IDC2018IOT IoPill Box - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit is de IoPill Box - de wekelijkse pillendoos met internetaansluiting.

Voor ons laatste project van onze IoT-cursus hebben we besloten een oplossing aan te bieden die ervoor zorgt dat ouderen (of elke andere persoon die een wekelijkse pillendoos gebruikt) niet vergeten hun pillen dagelijks en op tijd in te nemen.

In de volgende stappen zullen we de verschillende processen van ons project beschrijven, inclusief toekomstige voorgestelde implementaties en verbeteringen aan het project.

1. Dagaanduiding – afhankelijk van de dag van de week, zal de corresponderende cel in de doos oplichten om aan te geven welke pillen moeten worden ingenomen.
2. Indicatie dat de pillen van de betreffende dag zijn ingenomen - via een LDR-sensor die in elke cel is geïnstalleerd, weet de doos automatisch wanneer een cel is geopend om de dagelijkse pillen op te nemen, alle 7 LED's geven een indicatie aan de patiënt.
3. Herinnering 1 – als de dagelijkse pillen niet binnen de vereiste tijd zijn ingenomen, wordt er een e-mailherinnering naar de gebruiker gestuurd om hem eraan te herinneren zijn pillen in te nemen
4. Herinnering 2 – in het geval dat de gebruiker zijn pillen nog moet innemen, zal er na de opgegeven tijdsperiode en na de eerste herinnering een e-mail naar een familielid of medisch assistent worden gestuurd om hen te informeren dat de dagelijkse pillen niet zijn ingenomen
5. Herinnering aan het einde van de week – aan het einde van de week wordt via e-mail een herinnering gestuurd om de pillen voor de volgende week bij te vullen, inclusief instructies voor de dosering en het soort pillen voor elke dag.
6. Datalog - geschiedenis van data en tijden van het nemen van pillen wordt bijgehouden in een datalogfeed via MQTT.

Stap 1: Vereiste hardware, software en materiaal

1. ESP8266 NodeMCU
2. 7 LED's
3. 7 LDR
4. 7 x 10k Ohm weerstand (voor ldrs)
5. 7 x 200R Ohm weerstanden (voor leds)
6. 4.7k Ohm weerstand (voor MCP23017)
7. 16-kanaals-analoge-multiplexer
8. MCP23017
9. Pillendoosje
10. Een kartonnen doos

Stap 2: De doos en de pillendoos

We hebben een kartonnen doos gevonden, de schakeling erin gedaan en de pillendoos erop geplakt.

Vanwege de lichtgevoeligheid van de ldr en ons doel om de nauwkeurigheid goed te maken, moesten we de pillendoos spuiten.

Voor elke ldr hebben we 2 gaten "geboord" aan de achterkant van elke dag van de pillendoos - met behulp van de ouderwetse "hete naald"-methode.

Voor elke led hebben we twee keer de doos geknepen met de koude naald.

Voor de stroomkabel hebben we een gat gemaakt aan de achterkant van de kartonnen doos.

Stap 3: Schakelschema

Zoals je op de foto's kunt zien, hebben we alle componenten gesoldeerd zoals in het diagram - we deden het nadat de pillendoos was geverfd, de ldrs zat er elke dag in en de leds in de kartonnen doos ook.

Op de foto's ziet u slechts 2 van de ldrs en de leds (de onderste vertegenwoordigen zondag en de bovenste vertegenwoordigen zaterdag), om alle 7 van beide te hebben, kopieert u die in het diagram en sluit u ze aan op de opening tussen die die in het diagram voorkomen.

De nodeMCU wordt gevoed door een USB-kabel.

Stap 4: Adafruit MQTT-feed

We zetten 2 datafeeds op:

1. IOP_PatientDemoPT - vertegenwoordigt tijdstempels van elke dag waarop de patiënt die dag pillen heeft ingenomen
2. IOP_PatientDemoHR (nog niet geïmplementeerd, toekomstig werk) - vertegenwoordigt de BPM van de patiënt.

Stap 5: IFTTT-configuratie

We hebben 3 IFTTT-evenementen gemaakt:

1. herinnering_1 - als de dagelijkse pillen niet binnen de vereiste tijd zijn ingenomen, wordt een e-mailherinnering naar de gebruiker gestuurd om hem eraan te herinneren zijn pillen in te nemen
2. herinnering_2 - in het geval dat de gebruiker zijn pillen nog moet innemen, wordt er na de opgegeven tijdsperiode en na de eerste herinnering een e-mail gestuurd naar een familielid of medisch assistent om hen te informeren dat de dagelijkse pillen niet zijn ingenomen
3. fill_pill - aan het einde van de week wordt een herinnering gestuurd om de pillen voor de volgende week bij te vullen, inclusief instructies voor de doseringen en soorten pillen voor elke dag - via e-mail

Stap 6: De code

De code is heel eenvoudig en staat vol met nuttige opmerkingen.

Zorg ervoor dat u voor uw configuratie de geheime IFTTT- en Adafruit-sleutels en ook de wifi-configuratie hebt gewijzigd.

Het toestandsmachinediagram van de code is zoals beschreven in de toegevoegde afbeelding bij deze stap.

Stap 7: Extra's

Uitdagingen in het project

Moeten we zeker weten dat de pillen inderdaad zijn ingenomen? – dit is een vraag die we onszelf hebben gesteld tijdens het brainstormproces van het project, want uiteindelijk is de gebruiker een mens en geen machine, en zelfs als er een indicatie is dat hij de pillen uit de box, is er nog steeds een beperking op de indicatie of hij de pillen inderdaad heeft gebruikt of niet.

We hebben echter besloten dat deze vraag niet de belangrijkste focus van ons project en dit apparaat is, en we hebben ons gericht op het minimaliseren van de kans dat een gebruiker een dagelijkse dosis van zijn medicijn mist.

Een ander probleem dat we wilden oplossen, was ervoor zorgen dat een gebruiker geen pillen van een andere dag neemt. Onze oplossing was een specifieke en duidelijke indicatie van de huidige cel die moest worden gebruikt, maar er zijn betere en veiligere oplossingen om ervoor te zorgen dat deze fout niet gebeurt, maar we hadden niet de tools om dergelijke oplossingen te ondersteunen (bijvoorbeeld een slot op de cellen, zie toekomstige aanvraag voor het project)

Beperkingen

Ons project verwijst naar een enkele wekelijkse doos - één dosering pillen per dag - de oplossing kan verder worden uitgebreid om meerdere doseringen pillen per dag / meerdere dozen te ondersteunen

Mechanica - we hebben geen bewegende onderdelen/motoren gebruikt omdat deze geen deel uitmaakten van de cursus. Had handig kunnen zijn om ons in staat te stellen cellen te vergrendelen die niet worden gebruikt, de cellen automatisch te vullen met pillen aan het einde van de week enz.

Toekomstige toepassingen/verbeteringen van het project

Hartslag - een sensor toevoegen om de hartslag van de patiënt te meten en door op een knop te drukken de gegevens naar een MQTT-feed sturen voor verdere tracking

App – een gebruiksvriendelijke app die het systeem bestuurt - via deze app kan de gebruiker de verschillende

variabelen van het apparaat:

1. Hoe laat moet ik de pillen innemen?
2. Update pillen soorten en doseringen om te vullen
3. Ontvang de herinneringen via de app
4. Bewaar gegevens en log van drugsgebruik.
5. Bestel medicijnen via de app als je klaar bent

Breid het apparaat uit om 2 doseringen per dag/meerdere dozen te ondersteunen

Automatisch vullen van cellen - tegen het einde van de week of nadat de medicijnen zijn gebruikt, vult het apparaat de dagelijkse cellen met de benodigde medicijnen.

Vergrendel cellen die niet moeten worden gebruikt - alle cellen behalve de dagelijkse cel die moet worden gebruikt, worden vergrendeld om ervoor te zorgen dat gebruikers niet per ongeluk de verkeerde pillen/overdosis nemen.

Ontwerp verbeteringen.

Verbind het apparaat met medische/verzekeringsmaatschappijen die de gebruikers controleren, relevante informatie opslaan, abonnementen bijwerken en medicijnen verzenden wanneer dat nodig is, enz.