作品名稱:基于云監控的智能醫藥管家
學校名稱:山東理工大學
參賽隊伍:你說的都隊
參賽學生:李新科 趙慧嬌 張浩威
指導老師:孫燁 王正文
智能藥箱演示視頻(點擊此處即可觀看)
1.與市面上現有智能藥箱相比,本作品具有以下幾個特色:
本作品通過ESP-8266模塊實現下位機和上位機之間的實時連接,通過利用ONENET開發平臺的自制App智能醫藥管家App,用戶可以觀察到用藥者的復用情況。同時采用GSM模塊,可以在無網絡的情況下發送信息與用藥者通信。當產生用藥也提醒一段時間后,若用藥者還未服用相應的藥物,則會發送用藥提醒短信,這一功能方便了不懂App操作的用戶使用。另外作品加入了串口通信,使得下位機之間可以與STM32ZET6通信,這樣就可以把要要信息儲存在FLASH之中并可以通過4.3寸顯示屏查看,極大地方便了用戶的使用。
為了兼顧不同的用戶群體,我們在要想中加入了舵機以及LED小燈,LED小燈的使用是為了針對視力不好的老年人,當LED小燈閃爍時,老年用藥者就能夠清楚的感受到要吃哪個要想中的藥。而對于盲人來說,每一次吃藥都得借助他人,而本作品運用舵機當產生食藥提醒時,舵機會自動將藥箱向外彈出,同時振動模塊也會相應,盲人就可以根據凹凸感不同的觸覺來得到對應的藥物。
市面上正在應用的智能藥箱只能實現前App提醒或者鬧鐘提醒,而其并不能真正實現對用藥的監控,只是把命令下發給用藥者卻不能真正的監控用藥者的復用情況,如果用藥者錯過了提醒那么用藥提醒就會失效。而我們利用每個藥倉內的光敏電阻模塊可以實現精準的用藥提醒及監控,利用光敏電阻通過算法可以精確的了解每個藥倉內的情況并同步發送給App,這樣就實現了對用藥的監控而不只是提醒,每一次有用藥信號時App中的藥物余量就會相應的減少。(4)費用相對較低
作品采用STM32芯片及ESP8266、GSM模塊、及光敏電阻模塊,成本低廉。另外在無提醒事件時,芯片自動休眠,僅保留云通信及藥物監控功能,功耗相對較低。作品不同于其他智能藥箱的關鍵之處在于作品可以利用光敏傳感器模塊來根據用藥者的實際服藥情況來進行短信及數據的發送,在一分鐘內會進行下位機聲光物理層面的提醒,僅在用藥者沒有按時吃藥的一分鐘后才會發送,這樣就減少了服務器或者GSM模塊的信息發送費用及額外的流量費用。
(5)App智能管理
市面上應用的傳統藥箱并未實現數字化、也未增設通信技術,僅停留在原始的工業制造階段。而我們的作品可將設備數據和用藥監控信息上傳到云端,云端處理好后會將數據發送給我們的APP。我們的APP將這些數據展示出來,作品的硬件代碼可以自動處理一些App上信息,APP也可通過云服務器向藥箱及硬件設備發送功能指令,實現后臺控制,這樣就實現了人機交互。
(6)藥物可存放性高
市場上傳統的藥品歸納箱的溫度和濕度都是不可改變的,存放特殊藥品比如胰島素時往往需要一個獨立的冷凍箱,而我們的作品采用石墨烯降溫通風技術,可以對要想進行降溫和通風。這種操作既可以設置成自動調節到相應的溫度,也可手動設置降溫時間,大幅提高了用藥的儲存種類。
作品用12個分藥箱代替傳統的統一集放箱,這樣就能保證每種藥物的藥效,同時每個藥箱的溫度都可以單獨調節,這樣就能根據每種藥物的有效溫度來更好的儲存溫度。獨立分箱有利于光面模塊的安裝,更好的觀測每一個藥箱中的用藥情況
市場上應用的智能藥箱設計分為如下幾種方式:
a.app提醒智能藥箱:通過設計強大的軟件及應用數據庫把每一種藥品都放到數據庫中,用來查詢藥效等信息,同時加入了鬧鐘提醒功能,同時價格較貴,一般價格在2000元以上。可見市場上的智能藥箱只是對軟件的設計,并不能真正檢測到要想中的用藥情況,缺乏硬件配合。
b. 電子顯示屏藥箱:通過單片機來調整鬧鐘以提醒用藥者,另外開辟RAM來儲存用藥信息。
可見,在物聯網時代,這種設計顯然不能適應時代的要求,同時無法實行遠程監控。
系統基于家庭藥品種類在10~20種的條件下,利用光敏電阻模塊以及ESP8266模塊實現對用藥者的遠程監控,同時系統兼備短信提醒,下位機提醒,上位機設置用藥等多種功能,功能相對完善。