მედდის ყუთი: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

'მედდების ყუთი' არის პირადი სასიცოცხლო მნიშვნელობის სკანერის სისტემა, რომელსაც ინდივიდს შეეძლო სახლის პირობებში რეგულარულად შეემოწმებინა მათი ტემპერატურა და პულსი მცირე ძალისხმევის გარეშე. მედდის ყუთი ინახავს და ინახავს თქვენს ტემპერატურასა და პულსის სიხშირეს და კიდევ ერთი ნაბიჯიც კი მიდის, რომ გამოგიგზავნოთ გაფრთხილება, როდესაც სასიცოცხლო მნიშვნელობის ნიშნები უსაფრთხოების დონეს გასცდება. ეს მოწყობილობა იდეალურ ვერსიაში გეხმარებათ შეინახოთ ჯანმრთელობის მნიშვნელოვანი მონაცემები ანალიზისთვის და გაცნობებთ როდის არის რაღაც არასწორი. "მედდების ყუთი" არავითარ შემთხვევაში არ შეცვლის ექიმს ან გადაუდებელ დახმარებას, არამედ ავტომატიზირებულ მედდას, რომელიც შემოწმებს თქვენ რამდენჯერაც გინდათ და გეუბნებათ, როდესაც სასიცოცხლო მნიშვნელობის მონაცემები ჩარტშია.

ნაბიჯი 1: ორიგინალური გეგმები და მისი განვითარება:

თავდაპირველი გეგმა იყო მედდების ყუთის შემუშავება, როგორც ზემოთ აღწერილი, სრულად მოქმედი ტემპერატურის მგრძნობიარე პულსის შემმოწმებელი წრედით. თავდაპირველად მინდოდა ანდროიდის პროგრამის ჩართვა, რომელიც ვიზუალიზაციას უკეთებდა ამ მონაცემებს მედდების ყუთიდან.

კონტექსტის უზრუნველსაყოფად, გარდა საშუალო სკოლების ლაბორატორიულ კლასებში მინიმალური სქემების "დამზადებისა", მე ამ სემესტრამდე არასოდეს შევქმენი სქემები. მე უფრო პროგრამისტი ვიყავი და თავს კომფორტულად ვგრძნობდი კომპლექსურ კოდთან გამკლავებაში და არა უბრალო სქემებთან. როდესაც მე დავრეგისტრირდი 297DP– ზე პროფესორ ჩარლზ მალოხთან, ვიცოდი, რომ ეს იქნებოდა ჩემი კომფორტის ზონიდან, სადაც მე მქონდა მარცხის დიდი შანსი. მე შევეცადე გონივრულად გამეგრძელებინა ჩემი მიზნის პროექტი, რადგან ვიცოდი, რომ თუკი რაღაცას უფრო მიზნად ვისახავდი მხოლოდ იმიტომ, რომ ჩემი თანატოლები უფრო დახვეწილ პროექტებზე მუშაობდნენ, მე მოკლედ და იმედგაცრუებული აღმოვჩნდებოდი. ამრიგად, თავდაპირველი გეგმა არაფერი იყო დახვეწილი ქაღალდზე, მაგრამ პირადად ჩემთვის დგას ციცაბო სწავლების მრუდის მწვერვალზე. მე გამოვცადე მრავალი მინი სქემა, რათა გამეგო რა კონტროლი ჰქონდა არდუინოს წრეზე და როგორ შემეძლო მისი მანიპულირება კოდით. ბევრი წავიკითხე არდუინოს შესახებ და ვიმუშავე მთელი SparkFun გამომგონებლის ნაკრებში. ეს იყო პროცესი, მაგრამ ფანტასტიკური გზა სქემებისა და კოდის ჭეშმარიტად გაგებისთვის. გამომგონებლის ნაკრების რამდენიმე კვირის ძიების შემდეგ, მე დავიწყე ჩემი მისია. მე ვმუშაობდი ტემპერატურის წრეზე, რომლის გაგებასა და კოდირებას ორიოდე კვირა დასჭირდა. მიუხედავად იმისა, რომ პირდაპირი განხორციელება არსებობდა ინტერნეტში, მინდოდა მესმოდა და გამეკეთებინა კოდის ყველა ხაზი მე თვითონ. პულსის სიჩქარე უფრო რთული იყო, რადგან ის ეხებოდა სხვადასხვა სახის კონდენსატორებს და IC-LM324. ამან გაართულა ჩემი წრე და მე მომიწია ჩემი გეგმის შემუშავება bluetooth მოდულისა და android პროგრამის ჩართვის მიზნით, მონაცემების ვიზუალიზაციისთვის. ეს შესაძლებელია და მე უკვე ბევრი წავიკითხე და ვისწავლე რა მჭირდებოდა ამის განსახორციელებლად, მაგრამ დრო შეზღუდული იყო.

ნაბიჯი 2: კვლევა შესრულებულია:

კვლევა იყო ამ პროექტისა და კურსის ერთ-ერთი ყველაზე განუყოფელი და შრომატევადი ასპექტი. იმდენი საათი გავატარე, რამდენადაც მე არ შემეძლო არდუინოს და სქემების მიღმა სხვაგვარად აბსტრაქტული ცნებების გაგება. მიკროსქემის დიაგრამის დათვალიერება და კომპონენტების განთავსება არ არის რთული ნაწილი- ეს არის სქემის ამუშავება ან იმის გაგება, თუ რატომ გამოჩნდა სქემატური სქემა Google- ში. სასიცოცხლო მნიშვნელობის საკითხების წაკითხვა და იმის გაგება, თუ რას ნიშნავს ეს მონაცემები და როგორ უნდა წარუდგინოს იგი მედდების ყუთის მომხმარებელს, იყო მთავარი ამ პროექტის ჩემი მიზნებისა და ხედვის ჩამოყალიბებაში. მე ვერ აღმოვაჩინე სამეცნიერო სტატიები ისეთივე დამხმარე, როგორც გამარტივებული ტექსტები და youtube ვიდეოები, რომლებმაც შეწყვიტეს ნაკადის წრე. უმეტესწილად, წაკითხვის შემდეგ, მახსოვს, რომ ვუყურებდი ჩემს წრეს და ვხვდებოდი, რომ "ის მუშაობს, მაგრამ არა ისე, როგორც მე ვფიქრობ, რომ მუშაობს". თეორიის ცოდნა კლასში ძალიან განსხვავდებოდა თეორიის წაკითხვისგან, რომელიც ეძებდა პროექტზე განხორციელების გზას. ყველაფერი, რაც ისეთი უმნიშვნელო ჩანდა, როგორც სახელმძღვანელოში სქემატური რეზისტორი, მნიშვნელოვანი გახდა. კონცეფციები, რომლებიც ვისწავლე, ფასდაუდებელი იყო. მე კი შევედი უკაბელო კომუნიკაციის კურდღლის ხვრელში და დიფი-ჰელმანის გასაღების უსაფრთხოების დაშიფვრის გაცვლის მიზნით, რათა განვახორციელო სისტემადან მონაცემების ტელეფონზე გაგზავნის უსაფრთხო გზა. გულწრფელად რომ ვთქვათ, მთელი პროექტის ყველაზე ამაღელვებელი ნაწილი იყო ხუთი საათი, რაც მე გავატარე კრიპტოგრაფიის, ცეზარის შიფრის, RSA ალგორითმისა და დიფი-ჰელმანის ალგორითმის გაგებაში. თუმცა, მე ვერ მივიღებ პროექტს იმ დონემდე, რომ შემეძლოს განვახორციელო ნებისმიერი საოცარი ახალი რამ, რაც ვისწავლე პროექტის მსვლელობისას.

ნაბიჯი 3: სირთულეები:

გამოწვევები იყოფა ორ ნაწილად: პიროვნული და განვითარების. ჩართული პირადი გამოწვევები არასათანადოდ აფასებდა სხვა კლასებისათვის საჭირო დროის ვალდებულებას, რომელიც შედიოდა იმ დროისათვის, რომლის განზრახვაც მქონდა ამ პროექტისთვის. დროის მენეჯმენტის უკეთესი უნარ-ჩვევები და უფრო დიდი სურათის უფრო სუფთა ხედვა დამეხმარებოდა პროექტის სრულად დასრულებაში, ვიდრე მასშტაბური ვერსია.

განვითარების გამოწვევები მრავალრიცხოვანი იყო. ცნებების გაგებას დრო და ბევრი კითხვა დასჭირდა. განხორციელება კიდევ უფრო რთული იყო, რადგან მოსახვევმა ბურთულებმა, როგორიცაა დამსხვრეული პურის დაფა და ნაწილები, რომლებიც უნდა შეიცვალოს არსებითი ნაწილებით, ძიება უფრო რთული, მაგრამ სახალისო გახადა. კოდის გაშვება კარგი იყო, მაგრამ დარწმუნება იმაში რომ გააკეთა ის რაც მე მეგონა ის მოიცავდა მრავალ მეტრზე გაფანტვას და ყველაზე რთული ასპექტი იყო ის რომ არ ვიცოდი რას ვეძებდი. დასასრულს, განვითარების გამოწვევები უფრო მნიშვნელოვანი გახდა, როდესაც ვცდილობდი გამომეყენებინა bluetooth მოდული და ის მოიცავდა მთელი წრის განახლებას. კიდევ ერთი საკითხია Nurse Box– ის მიერ შემოთავაზებული სიზუსტე. ტემპერატურის მაჩვენებლები გამორთულია და უნდა იქნას გათვალისწინებული. თუ ჩვენ სხეულის ტემპერატურადან ვიღებთ ტემპერატურას, ჩვენ გვჭირდება სქემის სტრუქტურირება სენსორის გამოყენებისათვის და გასროლით ისე, რომ ის იყოს ჰიგიენური და ზუსტი.

ნაბიჯი 4: ცვლილება საჭიროა M5– ში:

Makerspace M5 იყო იდეალური სივრცე ამ პროექტის შემუშავებისთვის. იმ პირველი კვირის შემდეგ, როდესაც შევარჩიე პროექტი, რომელზეც მინდოდა მუშაობა, ბევრი რამის მოლოდინი არ მქონდა, რომ ვისწავლე სასიცოცხლო მნიშვნელობისა და მასთან დაკავშირებული სქემების გარეთ. თუმცა, Makerspace– მა საშუალება მომცა, თანატოლებთან გამეტარებინა დისკუსიები მათ პროექტებზე, რამდენადაც მე ვფიქრობდი ჩემს შესახებ და ამ პროცესში მე მჯერა, რომ მე ვისწავლე ბევრად მეტი, ვიდრე უნდა მქონოდა. აიან სენგუპტას პროექტმა ნიმუშების შესატყვისთან დაკავშირებით ძალიან ბევრი რამ მასწავლა მანქანათმცოდნეობის, ბოტების სწავლებისა და საკუთარი ვექტორების გამოყენების შესახებ (საბოლოოდ!). სტივენ ლენდლის პროექტმა სარკეზე ამინდის ჩვენებასთან დაკავშირებით გამაცნო Raspberry Pi და დამეხმარა გააცნობიეროს API- ებისა და პითონის ძალა სისტემაში რეალურ დროში განახლებების მისაღებად. მე და ბენ ბატონი დავსხედით ტრანზისტორების გასარკვევად და როგორ შეიძლება მისი როტორის შემობრუნება თანმიმდევრული დენის დინებით. მე უფრო მეტად გამოვიღე ამ შემქმნელი სივრციდან, ვიდრე ის, რაც მე ჩავდე და ეს ძირითადად იმ კულტურის გამო იყო, რომ ადგილი დაიკავა, სადაც ჩვენ შეგვიძლია ვისწავლოთ ვინმესგან რაიმე. მე პირადად არაფერს ვაზუსტებდი იმ სივრცეში, მაგრამ დარწმუნებული ვარ, ვისურვებდი, რომ გამომეყენებინა იმ ოთახში არსებული ცოდნის სიმრავლე, რათა მათ მიეღო კომენტარი და შემოეთავაზებინათ იდეები ჩემი პროექტის შესახებ.

ნაბიჯი 5: მიღწევები:

მედდის ყუთთან დაკავშირებული მიღწევები დამამცირებელი იყო. ნულიდან ტემპერატურისა და პულსის სენსორული წრე არის გულწრფელად ყველაფერი, რაც მე შემიძლია ვაჩვენო დემოში, როგორც მიღწევა, რომელიც ბევრს არაფერს ამბობს. თუმცა, ამ პროცესმა უფრო მეტად მასწავლა, ვიდრე ბოლო ორი თვის განმავლობაში წაკითხული ნებისმიერი ტექსტი. მე ბევრი რამ ვისწავლე ადამიანის სასიცოცხლო მნიშვნელობის შესახებ, მის მიღმა არსებული ბიოლოგიისა და ფიზიკის შესახებ. მე შევიმუშავე სქემები ნულიდან და შევადარე იგი არსებულ მოდელებს და ამ პროცესში შევიტყვე იმ ნაკლოვანებების შესახებ, რასაც მე ვაკეთებ სქემების შექმნისას. საბოლოოდ მივხვდი arduino– ს კავშირს და გამოყენებას და რამდენად უკეთესად წავიკითხე პროექტში ჩართული IC– ის მონაცემთა ცხრილი. როგორც აღვნიშნეთ, მე თითქმის ყველაფერი გავიგე კრიპტოგრაფიის შესახებ ნულიდან ამ კლასისათვის და ვფიქრობ, რომ ახლა მაქვს ძირითადი ცოდნა პითონში უსაფრთხოების უხეში სისტემის შემუშავებისათვის. მე კი იმდენად მოტივირებული ვიგრძენი თავი, რომ დავიწყე დიფი-ჰელმანის კრიპტოგრაფიის ალგორითმის წერა. გარდა ამისა, მე ვისწავლე ბევრი რამ მანქანათმცოდნეობის, ნიმუშის შესატყვისი, ჟოლოს პი და ტრანზისტორების შესახებ თანატოლებისგან კურსის განმავლობაში. ასევე შევისწავლე Android აპლიკაცია Android Studio– ზე და ვიცი, რომ შემიძლია ავირჩიო იქ, სადაც დავტოვე ზაფხულში შეგროვებული მონაცემების ვიზუალიზაცია.

ნაბიჯი 6: როგორ შევქმნათ საკუთარი მედდის ყუთი

მიზნის გაცნობიერება უაღრესად პრიორიტეტულია. პულსისა და წნევის კონცეფციის უზარმაზარი არასწორი ინტერპრეტაცია მქონდა, რამაც ორი კვირით უკან დამიბრუნა. მას შემდეგ რაც კონცეფციები დაიშლება, მე გირჩევთ დაიწყოთ ძალიან რუდიმენტული სქემებით, თუ თქვენ ჩემნაირად არ იცნობთ სქემებს. რთული იქნება იცოდეთ ნაწილების და მოწყობილობების ფუნქციონირება და სისტემის ზოგადი ნაკადი, სანამ გართულებული წრის შექმნას შეუდგებით. ამის დასრულების შემდეგ, პროექტის ეტაპებად დაყოფა და მათზე მუშაობა მნიშვნელოვანი იქნება. მე გავტეხე პროექტი ტემპერატურის სენსორში, პულსის სიხშირის სენსორში, bluetooth მოდულში და Android აპლიკაციაში. ეტაპები. ძალიან სწრაფად მივხვდი რისი მიღწევის იმედი მქონდა იმ შეზღუდულ დროში რაც მქონდა და რისი არა. ეს ხელს უწყობს ძალიან რეალისტურად მუშაობას და ხელს უშლის მთელ პროექტს შემაძრწუნებლად. ვებგვერდზე ნაბიჯების ბრმად მიყვანა გამოიწვევს უამრავ პრობლემას და უკიდურესად შეზღუდულ ფუნქციონირებას. თქვენ გინდათ გაიგოთ, როგორ იქცევა თქვენი წრე, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ის, რაც თქვენ წარმოგიდგენიათ. რაც შეეხება პროექტის იმ ნაწილებს, რომლებიც მუშავდება- bluetooth მოდული და android აპლიკაცია, მე ვაპირებ ამის შესახებ მუშაობას bluetooth მოდულის დაყენებასა და მიღებაზე ცალკე და შემდეგ ამ ინტეგრირებას მიკროსქემში საჭირო შესწორებებით.

Arduino კოდი მოიცავს ციკლის მონაცემების გააქტიურების, მიღების და მანიპულირების თანმიმდევრულ ნაკადს. მას შემდეგ რაც გაიგებთ ამას, ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის იმის ძებნა, თუ როგორ გაააქტიუროთ პორტი ან მიიღოთ მონაცემები. არსებობს აშკარა ლოგიკური დაშლა და კოდის გამართვა და მიკროსქემის გაანალიზება მრავალ მეტრზე არის ამის დიდი გზა.

ნაბიჯი 7: შემდეგი ნაბიჯები:

Nurse Box– ს აქვს ძლიერი როლი მომხმარებლის თვალსაზრისით. თუმცა, მისი ამჟამინდელი ფორმით ჩვენ ვზღუდავთ Nurse Box– ის მონაცემთა გადაცემას უშუალოდ უკაბელო გადაცემასთან bluetooth– ით. თუ ჩვენ შეგვიძლია გავაუმჯობესოთ არდუინო Raspberry Pi– ით, რომელიც თავიდან უნდა დავიწყო, ჩვენ შეგვიძლია მარტივად გამოვიყენოთ Wifi მონაცემთა გრძელვადიანი გადაცემისათვის, რის შედეგადაც მომხმარებლის პირადი ექიმი ან, ვთქვათ, ახლო ნათესავი, შეიძლება იყოს ინახება მარყუჟში სასიცოცხლო მნიშვნელობასთან დაკავშირებით. მეტი სასიცოცხლო მნიშვნელობის დამატება შესაძლებელია, როგორიცაა წნევა და ეს ექთნის ყუთს უფრო მძლავრს გახდის. გამოყენების და გადაყრის კომპონენტი ტემპერატურის სენსორზე სიზუსტეზე კომპრომისის გარეშე იქნება მნიშვნელოვანი, თუ ჩვენ ვიღებთ ტემპერატურას სხეულის დახურული ნაწილებიდან. ეფექტურობისა და სიზუსტის სრულყოფილად მორგება და მონაცემთა ნაკადის ოპტიმიზაცია და მონაცემთა გადაცემის უზრუნველყოფა იქნება საბოლოო ნაბიჯი, სანამ Nurse Box მომხმარებელს გაუცხადდება. საზოგადოებაში არის გარკვეული საჭიროება და სივრცე პირადი სასიცოცხლო სკანერის კონცეფციისთვის, რომელიც გთავაზობთ მეტს, როგორც მედდის ყუთი. წინ ბევრი გამოწვევაა, მაგრამ მე მჯერა, რომ ღირს ცდა.