ניטור מטופל מרחוק באמצעות מחשוב נייד וענן

מבוא

האינטרנט של הדברים (IoT) הוא שינוי הפרדיגמה הבא, בו מחוברים חיישנים לאינטרנט, אשר אוספים נתונים לניתוח כדי להפוך את כוכב הלכת שלנו למכשיר יותר, מקושר ואינטליגנטי יותר. אדם טיפוסי נושא בממוצע מכשיר נייד אחד או שניים בימינו. לפיכך, על ידי מינוף הנוכחות הגוברת של מכשירים ניידים ניתן להפחית באופן משמעותי את עלות הציוד בתעשיות רבות.

א מוטיבציה

יישום ה- ECG iOS המוצג במאמר זה מתמקד בתחום הבריאות של IoT. עם ההתקדמות בטכנולוגיות מידע ותקשורת משובצות, אנו יכולים לספק תמיכה רפואית מוגברת של אזרחים ותיקים בבתים ובבתי אבות. סוג זה של טכנולוגיה יעזור לספק מתקן ניטור א.ק.ג לאזרחים ותיקים, ספורטאים ואנשים פשוטים. על ידי מתן המתקן לשימוש בטכנולוגיות אלה בבית, האזרחים יוכלו לחיות באופן עצמאי למשך פרק זמן ארוך יותר, ולסייע בהפחתת עלויות הציוד הרפואי הבריאות מתמודדת כעת עם האתגר של כמות נתונים גדולה שאינה מובנית, מגוונת ומגוונת. צומח בקצב מעריכי. הנתונים מוזרמים כל הזמן באמצעות חיישנים, צגים ומכשירים בזמן אמת המהירים יותר מכפי שהצוות הרפואי יכול לעמוד בקצב. הטכניקות המתקדמות והיכולות הגבוהות של מחשוב ענן, עיבוד כמות גדולה של נתונים ניתנות לביצוע ביעילות רבה יותר תומכות בניתוח נתונים גדולים.
ב הצהרת בעיות

בתחום הבריאות של IoT, המטופלים לא יצטרכו יותר לבצע נסיעות לרופא, מכיוון שהם יכולים להעלות את הנתונים שנאספו מהחיישנים לענן. ניתן להשיג זאת ביישום ניטור א.ק.ג במכשיר הנייד, אשר יאסוף את נתוני האות-ביו באמצעות חיישנים ולאחר מכן יעלה לענן לצורך רישום הנתונים הלא מובנים. זה יקטין את זמן ההמתנה לטריאז ‚בבתי החולים ויצמצם את הביקורים ויצמצם את עלות כוח האדם והפעולות הניהוליות. נוחות זו מגבירה את איכות החיים של המטופלים מכיוון שהם יכולים ליהנות מפעילויות אחרות במקום לבזבז זמן נסיעה לבית החולים/מרפאה ולהמתין בתורים ארוכים.

ג פתרון מוצע

בנוסף לידע הרפואי, טכנולוגיות SSE שונות מעורבות ביישומי בריאות המבוססים על IoT, כולל טכנולוגיות מיקרו -בקר וחיישנים, עיבוד אותות, פרוטוקולי תקשורת, עיצוב מערכות ותוכנות (תוך שימוש בדפוסי עיצוב מתועדים היטב), DBMS, שירותי אינטרנט, ניתוח נתונים וכן טכניקות ענן. תשתית כזו צריכה לא רק לענות על דרישות התפקוד הבסיסיות, אלא גם להתייחס לדרישות איכות מרכזיות שאינן פונקציונליות, כגון ביצועים, פרטיות/אבטחה, ניידות, מדרגיות, גמישות ועלות. בעזרת הרעיון של טכניקות IoT וענן, מאמר זה מציג פתרון לשימוש בלוח ADC ובלוט מיקרו-בקר, אשר משיג את נתוני האות-ביו מאדם המשתמש בחיישנים ושולח אותם למכשיר הנייד באופן אלחוטי באמצעות טכנולוגיית Bluetooth. בעת ניטור האק“ג של המטופל, הנתונים המנוטרים הקשורים לגלי האק“ג המוצגים באפליקציה לנייד מאוחסנים בצורה של קובץ בינארי בכרטיס הדיגיטלי (SD) המאובטח של המכשיר ולמשתמש יש את היכולת להעלות זה לשדה נתונים פרטי של שרת שאילתות מובנה (SQL). עם רכיבי החומרה המתאימים כמו ה- ADC והמיקרו -בקר והחיישנים, הפתרון יכול לעקוב אחר האק“ג של אדם בכל סביבה בעלויות נמוכות, מבלי לרכוש מכשירי ניטור אק“ג יקרים.
עיצוב ומימוש

א. שירותי בריאות מבוססי נייד:

התקנים ניידים מתפתחים בקצב מהיר בפריסת שירותי הבריאות. המערכת שלנו מבוססת בעיקר על ניטור בריאותי לטווח ארוך בזמן, המתאים לדרישה של ספק חיים מוגנים ומספק מידע על כושר בריאות. לפיכך, פריסת מכשירים ניידים למערכת הבריאות הניידת מתמקדת במספר תכונות משמעותיות עבור מערכת בריאות רפואית.

B. תקשורת בין מכשיר נייד לשרת אינטרנט:

העברת נתוני Bluetooth מוחלת למערכת מכיוון שמתקני Bluetooth זמינים במכשירים חכמים רבים, כולל מכשירי טאבלט ניידים, מחשבים ניידים, מחשבים אישיים ואפילו טלוויזיות חכמות. מבחינה רעיונית; Bluetooth הוא פרוטוקול אלחוטי פתוח הפועל בפס 2.4 GHz המיועד לקצב נתונים בינוני הממוצע כ -2 Mbps.

ג. שירותי בריאות בענן שרת האינטרנט:

באמצעות מערכת מחשוב ענן שירותי בריאות של שרת אינטרנט, גישה מיידית למערכת המעקב אחר שירותי הבריאות אפשרית בכל מקום. נתוני הא.ק.ג מוצגים בזמן אמת במכשיר הנייד. כדי להבטיח מערכת מעקב בריאותית חלקה ורציפה, מערכת מחשוב ענן של שרת אינטרנט מיושמת בשירות הבריאות

א. אדריכלות מערכת

ארכיטקטורת המערכת מקצה לקצה עבור פרויקט מבוסס IoT זה כוללת את החומרה, הנייד יישום והענן. לאפליקציה שלוש שכבות משנה בשם:
שכבת השירות, שכבת יישומי הפלטפורמה ושכבת העברת והכתיבה של קבצים מציגים כיצד השכבות המרובות בארכיטקטורת המערכת מתקיימות ביניהן. שכבת החומרה מכילה את ה- ADC, המיקרו -בקר והחיישנים, האוספים את נתוני אות הביו ונתונים אלה מועברים על ידי ערוץ ה- Bluetooth שבמיקרו -בקר לשכבת היישום בהתקן IOS. שכבת היישום מכילה שלוש שכבות משנה בתוך השכבה עצמה. שכבת השירות היא שכבת ההפעלה בשכבת היישום, אשר מתקשרת עם שכבת החומרה. שירות הא.ק.ג נמצא בתוך שכבת השירות, האחראית לאחזור נתוני אות הביו משכבת ​​החומרה ושמירת הנתונים במאגר בתוך מודל הא.ק.ג, המבצעת את כתיבת הנתונים.

ב ממיר אנלוגי לדיגיטלי

1) תכונות:
אני. ממשק קל לכל המעבדים.
ii. פועל באופן יחסי או עם 5 VDC או ממיר דיגיטלי, מרבב בעל 8 ערוצים והפניית מתח מותאם אנלוגי.

2) מפרט מפתח:
אני. רזולוציה: 8 ביטים
ii. אספקה ​​יחידה: 5 VDC
iii. הספק נמוך: 15 mW
iv. זמן המרה: 100 μs

ג מודול בלוטות ‚

1) תכונות:
אני. מודול Bluetooth 2.1/2.0/1.2/1.1 מוסמך לחלוטין
ii. הספק נמוך (שינה 26uA, 3mA מחובר, 30mA שידור)

2) יישומים:

אני. מערכות מדידה וניטור
ii. חיישנים ובקרים תעשייתיים
iii. מכשירים רפואיים
iv. אביזרי מחשב
ד מחקר וניתוח ענן

הנתונים הממוקמים במיקום מרכזי אחד במקום להיות מופצים בנפרד במקומות שונים מספקים כדאיות ואבטחת נתונים גבוהים יותר. מאחר שזוהי דרישה אתית להגן על הנתונים הרפואיים הקריטיים של אותות ביו של הפרט, ומכאן שנבחר דפוס התכנון האדריכלי הריכוזי עבור אפליקציית ה- ECG IOS. בתכנון האדריכלי שלנו, הנתונים המנוטרים עבור כל החולים יאוחסנו במיקום מרוכז אחד, שיופרד באמצעות מזהה ייחודי לזיהוי הנתונים עבור אנשים שונים מכיוון שכל הנתונים מאוחסנים במקום אחד, יהיה קל לאתר אותם לבצע שאילתה במאגר הנתונים ולבצע ניתוח נתונים מתוך הנתונים המשולבים. להלן כמה יתרונות וחסרונות של דפוס עיצוב אדריכלי מרכזי:

3) יתרונות:

אני. הנתונים ממוקמים בקלות בשרת.
ii. יש שימוש יעיל בחלל לאחסון הנתונים בתוך הענן.
iii. כל הנתונים הקשורים נשמרים יחד.
iv. נמנעות מיתירות נתונים.
v. זהו שירות אחיד הניתן לכל המשתמשים.
vii. אבטחת הנתונים משופרת בהשוואה למערכת מבוזרת

5) אלגוריתם:

1. התחל
2. קרא פעילויות חשמליות של הלב מגוף האדם באמצעות חיישנים.
3. העבר אותות ל- ADC
4. המר לקובץ בינארי
5. קובץ בינארי מועבר למיקרו -בקר
6. באמצעות מודול Bluetooth העבר את הקובץ למכשיר iOS
7. העלה קובץ לענן פרטי
8. אנשים מורשים יעקבו אחר נתוני המטופלים.
9. עצור



Source by Peeyush Goyal

Empfohlene Artikel

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.