LoRa 기반 코로나19 환자 모니터링 장치

이 프로젝트 정보

여름

센서 기반의 연결된 네트워크를 통해 환자의 건강 상태를 자동으로 모니터링하는 지능형 환자 모니터링 시스템을 제안했습니다. 이 시스템은 코로나19 환자를 위해 특별히 설계되었습니다. 여러 센서가 환자의 생물학적 행동을 수집하는 데 사용됩니다. 의미 있는 생물학적 정보는 IoT 클라우드로 전달됩니다. 시스템은 센서 데이터를 처리하여 환자의 위독한 상태를 감지할 수 있고 의사/간호사 및 병원 담당자에게 즉시 푸시 알림을 제공할 수 있는 보다 지능적인 시스템입니다. 의사와 간호사는 직접 방문하지 않고 원격으로 해당 환자를 관찰함으로써 이 시스템의 혜택을 받습니다. 환자의 친척도 제한된 액세스로 이 시스템의 혜택을 받을 수 있습니다.

설명

우리는 이 모니터링 시스템의 메인 컨트롤러로 Things UNO(Lora 개발 보드)를 사용했습니다. Things UNO 보드는 다양한 센서에서 환자 건강 매개변수에 대한 정보를 수집했습니다(하드웨어 구성 요소 목록 섹션에 설명됨). Things UNO는 데이터를 Lora Gateway(The Things Gateway)로 전송하는 역할도 담당합니다. Lora 게이트웨이는 AWS 클라우드와 연결되어 있습니다. AWS IoT 클라우드 플랫폼은 이 시스템의 IoT 클라우드로 사용됩니다.

하드웨어 구성 요소 목록

환자의 응급 상황은 간단한 수학식-I,

여기서 임계값 수준에 대한 자세한 수학적 표기법은 표-1에 자세히 설명되어 있습니다.

우리는 센서 데이터를 시각화하기 위한 모바일 애플리케이션을 개발했습니다. 환자의 현재 건강 매개변수(현재 건강 상태)를 포함하는 실시간 센서 데이터를 표시하기 위해 다양한 차트와 게이지가 사용되었습니다. 이 애플리케이션을 통해 의사나 간호사는 ICU 병동을 방문하지 않고도 원격으로 환자를 모니터링할 수 있습니다. 지능의 특성상 해당 의사나 간호사에게 환자의 응급상황에 대한 푸시알림을 보내며, 센서 데이터를 처리하여 환자의 응급상황을 판단하는 수학식 1과 같다. 개인 병원 담당(ICU 담당)도 웹 기반 클라우드 연결 데스크톱 애플리케이션(그림 참조)을 통해 한 번에 한 명 이상의 환자를 지속적으로 모니터링하여 ICU 장치의 효율성을 향상시킵니다. 모든 애플리케이션은 IoT 클라우드에 연결되었으며 게이지, 스파크라인, 텍스트 등 다양한 유형의 차트를 사용하여 실시간 데이터를 시각화했습니다.

의사와 간호사를 위한 환자 모니터링 시스템의 모바일 애플리케이션. 디바이스는 지속적으로 센서 데이터를 IoT 클라우드에 스트리밍하고 애플리케이션은 클라우드에 직접 연결되어 다양한 유형의 차트를 사용하여 실시간으로 시각화합니다. 

결론

본 프로젝트에서 제안하는 시스템은 의사나 간호사는 물론 병원의 담당자가 실시간으로 중환자실에서 환자를 모니터링할 수 있어 효율성과 서비스 품질이 향상됩니다. 이 시스템을 웨어러블 장치로 수정할 수 있는 엄청난 기회가 있습니다. 이를 통해 언제 어디서나 노인이나 아기를 원격으로 모니터링할 수 있습니다.

참조

1. Uddin, M. S., Alam, J. B., &Banu, S. (2017, 9월). 사물인터넷 기반의 실시간 환자 모니터링 시스템. 2017년 제4회 전기공학 발전에 관한 국제회의(ICAEE)에서 (pp. 516-521). IEEE. DOI:10.1109/ICAEE.2017.8255410

코드

출처Arduino

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회로도