Slaugytojų dėžutė: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

„Slaugytojų dėžutė“yra asmeninė gyvybiškai svarbi skaitytuvo sistema, kurią asmuo gali naudoti namuose, norėdamas reguliariai tikrinti savo temperatūrą ir pulsą be jokių pastangų. Slaugytojų dėžutė įrašo ir saugo jūsų temperatūros ir pulso dažnio duomenis ir netgi žengia dar vieną žingsnį, kad išsiųstų jums įspėjimą, kai gyvybinės medžiagos peržengia saugos lygį. Šis idealios versijos įrenginys padeda išsaugoti svarbius sveikatos duomenis analizei ir praneša, kai kažkas negerai. „Slaugytojų dėžutė“jokiu būdu nėra gydytojo ar greitosios pagalbos teikėjo pakaitalas, o automatizuota slaugytoja, kuri tikrina jus taip dažnai, kaip norite, ir pasako, kai kai kurie svarbūs duomenys neįtraukiami į diagramas.

1 žingsnis: originalūs planai ir jų raida:

Pradinis planas buvo suprojektuoti slaugytojų dėžutę, kaip aprašyta aukščiau, su visiškai veikiančia temperatūros jutimo pulso jutimo grandine. Iš pradžių norėjau įtraukti „Android“programą, kuri vizualizuoja šiuos duomenis, siunčiamus iš slaugytojo dėžutės.

Norėdami pateikti tam tikrą kontekstą, be to, kad „padariau“minimalias grandines, kaip to reikalaujama vidurinės mokyklos laboratorinėse klasėse, aš niekada nesukūriau jokių grandinių iki šio semestro. Aš buvau labiau programuotojas ir jaučiausi patogiai dirbdamas su sudėtingu kodu, o ne su paprastomis grandinėmis. Kai užsiregistravau 297DP su profesoriumi Charlesu Mallochu, žinojau, kad tai išeis iš mano komforto zonos, kur turėčiau didelę nesėkmės tikimybę. Aš stengiausi išlaikyti savo tikslo projektą pakankamai sunkiai, nes žinojau, kad jei siekiu kažko sunkesnio vien dėl to, kad mano bendraamžiai dirba su sudėtingesniais projektais, galų gale būsiu trumpas ir nusivylęs. Taigi, pirminis planas nebuvo nieko sudėtingo ant popieriaus, bet man asmeniškai buvo stačios mokymosi kreivės viršūnėje. Aš išbandžiau daugybę mini grandinių, bandydamas suprasti valdymą, kurį arduino turėjo grandinėje, ir kaip galėčiau manipuliuoti juo kodu. Aš daug perskaičiau apie „Arduino“ir peržiūrėjau visą „SparkFun“išradėjų rinkinį. Tai buvo procesas, bet fantastiškas būdas iš tikrųjų suprasti grandines ir kodą. Po kelių savaičių išradėjų rinkinio tyrinėjimo pradėjau savo misiją. Dirbau prie temperatūros kontūro, kuriam suprasti ir koduoti prireikė poros savaičių. Nors tiesioginiai diegimai egzistavo internete, norėjau suprasti ir atlikti kiekvieną kodo eilutę pats. Pulsų dažnio grandinė buvo sudėtingesnė, nes ji buvo skirta įvairių tipų kondensatoriams ir IC-LM324. Tai apsunkino mano grandinę ir aš turėjau sumažinti savo planus įtraukti „Bluetooth“modulį ir „Android“programą, kad galėčiau vizualizuoti duomenis. Tai įmanoma, ir aš jau daug skaičiau ir sužinojau, ką turiu padaryti, kad tai įgyvendinčiau, tačiau laikas buvo ribotas.

2 žingsnis: Atlikti tyrimai:

Tyrimai buvo vienas neatsiejamiausių ir daug laiko atimančių šio projekto ir šio kurso aspektų. Praleidau tiek valandų, kiek galėjau, nesuprasdamas kitaip abstrakčių sąvokų, esančių už arduino ir grandinių. Žiūrėti į grandinės schemą ir sudėti komponentus nėra sunku- tai yra grandinės schema ar supratimas, kodėl schema pasirodė taip, kaip pasirodė „Google“. Skaitymas apie gyvybiškai svarbius dalykus ir supratimas, ką reiškia šie duomenys ir kaip geriausiai juos pateikti slaugytojo dėžutės vartotojui, buvo labai svarbus kuriant mano projekto tikslus ir viziją. Man pasirodė, kad moksliniai straipsniai nėra tokie naudingi, kaip supaprastinti tekstai ir „YouTube“vaizdo įrašai, kurie nutraukė grandinės srautą. Daugeliu atvejų, perskaitęs, prisimenu, kad spoksodamas į savo grandinę supratau, kad „tai veikia, bet ne taip, kaip aš manau“. Žinoti teoriją klasėje labai skyrėsi nuo teorijos skaitymo ieškant būdo ją įgyvendinti projekte. Viskas, kas vadovėlio schemoje atrodė taip nereikšminga kaip rezistorius, tapo reikšminga. Išmoktos sąvokos buvo neįkainojamos. Aš net patekau į triušio skylę belaidžio ryšio ir „Diffie-Helman“raktų mainų saugumo šifravimo, kad galėčiau įdiegti saugų būdą siųsti duomenis iš sistemos į telefoną. Atvirai kalbant, labiausiai jaudinanti viso projekto dalis buvo penkios valandos, kurias praleidau suprasdamas kriptografiją, Ceasar šifrą, RSA algoritmą ir Diffie-Helmano algoritmą. Tačiau negalėjau pakelti projekto iki tokio lygio, kad galėčiau įgyvendinti bet kurį iš šių nuostabių naujų dalykų, kuriuos sužinojau projekto metu.

3 žingsnis: Sunkumai:

Iššūkiai susidėjo iš dviejų dalių: asmeninio ir vystymosi. Asmeniniai iššūkiai neįvertino laiko, reikalingo kitoms klasėms, kurios praėjo tiek laiko, kiek ketinau išlaikyti šiam projektui. Geresni laiko valdymo įgūdžiai ir švaresnis vaizdas į bendrą vaizdą būtų padėjęs man laiku užbaigti visą projektą, o ne pagal mastelį.

Vystymosi iššūkių buvo daug. Sąvokų supratimas užėmė daug laiko ir daug perskaitė. Įgyvendinimas vis dar buvo sunkesnis, nes kreivės rutuliai, tokie kaip sudaužyta duonos lenta ir dalys, kurios turėjo būti pakeistos esminėmis dalimis, padarė tyrimą sunkesnį, bet smagesnį. Paleisti kodą buvo gerai, tačiau norint įsitikinti, kad jis padarė tai, ką maniau, reikėjo daug blaškytis naudojant kelių metrų matuoklį, o sunkiausia buvo tai, kad aš nežinojau, ko ieškau. Pabaigoje vystymosi iššūkiai tapo svarbesni, kai bandžiau įdiegti „Bluetooth“modulį ir jame buvo atnaujinta visa grandinė. Kitas klausimas yra „Nurse Box“siūlomas tikslumas. Temperatūros vertės yra išjungtos ir į jas reikia atsižvelgti. Jei norėtume gauti temperatūrą iš uždaros kūno dalies, mes turėsime sukonstruoti grandinę naudodamiesi jutiklio sluoksniais, kad jie būtų higieniški ir tikslūs.

4 veiksmas: reikalingi pakeitimai M5:

„Makerspace M5“buvo ideali erdvė šio projekto plėtrai. Eidama į pirmąją savaitę po to, kai pasirinkau projektą, prie kurio norėjau dirbti, daug ko tikėjausi išmokti ne tik nišinėje temoje, susijusioje su gyvybingumu ir grandinėmis. Tačiau „Makerspace“leido man diskutuoti su savo bendraamžiais apie jų projektus tiek, kiek galvojau apie savo, ir tikiu, kad šiuo metu išmokau daug daugiau nei turėčiau. Ayan Sengupta projektas, susijęs su modelių derinimu, mane išmokė tiek daug apie mašinų mokymąsi, mokymo robotus ir savivektorių naudojimą (pagaliau!). Stepheno Lendlio projektas dėl orų rodymo veidrodyje supažindino mane su „Raspberry Pi“ir padėjo suvokti API ir „Python“galią gauti sistemos atnaujinimus realiuoju laiku. Mes su Benu Buttonu susėdome išsiaiškinti tranzistorių ir kaip jie galėtų būti naudojami rotoriui pasukti nuoseklia srove. Aš iš to kūrėjų erdvės gavau daugiau nei tai, ką įdėjau, ir daugiausia dėl kultūros, kurią ta vieta palaikė, kur galėjome iš bet ko pasimokyti. Aš asmeniškai nieko nesutvarkyčiau toje erdvėje, bet tikrai norėčiau pasinaudoti žinių gausa toje patalpoje, priversdamas juos pakomentuoti ir pasiūlyti idėjų apie mano projektą.

5 žingsnis: pasiekimai:

Pasiekimai, susiję su „Nurse Box“, buvo nuolankūs. Temperatūros ir pulso jutiklio grandinė nuo nulio yra atvirai viskas, ką galiu parodyti demonstracinėje versijoje kaip pasiekimą, kuris daug nepasako. Tačiau šis procesas mane išmokė daugiau nei bet kuris tekstas, kurį perskaičiau per pastaruosius du mėnesius. Aš daug sužinojau apie žmogaus gyvybingumą, jo biologiją ir fiziką matuojant. Aš sukūriau grandines nuo nulio ir palyginau jas su esamais modeliais, o proceso metu sužinojau apie spąstus, kuriuos darau kurdamas grandines. Pagaliau supratau arduino ryšį ir naudojimą, ir kaip geriau skaityti projekte dalyvaujančio IC duomenų lapus. Kaip minėta, beveik viską, ką žinau apie kriptografiją, išmokau šiai klasei ir manau, kad dabar turiu pagrindinių žinių, kaip sukurti neapdorotą saugumo sistemą „Python“. Aš net jaučiausi tokia motyvuota pradėti rašyti Diffie-Hellman kriptografijos algoritmą. Be to, per savo kursą iš savo bendraamžių daug sužinojau apie mašinų mokymąsi, modelių derinimą, aviečių Pi ir tranzistorius. Aš taip pat studijavau apie „Android“programą „Android Studio“ir žinau, kad galiu tęsti ten, kur vasarą palikau vizualizuoti surinktus duomenis.

6 veiksmas: kaip sukurti savo slaugytojo dėžutę

Tikslo supratimas yra svarbiausias prioritetas. Turėjau didžiulį neteisingą pulso ir slėgio sąvokos aiškinimą, dėl kurio aš grįžau dviem savaitėmis. Kai sąvokos sumažės, rekomenduočiau pradėti nuo labai elementarių grandinių, jei nesate susipažinę su grandinėmis kaip aš. Prieš pradėdami kurti sudėtingą grandinę, labai svarbu susipažinti su dalių ir įtaisų veikimu bei bendru sistemos srautu. Kai tai bus padaryta, bus svarbu suskaidyti projektą į etapus ir juos atlikti. Aš sulaužiau projektą į temperatūros jutiklį, pulso dažnio jutiklį, „Bluetooth“modulį ir „Android“programą. etapai. Labai greitai supratau, ko galiu tikėtis pasiekti per tą ribotą turimą laiką, o ko ne. Tai padeda dirbti labai realistiškai ir neleidžia visam projektui atrodyti bauginančiam. Aklai atlikus svetainės veiksmus kiltų daug problemų ir labai ribotos funkcijos. Norėtumėte suprasti, kaip elgiasi jūsų grandinė, kad galėtumėte ją pakeisti taip, kaip jūs įsivaizduojate. Kalbant apie nebaigtas projekto dalis- „Bluetooth“modulį ir „Android“programą, aš pradėsiu tai daryti, atskirai dirbdamas prie „Bluetooth“modulio sąrankos ir priėmimo, tada integruodamas tai į grandinę, atlikdamas reikiamus pakeitimus.

„Arduino“kodas apima nuoseklų duomenų aktyvinimo, priėmimo ir manipuliavimo srautą. Kai tai suprasite, tereikia ieškoti, kaip suaktyvinti prievadą ar gauti duomenis. Yra aiškus loginis to suskirstymas, o kodo derinimas ir grandinės analizavimas naudojant daugiametrus yra puikus būdas tai padaryti.

7 veiksmas: kiti veiksmai:

„Nurse Box“vaidina svarbų vaidmenį vartotojo požiūriu. Tačiau dabartine forma mes apribojame „Nurse Box“duomenų perdavimą iki artimo belaidžio perdavimo per „Bluetooth“. Jei galime atnaujinti „arduino“į „Raspberry Pi“, su kuria turėčiau pradėti retrospektyviai, galime lengvai naudotis „Wifi“ilgalaikiam duomenų perdavimui, todėl asmeninis vartotojo gydytojas ar, tarkim, artimas giminaitis, gali būti gyvybiškai svarbių dalykų atžvilgiu. Galima pridėti daugiau gyvybiškai svarbių medžiagų, pvz., Slėgio, ir tai padarys slaugytojų dėžutę dar stipresnę. Jei norėtume išmatuoti temperatūrą iš uždarytų kūno dalių, bus svarbu naudoti ir išmesti komponentą virš temperatūros jutiklio, nepakenkiant tikslumui. Galutinis veiksmas ir tikslumas, duomenų srauto optimizavimas ir duomenų perdavimo užtikrinimas bus paskutiniai žingsniai prieš „Slaugytojo dėžutės“pristatymą vartotojui. Visuomenėje yra neabejotinas poreikis ir erdvė asmeninio gyvybiškai svarbaus skaitytuvo koncepcijai, kuri siūlo tiek pat, kiek ir „Nurse Box“. Laukia daug iššūkių, bet manau, kad verta pabandyti.