Medmāsas kaste: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

“Nurse Box” ir personīga vitāli svarīga skenera sistēma, kuru indivīds var izmantot mājās, lai regulāri pārbaudītu temperatūru un pulsu bez nelielām pūlēm. Medmāsas kaste reģistrē un saglabā jūsu temperatūras un pulsa ātruma datus un pat iet vienu soli tālāk, lai nosūtītu jums brīdinājumu, kad dzīvotspēja ir pārsniegusi drošības līmeni. Šī ierīce ideālajā versijā palīdz saglabāt svarīgus veselības datus analīzei un ļauj jums zināt, kad kaut kas nav kārtībā. “Nurse Box” nekādā veidā neaizstāj ārstu vai neatliekamās palīdzības sniedzēju, bet gan automatizētu medmāsu, kas pārbauda jūs tik bieži, cik vēlaties, un paziņo, kad daži svarīgi dati tiek iekļauti diagrammās.

1. darbība: sākotnējie plāni un to attīstība:

Sākotnējais plāns bija izveidot māsu kastīti, kā aprakstīts iepriekš, ar pilnībā funkcionējošu temperatūras sensoru pulsa jutības ķēdi. Sākotnēji es vēlējos iekļaut android lietojumprogrammu, kas vizualizē šos datus, kas nosūtīti no medmāsas kastes.

Lai sniegtu zināmu kontekstu, izņemot minimālo ķēžu "izgatavošanu", kā to prasa vidusskolas laboratorijas nodarbības, līdz šim semestrim es nekad neesmu radījis nevienu shēmu. Es biju vairāk programmētājs un jutos ērti, strādājot ar sarežģītu kodu, nevis vienkāršām shēmām. Kad es pierakstījos 297DP pie profesora Čārlza Malloha, es zināju, ka tas būs ārpus manas komforta zonas, kur man bija liela neveiksmes iespēja. Es centos saglabāt savu mērķa projektu samērā smagi, jo zināju, ka, ja mērķēšu uz kaut ko grūtāku tikai tāpēc, ka mani vienaudži strādā pie sarežģītākiem projektiem, es galu galā būšu īss un vīlies. Tātad sākotnējais plāns uz papīra nebija nekas sarežģīts, bet man personīgi stāvēja stāvas mācīšanās līknes virsotnē. Es izmēģināju daudzas mini shēmas, mēģinot saprast arduino ķēdes vadību un to, kā es varētu to manipulēt ar kodu. Es daudz lasīju par Arduino un strādāju pie visa SparkFun izgudrotāja komplekta. Tas bija process, bet fantastisks veids, kā patiesi izprast ķēdes un kodu. Pēc dažām izgudrotāju komplekta izpētes nedēļām es sāku savu misiju. Es strādāju pie temperatūras ķēdes, kas prasīja pāris nedēļas, lai saprastu un kodētu. Lai gan tiešās ieviešanas pastāvēja tiešsaistē, es gribēju saprast un izdarīt katru koda rindu pats. Pulsa ātruma ķēde bija sarežģītāka, jo tā nodarbojās ar dažāda veida kondensatoriem un IC-LM324. Tas sarežģīja manu ķēdi, un man bija jāsamazina plāni iekļaut Bluetooth moduli un Android lietotni, lai vizualizētu datus. Tas ir izdarāms, un es jau daudz lasīju un uzzināju, kas man jādara, lai to īstenotu, bet laiks bija ierobežots.

2. darbība: izpēte pabeigta:

Pētījumi bija viens no šī projekta un šī kursa neatņemamākajiem un laikietilpīgākajiem aspektiem. Es pavadīju tik daudz stundu, cik vien varēju, nesaprotot citādi abstrahētos jēdzienus, kas slēpjas aiz arduino un shēmām. Aplūkojot shēmas shēmu un ievietojot komponentus, nav grūtības- tā nāk klajā ar shēmu vai saprot, kāpēc shēma Google parādījās tā, kā tas notika. Izpētīt par vitalitāti un saprast, ko šie dati nozīmē un kā vislabāk tos prezentēt māsas kastes lietotājam, bija galvenais, veidojot savus mērķus un redzējumu par šo projektu. Es neatradu zinātniskus rakstus tik noderīgus kā vienkāršotus tekstus un youtube videoklipus, kas pārtrauca plūsmu ķēdē. Vairumā gadījumu pēc lasīšanas es atceros, ka skatījos uz savu ķēdi, saprotot, ka "tas darbojas, bet ne tā, kā es domāju, ka tas darbojas". Zināt teoriju klasē bija ļoti atšķirīgi no teorijas lasīšanas, meklējot veidu, kā to īstenot projektā. Viss, kas mācību grāmatā shematiski šķita tik nenozīmīgs kā rezistors, kļuva nozīmīgs. Man iemācītie jēdzieni bija nenovērtējami. Es pat iegāju bezvadu sakaru trušu bedrē un Difija-Helmana atslēgu apmaiņas drošības šifrēšanā, lai ieviestu drošu veidu, kā nosūtīt datus no sistēmas uz tālruni. Atklāti sakot, visaizraujošākā visa projekta daļa bija piecas stundas, ko pavadīju, saprotot kriptogrāfiju, Cēzara šifru, RSA algoritmu un Difija-Helmana algoritmu. Tomēr es nevarēju novest projektu līdz līmenim, kurā es būtu varējis īstenot kādu no šīm pārsteidzošajām jaunajām lietām, kuras es uzzināju projekta gaitā.

3. darbība: radušās grūtības:

Izaicinājumi sastāvēja no divām daļām: personīgās un attīstības. Personīgie izaicinājumi nenovērtēja laiku, kas bija vajadzīgs citām klasēm, kuras patērēja laiku, ko es plānoju saglabāt šim projektam. Labākas laika pārvaldības prasmes un tīrāks skats uz kopējo ainu man būtu palīdzējis pabeigt visu projektu laikā, nevis mērogotu versiju.

Attīstības problēmas bija daudzas. Jēdzienu izpratne prasīja laiku un daudz lasīšanas. Īstenošana joprojām bija grūtāka, jo līkņu bumbiņas, piemēram, saplēsts maizes dēlis un detaļas, kas bija jāaizstāj ar būtiskām detaļām, padarīja izpēti grūtāku, bet jautrāku. Koda palaišana bija kārtībā, taču, lai pārliecinātos, ka tas izdarīja to, ko es domāju, tas bija saistīts ar daudzu metināšanu ar daudzmetriem, un visgrūtākais bija tas, ka es nezināju, ko meklēju. Beigās attīstības problēmas kļuva nozīmīgākas, kad es mēģināju ieviest Bluetooth moduli, un tas ietvēra visas ķēdes atjaunošanu. Vēl viena problēma ir Nurse Box piedāvātā precizitāte. Temperatūras vērtības ir izslēgtas, un tās ir jāņem vērā. Ja mēs vēlētos iegūt temperatūru no slēgtas ķermeņa daļas, ķēde būs jāveido ar sensora lietošanas un metināšanas slāni tā, lai tas būtu higiēnisks un precīzs.

4. darbība. Nepieciešamās izmaiņas M5:

Makerspace M5 bija ideāla vieta šī projekta attīstībai. Pārejot uz pirmo nedēļu pēc tam, kad biju izvēlējies projektu, pie kura vēlējos strādāt, nebija daudz ko, ko es gaidīju, lai uzzinātu ārpus nišas tēmas par dzīvību un ķēdēm, kas ar to saistītas. Tomēr Makerspace ļāva man tik daudz apspriesties ar saviem vienaudžiem par viņu projektiem, cik es domāju par savu, un šajā laikā es uzskatu, ka esmu iemācījies daudz vairāk, nekā vajadzētu. Ayan Sengupta projekts par modeļu saskaņošanu man tik daudz iemācīja par mašīnmācīšanos, apmācības robotiem un īpatnējo vektoru izmantošanu (beidzot!). Stīvena Lendla projekts par laika apstākļu attēlojumu spogulī iepazīstināja mani ar Raspberry Pi un palīdzēja apzināties API un Python spēku, lai sistēmā iegūtu reāllaika atjauninājumus. Mēs ar Benu Batonu apsēdāmies, lai noskaidrotu tranzistorus un to, kā to varētu izmantot, lai pagrieztu rotoru ar secīgu strāvas plūsmu. Es ieguvu vairāk no šīs veidotāju telpas nekā tas, ko es ievietoju, un tas galvenokārt bija saistīts ar kultūru, kurā tika uzturēta vieta, kur mēs varētu mācīties jebko no jebkura. Es personīgi neko šajā vietā neracionalizētu, bet es noteikti vēlos, lai es gūtu labumu no zināšanu pārpilnības šajā telpā, liekot viņiem komentēt un ieteikt idejas par manu projektu.

5. solis: sasniegumi:

Sasniegumi, kas saistīti ar Nurse Box, bija pazemojoši. Temperatūras un impulsa sensora ķēde no nulles ir viss, ko es varu parādīt demonstrācijā kā sasniegumu, kas neko daudz neizsaka. Tomēr process man ir iemācījis vairāk nekā jebkurš teksts, ko esmu lasījis pēdējo divu mēnešu laikā. Es uzzināju daudz par cilvēka dzīvotspēju, aiz tās esošo bioloģiju un fiziku tās mērīšanā. Es izstrādāju shēmas no nulles un salīdzināju to ar esošajiem modeļiem, un šajā procesā uzzināju par kļūmēm, ko es radu, veidojot shēmas. Es beidzot sapratu arduino savienojumu un izmantošanu, kā arī to, kā labāk lasīt projektā iesaistītās IC datu lapas. Kā jau minēts, es gandrīz visu, ko zinu par kriptogrāfiju, šajā klasē uzzināju no nulles, un domāju, ka šobrīd man ir pamatzināšanas, lai izstrādātu neapstrādātu drošības sistēmu Python. Es pat jutos tik motivēts, lai sāktu rakstīt algoritmu Difijas-Helmenas kriptogrāfijai. Turklāt kursa laikā es no saviem vienaudžiem uzzināju daudz par mašīnmācīšanos, modeļu saskaņošanu, aveņu Pi un tranzistoriem. Es arī studēju par Android lietotni operētājsistēmā Android Studio, un es zinu, ka varu turpināt tur, kur vasarā atstāju lai vizualizētu savāktos datus.

6. darbība: kā izveidot savu māsas kastīti

Mērķa izpratne ir visaugstākā prioritāte. Man bija milzīga nepareiza impulsa un spiediena jēdziena interpretācija, kas mani atcēla par divām nedēļām. Kad jēdzieni ir samazinājušies, es ieteiktu sākt no ļoti elementārām ķēdēm, ja jūs neesat tik pazīstams ar ķēdēm kā es. Pirms sākt sarežģītas shēmas izveidi, ir ļoti svarīgi iepazīties ar detaļu un ierīču darbību un sistēmas vispārējo plūsmu. Kad tas būs izdarīts, būs svarīgi sadalīt projektu posmos un tos apstrādāt. Es sadalīju projektu temperatūras sensorā, pulsa ātruma sensorā, Bluetooth modulī un Android lietotnē. posmi. Ļoti ātri es sapratu, ko es varētu cerēt sasniegt manis ierobežotajā laikā un ko nevarēju. Tas palīdz strādāt ļoti reāli un neļauj visam projektam šķist biedējošam. Akla darbību veikšana vietnē radītu daudz problēmu un ārkārtīgi ierobežotu funkcionalitāti. Jūs vēlaties saprast, kā darbojas jūsu ķēde, lai jūs varētu pielāgot to, kā jūs to iedomājaties. Attiecībā uz projekta daļām, kas ir nepabeigtas- Bluetooth modulis un android lietotne, es turpinu to, strādājot pie Bluetooth moduļa iestatīšanas un uztveršanas atsevišķi un pēc tam integrējot to ķēdē ar nepieciešamajiem uzlabojumiem.

Arduino kods ietver secīgu datu aktivizēšanas, saņemšanas un manipulācijas plūsmu cilpā. Kad tas ir saprotams, viss, kas jums jādara, ir meklēt, kā aktivizēt portu vai saņemt datus. Tam ir noteikts loģisks sadalījums, un koda atkļūdošana un ķēdes analīze ar daudzmetriem ir lielisks veids, kā to izdarīt.

7. darbība. Nākamās darbības:

Nurse Box ir spēcīga loma no lietotāja viedokļa. Tomēr pašreizējā formā mēs ierobežojam Nurse Box datu pārraidi līdz tuvu bezvadu pārraidei, izmantojot Bluetooth. Ja mēs varam jaunināt arduino uz Raspberry Pi, ar kuru, manuprāt, būtu jāsāk, mēs varētu viegli izmantot Wifi ilgtermiņa datu pārraidei, kā rezultātā varētu būt lietotāja personīgais ārsts vai, teiksim, tuvs radinieks. tiek saglabāts cilpā attiecībā uz dzīvībai svarīgo. Var pievienot vairāk vitalitātes, piemēram, spiedienu, un tas padarīs māsu kasti vēl spēcīgāku. Ja mēs mērīsim temperatūru no slēgtām ķermeņa daļām, būs svarīgi iekļaut lietošanas un izmešanas komponentu virs temperatūras sensora, nemazinot precizitāti. Precizējoša efektivitāte un precizitāte, datu plūsmas optimizēšana un datu pārraides nodrošināšana būs pēdējie soļi, pirms lietotājam tiks atklāta medicīnas māsas kastīte. Sabiedrībā ir nepārprotama vajadzība un telpa pēc personīgā vitālā skenera koncepcijas, kas piedāvā tikpat daudz kā Nurse Box. Priekšā daudz izaicinājumu, bet es uzskatu, ka ir vērts mēģināt.