রক্ষা - ফ্রন্টলাইন কর্মীদের জন্য ভাইটালস মনিটর: 6 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:58

স্মার্টওয়াচ এবং ফিটনেস ট্র্যাকার সহ পরিধানযোগ্য স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ প্রযুক্তি গত কয়েক বছর ধরে ভোক্তাদের যথেষ্ট আগ্রহ আকর্ষণ করেছে। সর্বজনীন, অবিচ্ছিন্ন, এবং গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণগুলির সর্বজনীন পর্যবেক্ষণের জন্য পরিধানযোগ্য প্রযুক্তির বাজারে দ্রুত চাহিদা বৃদ্ধির মাধ্যমে এই আগ্রহকেই কেবল উৎসাহিত করা হয়নি, বরং সেন্সরে অত্যাধুনিক প্রযুক্তিগত বিকাশ দ্বারা এটিকে উপকৃত করা হয়েছে প্রযুক্তি এবং বেতার যোগাযোগ। পরিধানযোগ্য প্রযুক্তির বাজার ২০১ 2016 সালের শেষ নাগাদ ১ 13.২ বিলিয়ন ডলারের বেশি মূল্যবান ছিল এবং ২০২০ সালের মধ্যে এর মূল্য billion বিলিয়ন ডলারে পৌঁছানোর পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে।

মানবদেহের ভাইটাল পরিমাপের জন্য অনেক সেন্সর রয়েছে যা স্বাস্থ্য সমস্যা জানার জন্য একজন ডাক্তার বা medicষধের জন্য অপরিহার্য। আমরা সবাই জানি যে ডাক্তার হার্ট রেট পরিবর্তনশীলতা (এইচআরভি) এবং শরীরের তাপমাত্রা জানতে প্রথমে হার্ট রেট পরীক্ষা করে। কিন্তু বর্তমান পরিধানযোগ্য ব্যান্ড এবং ডিভাইস পরিমাপকৃত তথ্যের নির্ভুলতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতায় ব্যর্থ হয়। এটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ফিটনেস ট্র্যাকারের ভুল সারিবদ্ধকরণ এবং ভুল পড়া ইত্যাদি কারণে ঘটে। অধিকাংশই হার্ট রেট পরিমাপের জন্য LED এবং Photodiode ভিত্তিক Photo Plethysmography (PPG) সেন্সর ব্যবহার করে।

বৈশিষ্ট্য:

• ব্যাটারি চালিত পরিধানযোগ্য
• রিয়েল-টাইম হার্ট রেট এবং ইন্টার-বিট ইন্টারভাল (IBI) পরিমাপ করে
• রিয়েল-টাইম শরীরের তাপমাত্রা পরিমাপ করে
• ডিসপ্লেতে রিয়েল-টাইম গ্রাফ প্লট করে
• ব্লুটুথের মাধ্যমে মোবাইল ফোনে ডেটা পাঠায়
• আরও বিশ্লেষণের জন্য ডেটা রেকর্ড করে সরাসরি ডাক্তারের কাছে পাঠানো যেতে পারে।
• অন্তর্ভুক্ত ঘুম সহ ভাল ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা।
• ক্লাউডে ডেটা পাঠিয়ে এটি কোভিড -১ to এর চিকিৎসা সমাধান নিয়ে কাজ করা গবেষকদের জন্য একটি বিশাল ডাটাবেস তৈরি করে।

সরবরাহ

হার্ডওয়্যার প্রয়োজন:

• SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 5V/16MHz × 1
• পালস সেন্সর × ১
• থার্মিস্টার 10k × 1
• রিচার্জেবল ব্যাটারি, 3.7 V × 1
• HC-05 ব্লুটুথ মডিউল × 1

সফটওয়্যার অ্যাপ এবং অনলাইন সেবা

Arduino IDE

হ্যান্ড টুলস এবং ফেব্রিকেশন মেশিন

• 3D প্রিন্টার (জেনেরিক)
• সোল্ডারিং লোহা (জেনেরিক)

ধাপ 1: শুরু করা যাক

বর্তমানে, পরিধানযোগ্য আধুনিক ডিভাইসগুলি কেবল সাধারণ ফিটনেস ট্র্যাকিং পরিমাপের উপর মনোনিবেশ করা হয় না যেমন দিনে নেওয়া পদক্ষেপগুলির সংখ্যা, তারা হার্ট রেট ভেরিয়েবিলিটি (এইচআরভি), গ্লুকোজ পরিমাপ, রক্তচাপ রিডিং, এবং গুরুত্বপূর্ণ শারীরবৃত্তীয় বিবেচনার উপর নজর রাখে। স্বাস্থ্য সম্পর্কিত অনেক অতিরিক্ত তথ্য। পরিমাপ করা অসংখ্য গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণগুলির মধ্যে, হার্ট রেট (এইচআর) গণনা অন্যতম মূল্যবান পরামিতি। বহু বছর ধরে, কার্ড ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাম (ইসিজি) কার্ডিওভাসকুলার অস্বাভাবিকতা সনাক্ত করতে এবং হৃদযন্ত্রের ছন্দগুলির অনিয়ম সনাক্ত করতে একটি প্রভাবশালী কার্ডিয়াক পর্যবেক্ষণ কৌশল হিসাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। ইসিজি হল হার্টের বৈদ্যুতিক ক্রিয়াকলাপের রেকর্ডিং। এটি ইসিজি সংকেত বনাম সময়ের প্রশস্ততার তারতম্য দেখায়। এই রেকর্ড করা বৈদ্যুতিক ক্রিয়াকলাপটি হৃদযন্ত্রের পরিবাহী পথ এবং প্রতিটি কার্ডিয়াক চক্রের সময় কার্ডিয়াক পেশী টিস্যুগুলির ডিপোলারাইজেশন থেকে উদ্ভূত হয়। যদিও ইসিজি সিগন্যাল ব্যবহার করে traditionalতিহ্যবাহী কার্ডিয়াক মনিটরিং প্রযুক্তি কয়েক দশক ধরে ক্রমাগত উন্নতি করেছে তাদের ব্যবহারকারীদের প্রতিনিয়ত পরিবর্তনের প্রয়োজনীয়তা মোকাবেলায়, বিশেষ করে পরিমাপের নির্ভুলতার ক্ষেত্রে।

এই কৌশলগুলি, এখন পর্যন্ত, ব্যবহারকারীর নমনীয়তা, বহনযোগ্যতা এবং সুবিধা প্রদানের বিন্দু পর্যন্ত উন্নত করা হয়নি। উদাহরণস্বরূপ, ইসিজি কার্যকরভাবে কাজ করার জন্য, বেশ কয়েকটি বায়ো-ইলেক্ট্রোড অবশ্যই শরীরের নির্দিষ্ট স্থানে স্থাপন করতে হবে; এই পদ্ধতি ব্যবহারকারীদের চলমান নমনীয়তা এবং গতিশীলতাকে ব্যাপকভাবে সীমাবদ্ধ করে। এছাড়াও, পিপিজি নিজেকে একটি বিকল্প এইচআর মনিটরিং কৌশল হিসাবে দেখিয়েছে। বিশদ সংকেত বিশ্লেষণ ব্যবহার করে, পিপিজি সংকেত এইচআরভি সংকেত নিষ্কাশনের জন্য ইসিজি রেকর্ডিং প্রতিস্থাপনের চমৎকার সম্ভাবনা প্রদান করে, বিশেষ করে সুস্থ ব্যক্তিদের পর্যবেক্ষণে। অতএব, ইসিজি সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে, পিপিজি প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে একটি বিকল্প সমাধান ব্যবহার করা যেতে পারে। এই সমস্ত তথ্য দ্বারা আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে হৃদস্পন্দন এবং শরীরের তাপমাত্রা পরিমাপ এবং তাদের অস্বাভাবিক শরীরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং হিমোগ্লোবিনে এসপিও 2 অক্সিজেনের মাত্রা কম কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য বিশ্লেষণ করে কোভিড -১ early এর প্রাথমিক সনাক্তকরণে সহায়তা করবে। যেহেতু এই ডিভাইসটি পরিধানযোগ্য, এটি সামনের সারির কর্মীদের যেমন ডাক্তার, নার্স, পুলিশ অফিসার এবং পরিচ্ছন্নতা কর্মীদের সাহায্য করতে পারে যারা কোভিড -১ against এর বিরুদ্ধে লড়াই করতে দিনরাত সেবা করছে।

প্রয়োজনীয় অংশগুলি পান যা আমরা প্রয়োজনের উপর ভিত্তি করে ডিসপ্লে এবং সেন্সরের ধরন পরিবর্তন করতে পারি। PPG টেকনিক ব্যবহার করে হৃদস্পন্দন পরিমাপের জন্য MAX30100 বা MAX30102 আরও একটি ভাল সেন্সর আছে।

ধাপ 2: কেস ডিজাইন করা

একটি পরিধানযোগ্য গ্যাজেট পরার জন্য, এটি ক্ষতির হাত থেকে রক্ষা করার জন্য একটি যথাযথ ক্ষেত্রে আবদ্ধ হওয়া উচিত, তাই আমি এগিয়ে গিয়ে এমন একটি কেস ডিজাইন করেছি যা আমার সমস্ত সেন্সর এবং এমসিইউতে ফিট করতে পারে।

ধাপ 3: ইলেকট্রনিক্স একত্রিত করা

এখন আমাদের সমস্ত প্রয়োজনীয় উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করতে হবে, এর আগে আমার ESP12E কে MCU হিসাবে বেছে নেওয়ার পরিকল্পনা ছিল কিন্তু যেহেতু এটিতে শুধুমাত্র একটি 1 ADC পিন রয়েছে এবং আমি 2 টি এনালগ ডিভাইস ইন্টারফেস করতে চেয়েছিলাম যা আমি একটি ব্লুটুথ কনফিগারেশন সহ Arduino এ ফিরে এসেছি।

আমি প্রায় ESP 12E বেছে নিয়েছি

ইএসপির মাধ্যমে কেউ সরাসরি ক্লাউডে ডেটা পাঠাতে পারে ব্যক্তিগত সার্ভার বা ওয়েবসাইট হতে পারে যেমন স্পেসপিক এবং সেখান থেকে সরাসরি সংশ্লিষ্ট কর্মীদের কাছে শেয়ার করা যায়।

পরিকল্পিত

আগের ক্যাবল-ভিত্তিক সংযোগে অনেক সমস্যা ছিল তারের টুইস্টের কারণে ভেঙে যাওয়া এবং সীমাবদ্ধ স্থানে ঘুরতে, পরে আমি একটি ডিসি মোটরের আর্মচার থেকে ইনসুলেটেড তামার তারে চলে আসি। যা আমার বলার অপেক্ষা রাখে না।

ধাপ 4: কোডিং

মূল ধারণাটি এরকম।

পিপিজি সেন্সরের কাজের নীতি মূলত আঙুলের ডগায় আলো জ্বালানো এবং ফটো-ডায়োড ব্যবহার করে আলোর তীব্রতা পরিমাপ করা। এখানে আমি www.pulsesensor.com থেকে শেলফ পালস সেন্সর ব্যবহার করছি। আমি অংশ বিভাগে অন্যান্য বিকল্প উল্লেখ করেছি। আমরা এনালগ পিন 0 এ এনালগ ভোল্টেজের বৈচিত্র্য পরিমাপ করবো যা ঘুরেফিরে, আঙ্গুলের ডগায় বা কব্জিতে রক্ত প্রবাহের পরিমাপ যার দ্বারা আমরা হার্ট রেট এবং আইবিআই পরিমাপ করতে পারি। তাপমাত্রা পরিমাপের জন্য আমরা একটি ব্যবহার করছি 10k NTC থার্মিস্টর, আমার একটি ল্যাপটপের ব্যাটারি প্যাক থেকে বের করা হয়েছে। এখানে, 10kΩ এর একটি NTC টাইপ থার্মিস্টর ব্যবহার করা হয়। 10kΩ এর NTC মানে এই থার্মিস্টারের 25k C এ 10kΩ এর প্রতিরোধ ক্ষমতা আছে। 10kΩ প্রতিরোধক জুড়ে ভোল্টেজটি প্রো-মিনি বোর্ডের এডিসিকে দেওয়া হয়।

স্টেইনহার্ট-হার্ট সমীকরণ ব্যবহার করে থার্মিস্টর প্রতিরোধ থেকে তাপমাত্রা বের করা যায়। 0.000234125 এবং C = 8.76741*10^-8 এবং R হল থার্মিস্টর রেজিস্ট্যান্স। উল্লেখ্য যে Arduino এ log () ফাংশন আসলে একটি প্রাকৃতিক লগ।

int thermistor_adc_val;

ডবল আউটপুট_ভোল্টেজ, থার্মিস্টর_রোধ, থার্ম_রেস_এলএন, তাপমাত্রা, টেম্পফ; thermistor_adc_val = analogRead (thermistor_output);

output_voltage = ((thermistor_adc_val * 3.301) / 1023.0);

thermistor_resistance = ((3.301 * (10 / output_voltage)) - 10);

/ * কিলো ওহমে প্রতিরোধ */

thermistor_resistance = thermistor_resistance * 1000;

/ * ওহমে প্রতিরোধ */

therm_res_ln = লগ (thermistor_resistance);

/* স্টেইনহার্ট-হার্ট থার্মিস্টর সমীকরণ:* / /* কেলভিনে তাপমাত্রা = 1 / (A + B [ln (R)] + C [ln (R)]^3)* / /* যেখানে A = 0.001129148, B = 0.000234125 এবং C = 8.76741 * 10^-8 * / তাপমাত্রা = (1 / (0.001129148 + (0.000234125 * therm_res_ln) + (0.0000000876741 * therm_res_ln * therm_res_ln * therm_res_ln))); / * কেলভিনে তাপমাত্রা */ তাপমাত্রা = তাপমাত্রা - 273.15; / * ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা */

সিরিয়াল.প্রিন্ট ("ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা =");

Serial.println (তাপমাত্রা);

সম্পূর্ণ কোড পাওয়া যাবে এখানে।

ধাপ 5: পরীক্ষা এবং কাজ

ধাপ 6: ভবিষ্যতের উন্নতি এবং উপসংহার

ভবিষ্যতের উন্নতি:

• আমি নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য যোগ করতে চাই:
• অসঙ্গতি সনাক্ত করতে Tiny ML এবং Tensorflow lite ব্যবহার করা।
• BLE ব্যবহার করে ব্যাটারি অপ্টিমাইজ করা
• স্বাস্থ্য সম্পর্কিত ব্যক্তিগত বিজ্ঞপ্তি এবং পরামর্শের জন্য অ্যান্ড্রয়েড অ্যাপ্লিকেশন
• সতর্ক করার জন্য একটি কম্পন মোটর যোগ করা

উপসংহার:

ওপেনসোর্স সেন্সর এবং ইলেকট্রনিক্সের সাহায্যে আমরা কোভিড -১ symptoms এর উপসর্গগুলি শনাক্ত করে সামনের সারির কর্মীদের জীবনে সত্যিই পরিবর্তন আনতে পারি, অর্থাৎ এইচআরভি এবং শরীরের তাপমাত্রার তারতম্যগুলি কেউ পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং ছড়িয়ে পড়া বন্ধ করতে তাদের পৃথকীকরণের পরামর্শ দিতে পারে। রোগের। এই ডিভাইসের সবচেয়ে ভালো দিক হল, এটি 15 ডলারের নিচে যা কোন উপলব্ধ ফিটনেস ট্র্যাকার ইত্যাদির তুলনায় অনেক সস্তা এবং তাই সরকার এগুলি তৈরি করতে পারে এবং সামনের সারির কর্মীদের সুরক্ষা দিতে পারে।