื่องมือนักประดิษฐ์ SparkFun ทั้งหมด มันเป็นกระบวนการแต่เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการทำความเข้าใจวงจรและโค้ดอย่างแท้จริง หลังจากสำรวจชุดอุปกรณ์ของนักประดิษฐ์ไม่กี่สัปดาห์ ฉันก็เริ่มปฏิบัติภารกิจ ฉันทำงานเกี่ยวกับวงจรอุณหภูมิซึ่งใช้เวลาสองสามสัปดาห์ในการทำความเข้าใจและเขียนโค้ด แม้ว่าจะมีการใช้งานโดยตรงทางออนไลน์ แต่ฉันก็ต้องการที่จะเข้าใจและทำโค้ดเองทุกบรรทัด วงจรอัตราพัลส์มีความท้าทายมากกว่าเพราะใช้กับตัวเก็บประจุชนิดต่างๆ และ IC- LM324 สิ่งนี้ทำให้วงจรของฉันซับซ้อนและฉันต้องลดขนาดแผนของฉันในการรวมโมดูลบลูทู ธ และแอพ Android เพื่อให้เห็นภาพข้อมูล มันทำได้ และฉันอ่านมามากแล้วและได้เรียนรู้ว่าฉันต้องทำอะไรเพื่อใช้งานสิ่งนี้ แต่เวลามีจำกัด

ขั้นตอนที่ 2: การวิจัยเสร็จสิ้น:

การวิจัยเป็นหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญและใช้เวลานานที่สุดของโครงการนี้และหลักสูตรนี้ ฉันใช้เวลาหลายชั่วโมงเท่าที่จะทำได้เพื่อทำความเข้าใจแนวคิดที่เป็นนามธรรมเบื้องหลัง Arduino และวงจร การดูแผนภาพวงจรและการวางส่วนประกอบไม่ใช่ส่วนที่ยาก แต่เป็นการมากับแผนภาพวงจรหรือทำความเข้าใจว่าเหตุใดแผนผังจึงปรากฏบน google ในลักษณะที่เป็น การอ่านเกี่ยวกับพลังชีวิตและการทำความเข้าใจความหมายของข้อมูลและวิธีที่ดีที่สุดที่จะนำเสนอข้อมูลแก่ผู้ใช้ Nurse Box เป็นกุญแจสำคัญในการกำหนดเป้าหมายและวิสัยทัศน์ของฉันสำหรับโครงการนี้ ฉันไม่พบบทความทางวิชาการที่เป็นประโยชน์เท่ากับข้อความที่เข้าใจง่ายและวิดีโอ youtube ที่ทำลายกระแสในวงจร ส่วนใหญ่หลังจากอ่านแล้ว ฉันจำได้ว่าจ้องไปที่วงจรของฉันโดยตระหนักว่า "มันได้ผล แต่ไม่ใช่แบบที่ฉันคิด" การรู้ทฤษฎีในชั้นเรียนนั้นแตกต่างอย่างมากจากการอ่านทฤษฎีที่ค้นหาวิธีนำไปใช้ในโครงการ ทุกสิ่งที่ดูเหมือนไม่มีนัยสำคัญในฐานะตัวต้านทานบนแผนผังในตำราเรียนกลายเป็นสิ่งสำคัญ แนวคิดที่ฉันเรียนรู้นั้นมีค่ามาก ฉันยังเข้าไปในช่องโหว่ของการสื่อสารไร้สายและการเข้ารหัสความปลอดภัยการแลกเปลี่ยนคีย์ Diffie-helman เพื่อใช้วิธีที่ปลอดภัยในการส่งข้อมูลจากระบบไปยังโทรศัพท์ ตรงไปตรงมา ส่วนที่น่าตื่นเต้นที่สุดเกี่ยวกับโครงการทั้งหมดคือห้าชั่วโมงที่ฉันใช้ไปเพื่อทำความเข้าใจการเข้ารหัส ซีซาร์ซีเฟอร์ อัลกอริธึม RSA และอัลกอริธึม Diffie-Helman อย่างไรก็ตาม ฉันไม่สามารถนำโปรเจ็กต์ไปสู่ระดับที่ฉันสามารถดำเนินการสิ่งใหม่ๆ ที่น่าทึ่งเหล่านี้ที่ฉันได้เรียนรู้ตลอดหลักสูตรของโปรเจ็กต์ได้

ขั้นตอนที่ 3: พบความยากลำบาก:

ความท้าทายมาในสองส่วน: ส่วนบุคคลและการพัฒนา ความท้าทายส่วนบุคคลที่เกี่ยวข้องกับการประเมินเวลาที่กำหนดต่ำเกินไปสำหรับชั้นเรียนอื่น ๆ ที่กินเวลาที่ฉันตั้งใจจะเก็บไว้สำหรับโครงการนี้ ทักษะการจัดการเวลาที่ดีขึ้นและมุมมองที่กว้างขึ้นของภาพรวมจะช่วยให้ฉันทำโครงการให้เสร็จทันเวลามากกว่าเวอร์ชันที่ปรับขนาด

ความท้าทายในการพัฒนามีมากมาย การทำความเข้าใจแนวคิดต้องใช้เวลาและการอ่านเป็นจำนวนมาก การใช้งานยังคงยากขึ้นเพราะลูกโค้งเช่นเขียงหั่นขนมที่ถูกจับและชิ้นส่วนที่ต้องแทนที่ด้วยชิ้นส่วนที่จำเป็นทำให้การสำรวจยากขึ้น แต่สนุกยิ่งขึ้น การรันโค้ดนั้นใช้ได้ แต่การทำให้แน่ใจว่าได้ทำในสิ่งที่ฉันคิดว่ามันเกี่ยวข้องกับการใช้มัลติมิเตอร์มากมาย และสิ่งที่ยากที่สุดเกี่ยวกับมันคือฉันไม่รู้ว่ากำลังมองหาอะไรอยู่ ในตอนท้าย ความท้าทายในการพัฒนามีความสำคัญมากขึ้นเมื่อฉันพยายามใช้โมดูลบลูทูธและเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงวงจรทั้งหมด อีกประเด็นหนึ่งคือความถูกต้องที่นำเสนอโดย Nurse Box ค่าอุณหภูมิปิดอยู่และจำเป็นต้องนำมาพิจารณา หากเราต้องการหาอุณหภูมิจากส่วนที่ปิดของร่างกาย เราจะต้องจัดโครงสร้างวงจรด้วยการใช้และโยนเลเยอร์สำหรับเซ็นเซอร์เพื่อให้ถูกสุขอนามัยและแม่นยำ

ขั้นตอนที่ 4: การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นใน M5:

Makerspace M5 เป็นพื้นที่ในอุดมคติสำหรับการพัฒนาโครงการนี้ เข้าสู่สัปดาห์แรกหลังจากที่ฉันเลือกโครงการที่ฉันต้องการจะทำ ไม่มีอะไรมากที่ฉันคาดหวังที่จะเรียนรู้นอกหัวข้อเฉพาะของพลังและวงจรที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม Makerspace ทำให้ฉันได้พูดคุยกับเพื่อนร่วมงานเกี่ยวกับโครงการของพวกเขามากเท่าที่ฉันคิดเกี่ยวกับของฉัน และในกระบวนการนี้ ฉันเชื่อว่าฉันได้เรียนรู้มากกว่าที่ควรจะเป็น โครงการของ Ayan Sengupta เกี่ยวกับการจับคู่รูปแบบสอนฉันมากมายเกี่ยวกับการเรียนรู้ของเครื่อง การฝึกบอท และการใช้เวกเตอร์ลักษณะเฉพาะ (ในที่สุด!) โครงการของ Stephen Lendl เกี่ยวกับการแสดงสภาพอากาศบนมิเรอร์ แนะนำให้ฉันรู้จักกับ Raspberry Pi และช่วยให้ฉันตระหนักถึงพลังของ API และ Python เพื่อรับการอัปเดตแบบเรียลไทม์บนระบบ เบ็น บัตตัน และฉันนั่งลงเพื่อหาทรานซิสเตอร์ และวิธีที่มันสามารถนำมาใช้เพื่อหมุนโรเตอร์ด้วยกระแสไฟที่ต่อเนื่องกัน ฉันได้ประโยชน์จากพื้นที่ผู้สร้างนั้นมากกว่าสิ่งที่ฉันใส่เข้าไป และส่วนใหญ่เป็นเพราะวัฒนธรรมที่สถานที่นั้นยึดถือในที่ที่เราสามารถเรียนรู้อะไรจากใครก็ได้ โดยส่วนตัวฉันจะไม่ปรับปรุงอะไรในพื้นที่นั้น แต่ฉันหวังว่าฉันจะใช้ประโยชน์จากความรู้มากมายในห้องนั้นโดยให้พวกเขาแสดงความคิดเห็นและแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับโครงการของฉัน

ขั้นตอนที่ 5: ความสำเร็จ:

ความสำเร็จที่เกี่ยวข้องกับ Nurse Box เป็นเรื่องที่น่าถ่อมตน อุณหภูมิและวงจรเซ็นเซอร์พัลส์ตั้งแต่เริ่มต้นคือทั้งหมดที่ฉันสามารถแสดงให้เห็นในการสาธิตเป็นความสำเร็จซึ่งไม่ได้พูดอะไรมาก อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้สอนฉันมากกว่าข้อความใดๆ ที่ฉันอ่านในช่วงสองเดือนที่ผ่านมา ฉันได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับความมีชีวิตชีวาของมนุษย์ ชีววิทยาเบื้องหลัง และฟิสิกส์ในการวัด ฉันพัฒนาวงจรตั้งแต่เริ่มต้นและเปรียบเทียบกับรุ่นที่มีอยู่ และเรียนรู้ในกระบวนการเกี่ยวกับข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นขณะสร้างวงจร ในที่สุดฉันก็เข้าใจการเชื่อมต่อและการใช้งานของ Arduino และวิธีอ่านเอกสารข้อมูลสำหรับ IC ที่เกี่ยวข้องในโครงการได้ดียิ่งขึ้น ดังที่ได้กล่าวมาแล้ว ฉันเรียนรู้เกือบทุกอย่างที่ฉันรู้เกี่ยวกับการเข้ารหัสตั้งแต่เริ่มต้นสำหรับชั้นเรียนนี้ และฉันคิดว่าตอนนี้ฉันมีความรู้พื้นฐานในการพัฒนาระบบรักษาความปลอดภัยคร่าวๆ บน Python แล้ว ฉันรู้สึกมีแรงจูงใจมากที่จะเริ่มเขียนอัลกอริทึมสำหรับการเข้ารหัส Diffie-Hellman นอกจากนี้ ฉันได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับแมชชีนเลิร์นนิง การจับคู่รูปแบบ ราสเบอร์รี่ Pi และทรานซิสเตอร์จากเพื่อนๆ ในช่วงเวลาที่เรียน ฉันยังศึกษาเกี่ยวกับแอพ Android บน Android Studio และฉันรู้ว่าฉันสามารถทำต่อจากที่ค้างไว้ในฤดูร้อน เพื่อให้เห็นภาพข้อมูลที่รวบรวม

ขั้นตอนที่ 6: วิธีสร้างกล่องพยาบาลของคุณเอง

การทำความเข้าใจเป้าหมายมีความสำคัญสูงสุด ฉันมีการตีความแนวคิดเรื่องชีพจรและความกดดันที่ผิดไปมากซึ่งทำให้ฉันต้องกลับมาภายในสองสัปดาห์ เมื่อแนวคิดลดลง ฉันขอแนะนำให้เริ่มต้นที่วงจรพื้นฐานมาก หากคุณไม่คุ้นเคยกับวงจรเหมือนฉัน สิ่งสำคัญคือต้องทำความคุ้นเคยกับการทำงานของชิ้นส่วนและอุปกรณ์และการไหลทั่วไปของระบบก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างวงจรที่ซับซ้อน เมื่อทำเสร็จแล้ว การแบ่งโปรเจ็กต์ออกเป็นขั้นตอนและดำเนินการผ่านจะมีความสำคัญ ฉันแยกโปรเจ็กต์ออกเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ เซ็นเซอร์อัตราชีพจร โมดูลบลูทูธ แอป Android ขั้นตอน ฉันตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าสามารถทำอะไรได้บ้างในเวลาจำกัดและสิ่งที่ฉันทำไม่ได้ วิธีนี้ช่วยให้ทำงานได้อย่างสมจริงและทำให้ทั้งโครงการดูไม่น่ากลัว การทำตามขั้นตอนบนเว็บไซต์อย่างสุ่มสี่สุ่มห้าจะนำไปสู่ปัญหามากมายและฟังก์ชันการทำงานที่จำกัดอย่างยิ่ง คุณต้องการทำความเข้าใจว่าวงจรของคุณมีพฤติกรรมอย่างไร เพื่อให้คุณสามารถปรับให้เข้ากับสิ่งที่คุณจินตนาการได้ สำหรับส่วนต่างๆ ของโปรเจ็กต์ที่กำลังดำเนินการอยู่ - โมดูลบลูทูธและแอป Android ฉันกำลังดำเนินการเกี่ยวกับการตั้งค่าโมดูลบลูทูธและการรับแยกจากกัน จากนั้นจึงรวมสิ่งนี้เข้ากับวงจรด้วยการปรับแต่งที่จำเป็น

รหัส Arduino เกี่ยวข้องกับการไหลตามลำดับของการเปิดใช้งาน การรับ และการจัดการข้อมูลในลูป เมื่อเข้าใจสิ่งนี้แล้ว การค้นหาวิธีเปิดใช้งานพอร์ตหรือรับข้อมูลก็เพียงพอแล้ว มีการแยกย่อยทางตรรกะที่ชัดเจนและการดีบักโค้ดและการวิเคราะห์วงจรด้วยมัลติมิเตอร์เป็นวิธีที่ดีในการดำเนินการ

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนถัดไป:

Nurse Box มีบทบาทอันทรงพลังในการเล่นจากมุมมองของผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม ในรูปแบบปัจจุบัน เราจำกัดการรับส่งข้อมูลของ Nurse Box เป็นการส่งข้อมูลแบบไร้สายในระยะใกล้ผ่านบลูทูธ หากเราสามารถอัพเกรด Arduino เป็น Raspberry Pi ได้ ซึ่งเมื่อมองย้อนกลับไปแล้ว ควรจะเริ่มด้วย เราสามารถใช้ Wifi สำหรับการส่งข้อมูลระยะยาวได้อย่างง่ายดาย อันเป็นผลมาจากการที่แพทย์ประจำตัวของผู้ใช้หรือผู้พูดที่เป็นญาติสนิทอาจเป็น อยู่ในวงรอบเกี่ยวกับชีวิต. สามารถเพิ่มพลังชีวิตได้มากขึ้น เช่น แรงกดดัน และสิ่งนี้จะทำให้ Nurse Box มีพลังมากขึ้น การผสมผสานการใช้และโยนส่วนประกอบบนเซ็นเซอร์อุณหภูมิโดยไม่กระทบต่อความแม่นยำจะมีความสำคัญ หากเราต้องเอาอุณหภูมิจากส่วนของร่างกายที่ปิดสนิท การปรับประสิทธิภาพและความแม่นยำอย่างละเอียด และการเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของข้อมูลและการรักษาความปลอดภัยในการส่งข้อมูลจะเป็นขั้นตอนสุดท้ายก่อนที่ Nurse Box จะสามารถเปิดเผยต่อผู้ใช้ได้ มีความต้องการและพื้นที่ที่แน่นอนในสังคมสำหรับแนวคิดของเครื่องสแกนชีพส่วนบุคคลที่มอบได้มากเท่ากับ Nurse Box ความท้าทายมากมายรออยู่ข้างหน้า แต่ฉันเชื่อว่ามันคุ้มค่าที่จะลอง