IOT ব্যবহার করে পরিধানযোগ্য স্বাস্থ্যসেবা ব্যবস্থা: 8 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:59

বর্তমান কাজে, সেন্সরগুলি আবৃত

পরিধানযোগ্য কোট এবং এটি ব্যবহারকারীর তাপমাত্রা, ইসিজি, অবস্থান, রক্তচাপ এবং বিপিএম পরিমাপ করে এবং থিংসস্পিক সার্ভারের মাধ্যমে পাঠায়। এটি পরিমাপ করা ডেটার গ্রাফিক্যাল উপস্থাপনা প্রদর্শন করে। ডেটা ট্রান্সফরমেশন Arduino এর মূল কোর নিয়ামক দ্বারা সঞ্চালিত হয়। যখন সেন্সরগুলি পরিমাপ করা হয় তখন Arduino প্রোগ্রামটি চালাবে এবং ThingSpeak API কী প্রোগ্রামে োকানো হবে।

ধাপ 1: কম্পোনেন্টস পুনরুদ্ধার

1. আরডুইনো ইউএনও

2. LM75 (তাপমাত্রা সেন্সর)

3. AD8232 (ইসিজি সেন্সর)

4. HW01 (পালস সেন্সর)

5. ESP8266 (ওয়াই-ফাই মডিউল)

6. বাইনারি তারের

7. ডিবাগ করার জন্য ইউএসবি কেবল

8. 4 (9v) এর লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি প্যাক

9. রেইন কোট

10. তুলা বাক্স (25X25cm)

11. 2 লাঠি দিয়ে আঠালো বন্দুক।

ধাপ 2: LM75 এবং Arduino সংযোগ করা

LM75 Arduino এর সাথে I2C প্রোটোকলে জড়িত। সুতরাং, তাপমাত্রা হল ইন্দ্রিয় এবং এটি ইনবিল্ড 9 বিট ডেল্টা সিগমা এনালগ ব্যবহার করে ডিজিটাল কনভার্টারে ডিজিটাল ডেটাতে রূপান্তরিত হবে। LM75 নির্ভুলতার কারণে এটি ব্যবহারকারীর তাপমাত্রা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। সেন্সরের রেজোলিউশন 9 বিট এবং এতে 7 বিটের স্লেভ অ্যাড্রেস আছে। সুতরাং, ডেটা ফরম্যাট হল দাসের ঠিকানার সাথে দুইটির পরিপূরক। LM75 সেন্সরের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 400KHz। এলএম 75 কম পাস ফিল্টার রয়েছে যা শব্দ পরিবেশে যোগাযোগের নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়।

Arduino পিন A4 এবং A5 দুটি তারের ইন্টারফেস যোগাযোগের সাথে জড়িত তাই এটি LM75 এর SDA এবং SCL পিনের সাথে সংযুক্ত হবে।

LM75 ------ ARDUINO

এসসিএল ---- এ 5 (এনালগ ইন)

এসডিএ ---- A4 (এনালগ ইন)

VCC ---- 3.3V

GND ---- GND

ধাপ 3: পালস মডিউল এবং আরডুইনো এর মধ্যে সংযোগ

এই কাজে পালস সেন্সর ব্যবহার করা হয়। পালস সেন্সর হল একটি ভাল ডিজাইন করা প্লাগ অ্যান্ড প্লে সেন্সর যার মাধ্যমে ব্যবহারকারী লাইভ হার্ট রেট বা পালস রেট ডেটা নিতে পারে এবং যেখানে খুশি তা খাওয়াতে পারে।

নিম্নলিখিত হিসাবে Arduino Uno বোর্ডের সাথে পালস সেন্সর সংযুক্ত করুন: + থেকে + 5V এবং - GND S tO A0 তে। LCD কে Arduino Uno বোর্ডের সাথে নিম্নরূপ সংযুক্ত করুন: VSS থেকে +5V এবং VDD থেকে GND এবং RS থেকে 12 এবং RW থেকে GND এবং E থেকে D11 এবং D4 থেকে D5 এবং D5 থেকে D4 এবং D6 থেকে D3 এবং D7 থেকে D2 এবং A/VSS থেকে +5V এবং K/VDD থেকে GND। 10K Potentiometer কে LCD এর সাথে নিম্নলিখিতভাবে সংযুক্ত করুন: v0 তে ডেটা এবং VCC +5V তে। LED কে Arduino এর সাথে নিম্নলিখিতভাবে সংযুক্ত করুন: LED1 (RED, blink Pin) থেকে D13 এবং LED2 (GREEN, fade Rate) থেকে D8।

পালস সেন্সর ------ আরডুইনো

VSS ------ +5V

GND ------ GND

S ----- A0

যখন সেন্সরটি ত্বকে স্পর্শ করে তখন সেন্সরের এলইডি জ্বলজ্বল করে।

ধাপ 4: ইসিজি সেন্সর এবং আরডুইনো এর মধ্যে সংযোগ

AD8232 ECG সেন্সরটি Arduino এর সাথে ইন্টারফেস করা হয় এবং ইলেক্ট্রোডগুলি বাম হাত, ডান হাত এবং ডান পায়ে স্থাপন করা হয়। এই ডান পা ড্রাইভ সার্কিট প্রতিক্রিয়া হিসাবে কাজ করে। ইলেক্ট্রোড থেকে তিনটি ইনপুট আছে এটি হৃদয়ের বৈদ্যুতিক কার্যকলাপ পরিমাপ করে এবং এটি LED দ্বারা নির্দেশিত হবে। গোলমাল কমাতে ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ার (BW: 2KHz) ব্যবহার করা হয় এবং দুটি হাই পাস ফিল্টার ব্যবহার করা হয় মোশন আর্টিফ্যাক্টস এবং ইলেক্ট্রোড হাফ সেল পটেনশিয়াল কমাতে। AD8232 তিনটি ইলেক্ট্রোড কনফিগারেশন হিসাবে কনফিগার করা হয়েছে।

সংযোগ: বাম হাতের ইলেক্ট্রোড সংযুক্ত +AD8232 এর পিন ইন এবং ডান হাতের ইলেক্ট্রোড AD8232 -IN পিনের সাথে সংযুক্ত এবং ডান পায়ের প্রতিক্রিয়া AD8232 এর RLDFB পিনের সাথে সংযুক্ত। এই সেন্সরে লিড অফ ডিটেকশন হল এসি বা ডিসি। এর জন্য এসি ব্যবহার করা হয়। LO- পিন Arduino এর এনালগ পিন (11) এবং LO+ পিন Arduino এর Analog Pin (10) এর সাথে সংযুক্ত এবং ইলেক্ট্রোড থেকে আউটপুট Arduino এর A1 পিনের সাথে সংযুক্ত।

ইসিজি সেন্সর ------ আরডুইনো

LO- ------ এনালগ পিন (11)

LO+ ------ এনালগ পিন (10)

আউটপুট ------ A1

রোগীর শরীরে রাখা ইলেক্ট্রোডগুলি ত্বকে ইলেক্ট্রো সম্ভাবনার ক্ষুদ্র পরিবর্তনগুলি সনাক্ত করে যা হৃদযন্ত্রের পেশী থেকে ডিপোলারাইজ করার সময় পৌঁছায় এবং হার্ট বিট পৌঁছানোর সময় প্রচলিত তিনগুণ ইসিজির মতো নয় যেখানে রোগীর অঙ্গ ও বুকে ইলেক্ট্রোড থাকে। ইসিজি সংকেত পরিমাপের ক্ষেত্রে পিআর ব্যবধান এবং কিউআর ব্যবধান পর্যায় এবং প্রশস্ততার সময়কাল অস্বাভাবিক অবস্থায় ভিন্ন হয়। আরডুইনো প্রোগ্রামিংয়ে অস্বাভাবিকতা সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।

সাধারণ ইসিজি পরামিতি অস্বাভাবিক ইসিজি পরামিতি

পি ওয়েভ 0.06-0.11 <0.25 ------------------------------------------- --------- সমতল বা উল্টানো টি তরঙ্গ করোনারি ইস্কেমিয়া

কিউআরএস কমপ্লেক্স <0.12 0.8-1.2 ------------------------------------------- ------- বর্ধিত QRS বান্ডেল শাখা ব্লক

টি ওয়েভ 0.16 <0.5 --------------------------------------------- ------------------ বর্ধিত PR AV ব্লক

QT ব্যবধান 0.36-0.44 --------------------------------------------- --------------- সংক্ষিপ্ত QT ব্যবধান হাইপারক্যালসেমিয়া

পিআর ব্যবধান 0.12-0.20 --------------------------------------------- ------ দীর্ঘ PR, QRS চওড়া, QT সংক্ষিপ্ত হাইপারক্লেমিয়া

ইসিজি সিগন্যালে অস্বাভাবিকতা দেখায় যা এটি Arduino কোডিংয়ে অন্তর্ভুক্ত করা হবে এবং যখন অস্বাভাবিকতা দেখা দেবে তখন এটি নির্দিষ্ট মোবাইল নম্বরে সতর্ক বার্তা হিসাবে পাঠানো হবে। আমাদের আলাদা লাইব্রেরি ফাইল আছে যা প্রোগ্রামে অন্তর্ভুক্ত

ধাপ 5: ইন্টারফেসিং ওয়াই-ফাই মডিউল এবং আরডুইনো

ESP8266 ওয়াই-ফাই মডিউল হল কম খরচে স্বতন্ত্র ওয়্যারলেস ট্রান্সসিভার যা শেষ-বিন্দু IoT বিকাশের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। ESP8266 ওয়াই-ফাই মডিউল এম্বেডেড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ইন্টারনেট সংযোগ সক্ষম করে। এটি সার্ভার/ক্লায়েন্টের সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য টিসিপি/ইউডিপি যোগাযোগ প্রোটোকল ব্যবহার করে। ESP8266 Wi-Fi মডিউলের সাথে যোগাযোগ করার জন্য, মাইক্রোকন্ট্রোলারকে AT কমান্ডের সেট ব্যবহার করতে হবে। মাইক্রোকন্ট্রোলার ইএসপি 8266-01 ওয়াই-ফাই মডিউলের সাথে ইউএআরটি ব্যবহার করে বাউড রেট (ডিফল্ট 115200) ব্যবহার করে।

মন্তব্য:

1. ESP8266 Wi-Fi মডিউল Arduino IDE ব্যবহার করে প্রোগ্রাম করা যেতে পারে এবং এটি করার জন্য আপনাকে Arduino IDE- এ কিছু পরিবর্তন করতে হবে। প্রথমে, Arduino IDE এবং অতিরিক্ত বোর্ড ম্যানেজার ইউআরএল বিভাগে ফাইল -> পছন্দগুলিতে যান। এখন, সরঞ্জাম -> বোর্ড -> বোর্ড ম্যানেজারে যান এবং অনুসন্ধান ক্ষেত্রের ESP8266 অনুসন্ধান করুন। ESP8266 কমিউনিটি দ্বারা ESP8266 নির্বাচন করুন এবং ইনস্টল ক্লিক করুন।

2. ESP8266 মডিউল 3.3V পাওয়ার সাপ্লাইতে কাজ করে এবং এর চেয়ে বড় কিছু, যেমন 5V উদাহরণস্বরূপ, SoC কে হত্যা করবে। সুতরাং, ESP8266 ESP-01 মডিউলের VCC পিন এবং CH_PD পিন একটি 3.3V সরবরাহের সাথে সংযুক্ত।

3. ওয়াই-ফাই মডিউলটির দুটি অপারেশন পদ্ধতি রয়েছে: প্রোগ্রামিং মোড এবং নরমাল মোড। প্রোগ্রামিং মোডে, আপনি ESP8266 মডিউলে প্রোগ্রাম বা ফার্মওয়্যার আপলোড করতে পারেন এবং সাধারণ মোডে আপলোড করা প্রোগ্রাম বা ফার্মওয়্যার স্বাভাবিকভাবে চলবে।

4. প্রোগ্রামিং মোড সক্ষম করার জন্য, GPIO0 পিনটি অবশ্যই GND এর সাথে সংযুক্ত থাকতে হবে। সার্কিট ডায়াগ্রামে, আমরা GPIO0 পিনের সাথে একটি SPDT সুইচ সংযুক্ত করেছি। SPDT এর লিভার টগল করলে ESP8266 প্রোগ্রামিং মোড (GPIO0 GND- এর সাথে সংযুক্ত) এবং স্বাভাবিক মোড (GPIO0 GPIO পিন হিসেবে কাজ করে) এর মধ্যে পরিবর্তন হবে। এছাড়াও, RST (রিসেট) প্রোগ্রামিং মোড সক্ষম করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে। আরএসটি পিন একটি সক্রিয় নিম্ন পিন এবং অতএব, এটি একটি পুশ বোতামের মাধ্যমে জিএনডির সাথে সংযুক্ত। সুতরাং, যখনই বোতাম টিপুন, ESP8266 মডিউলটি পুনরায় সেট হবে।

সংযোগ:

ESP8266 মডিউলের RX এবং TX পিনগুলি Arduino বোর্ডে RX এবং TX পিনের সাথে সংযুক্ত। যেহেতু ESP8266 SoC 5V সহ্য করতে পারে না, তাই Arduino এর RX পিনটি 1KΩ এবং 2.2KΩ রোধকারী নিয়ে গঠিত একটি লেভেল কনভার্টারের মাধ্যমে সংযুক্ত।

ওয়াই-ফাই মডিউল ------ আরডুইনো

VCC ---------------- 3.3V

GND ---------------- GND

CH_PD ---------------- 3.3V

RST ---------------- GND (সাধারণত খোলা)

GPIO0 ---------------- GND

TX ---------------- Arduino এর TX

RX ----------------- Arduino এর RX (লেভেল কনভার্টারের মাধ্যমে)

সংযোগ এবং কনফিগার করার পরে:

প্রোগ্রামিং মোডে ESP8266 (GPIO0 GND- এর সাথে সংযুক্ত), Arduino কে সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত করুন। ESP8266 মডিউল চালু হয়ে গেলে, RST বোতাম টিপুন এবং Arduino IDE খুলুন। বোর্ড বিকল্পগুলিতে (সরঞ্জাম -> বোর্ড), "জেনেরিক ESP8266" বোর্ড নির্বাচন করুন। আইডিইতে উপযুক্ত পোর্ট নম্বর নির্বাচন করুন। এখন, ব্লিঙ্ক স্কেচ খুলুন এবং LED পিনকে 2 এ পরিবর্তন করুন। এখানে, 2 মানে ESP8266 মডিউলের GPIO2 পিন। আপলোড করার আগে নিশ্চিত হয়ে নিন যে GPIO0 প্রথমে GND এর সাথে সংযুক্ত এবং তারপর RST বোতাম টিপুন। আপলোড বোতাম টিপুন এবং কোডটি কম্পাইল এবং আপলোড করতে একটু সময় লাগবে। আপনি IDE এর নীচে অগ্রগতি দেখতে পারেন। একবার প্রোগ্রাম সফলভাবে আপলোড হয়ে গেলে, আপনি GND থেকে GPIO0 অপসারণ করতে পারেন। GPIO2 এর সাথে সংযুক্ত LED ঝলকাবে।

ধাপ 6: প্রোগ্রাম

প্রোগ্রামটি LM75, পালস মডিউল, ইসিজি সেন্সর এবং ওয়াই-ফাই মডিউলকে আরডুইনোতে ইন্টারফেস করার জন্য

ধাপ 7: থিংস্পিক সার্ভার সেটআপ

ThingSpeak হল একটি অ্যাপ্লিকেশন প্ল্যাটফর্ম। ইন্টারনেট অফ থিংস। এটি MATLAB বিশ্লেষণ সহ একটি উন্মুক্ত প্ল্যাটফর্ম। ThingSpeak আপনাকে সেন্সর দ্বারা সংগৃহীত ডেটা ঘিরে একটি অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে দেয়। থিংস্পিকের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে: রিয়েল-টাইম ডেটা সংগ্রহ, ডেটা প্রসেসিং, ভিজ্যুয়ালাইজেশন, অ্যাপস এবং প্লাগইন

ThingSpeak এর কেন্দ্রস্থলে একটি ThingSpeak চ্যানেল। তথ্য সংরক্ষণের জন্য একটি চ্যানেল ব্যবহার করা হয়। প্রতিটি চ্যানেলে যেকোনো ধরনের ডেটার জন্য fields টি ফিল্ড, location টি লোকেশন ফিল্ড এবং ১ টি স্ট্যাটাস ফিল্ড রয়েছে। একবার আপনার একটি থিংসস্পিক চ্যানেল হয়ে গেলে আপনি চ্যানেলে ডেটা প্রকাশ করতে পারেন, থিংসস্পিক ডেটা প্রক্রিয়া করতে পারেন, এবং তারপর আপনার অ্যাপ্লিকেশন ডেটা পুনরুদ্ধার করতে পারে।

পদক্ষেপ:

1. ThingSpeak এ একটি অ্যাকাউন্ট তৈরি করুন।

2. নতুন চ্যানেল তৈরি করুন এবং এর নাম দিন।

3. এবং 3 টি দায়ের করা এবং প্রতিটি দায়ের করা জন্য তার নাম নির্দিষ্ট।

4. ThingSpeak এর চ্যানেল আইডি লক্ষ্য করুন।

5. API কী লক্ষ্য করুন।

6. এবং ESP8266 থেকে ডেটা পাস করার জন্য প্রোগ্রামে এটি উল্লেখ করুন।

7. এখন ভিজ্যুয়ালাইজ ডেটা পাওয়া যায়।

ধাপ 8: উপসংহার সেটআপ (হার্ডওয়্যার)

আমাদের প্রকল্পের হার্ডওয়্যার সেটআপ এতে প্রকল্পের সমস্ত হার্ডওয়্যার উপাদান রয়েছে এবং এটি রোগীদের জন্য আরামদায়ক একটি পরিধানযোগ্য কোটে প্যাক করা এবং ertedোকানো হবে। সেন্সর সহ কোট আমাদের দ্বারা তৈরি এবং এটি ব্যবহারকারীদের ত্রুটিমুক্ত পরিমাপ প্রদান করে। ব্যবহারকারীর জৈবিক তথ্য, তথ্য দীর্ঘমেয়াদী বিশ্লেষণ এবং পর্যবেক্ষণের জন্য থিংসস্পিক সার্ভারে সংরক্ষণ করা হয়। প্রকল্পটি স্বাস্থ্যসেবা ব্যবস্থার সাথে জড়িত

সেটআপ:

1. তুলো বাক্সের ভিতরে সার্কিটগুলি রাখুন।

2. আঠালো বন্দুক ব্যবহার করে এটি বাক্সে স্থির করা যায়।

3. ব্যাটারির ইতিবাচক টার্মিনাল থেকে Arduino এর VIN এবং Arduino এর GND ব্যাটারির নেগেটিভ টার্মিনালে ব্যাটারিকে সংযুক্ত করুন

4. তারপর আঠালো বন্দুক ব্যবহার করে কোটের ভিতরে বাক্সটি ঠিক করুন।

একবার ত্রুটি মুক্ত কোডিং প্রতিষ্ঠিত হয়ে গেলে প্রোগ্রামটি কার্যকর হয় এবং একজন Arduino আউটপুট ডিসপ্লের মত একটি প্ল্যাটফর্মে সেনর আউটপুট দেখতে প্রস্তুত হবে এবং পরে তথ্যটি ওয়েবের মাধ্যমে থিংসস্পিক ক্লাউডে স্থানান্তরিত হবে এবং আমরা এটি বিশ্বে কল্পনা করতে প্রস্তুত থাকব প্ল্যাটফর্ম ব্যবহারকারীকে আরও ভাল ইন্টারফেস এবং অভিজ্ঞতা প্রদানের জন্য ডেটা ভিজ্যুয়ালাইজেশন, ম্যানেজমেন্ট এবং বিশ্লেষণে আরো কার্যকারিতা বাস্তবায়নের জন্য ওয়েব ইন্টারফেস তৈরি করা যেতে পারে। প্রস্তাবিত কাজের সেটআপ ব্যবহার করে ডাক্তার রোগীর অবস্থা 24*7 স্ক্রিন করতে পারেন এবং রোগীর অবস্থার কোন আকস্মিক পরিবর্তন ডাক্তার বা প্যারামেডিক্যাল কর্মীদের টোস্ট বিজ্ঞপ্তির মাধ্যমে জানানো হয়। আরও কি, থিংসপিক সার্ভারে তথ্য অ্যাক্সেসযোগ্য হওয়ায় রোগীর অবস্থা গ্রহের যেকোন স্থান থেকে দূর থেকে পরীক্ষা করা যায়। কেবলমাত্র একজন রোগীর বিভ্রান্তিকর তথ্য দেখা ছাড়াও, আমরা এই তথ্যগুলি ব্যবহার করতে পারি দ্রুতগতিতে বোঝার জন্য এবং সংশ্লিষ্ট বিশেষজ্ঞদের দ্বারা রোগীর স্বাস্থ্য নিরাময়ের জন্য।