En la era de la tecnología y la conectividad, el Internet de las cosas (IoT) ha revolucionado nuestra forma de vivir y trabajar. Una de las aplicaciones más prometedoras de esta tecnología es el sistema de monitorización remota de pacientes a través de una aplicación móvil. Imagine poder controlar de forma continua y en tiempo real la salud de un paciente desde la comodidad de su dispositivo móvil. En este artículo, exploraremos cómo el Sistema de Monitorización Remota de Pacientes a través de IoT está revolucionando la medicina y siendo una herramienta vital para mejorar la calidad de vida de los pacientes. ¡Acompáñenos en este fascinante viaje hacia el futuro de la atención médica!
Un proyecto final sobre “Sistema de monitorización remota de pacientes a través de IOT mediante aplicación móvil” presentado por Matta Jagadish a extrudesign.com. Este proyecto fue completado por 1Matta Jagadish, 2Shaik Mohammad Fahanus, 3T. Sunil Kumar (Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones) del Instituto Hindustan de Tecnología y Ciencia, Padur, Tamilnadu, India.
ABSTRACTO
Las cuestiones y parámetros relacionados con la salud son de suma importancia y vitales para los seres humanos. El concepto principal de este proyecto es crear un sistema de seguimiento de la salud rentable y asequible para personas en lugares remotos donde no es posible la disponibilidad de médicos especialistas. Este sistema es portátil. Bajo costo y fácil de usar por cualquier persona con conocimientos limitados. Además, este concepto se desarrolla utilizando IoT para que podamos enviar los datos a un servidor remoto desde donde los médicos pueden acceder a ellos. Este proyecto fue diseñado utilizando una placa de desarrollo de microcontrolador Arduino, sensor de temperatura, sensor de presión arterial, sensor de oxímetro de pulso, NodeMCU, pantalla LCD, módulo GPS y sistema de alerta utilizando el Sistema de Posicionamiento Global y el Sistema Global para Tecnología de Comunicación Móvil desarrollados. En este proyecto, los latidos del corazón y la temperatura corporal se miden mediante sensores que envían señales a la unidad de control y, después de procesar y determinar adecuadamente la frecuencia de los latidos del corazón, las muestran en una pantalla de cristal líquido. Si esta tarifa excede el rango de umbral máximo, se enviará inmediatamente una notificación por SMS con información de ubicación a los centros de atención médica más cercanos y a la familia, y el mismo mensaje se convertirá en una llamada de voz y se enviará a la ambulancia.
Palabras clave: Microcontrolador Arduino, módulo GPS, NodeMCU, sensor de oxímetro de pulso, sensor de temperatura, sistema de monitoreo remoto de pacientes.
1. INTRODUCCIÓN
India tiene una enorme población de alrededor de 1.300 millones de personas, de las cuales casi el setenta por ciento vive en zonas rurales. Los médicos rurales (RMP), que brindan casi el ochenta por ciento de la atención ambulatoria, no tienen las calificaciones necesarias. Hay escasez de mano de obra necesaria y el coste de instalar equipos médicos es enorme. A veces es necesario controlar al paciente después del tratamiento y estas personas pobres no pueden permitirse los gastos hospitalarios, administrativos y de enfermería. Existe otro desafío al que se enfrentan los médicos cuando tratan a varios pacientes en un hospital. Los pacientes que se alojan cerca de zonas urbanas acuden rápidamente al Centro de Atención Primaria de Salud Urbana en caso de emergencia. Debido a la gran afluencia de pacientes y al personal de enfermería limitado, a menudo no es posible asignar una enfermera a cada paciente. El sistema propuesto puede resolver ambos problemas que enfrentan los médicos. Aunque la enfermera no se encuentra en el lugar, observará los parámetros de salud en la estación de monitoreo. Si surge una emergencia, ella está disponible para responder rápidamente. y los sensores están diseñados para leer el pulso de la persona en BPM (latidos por minuto) y enviar la información al controlador. Todo el trabajo se puede realizar a través del GPS, con la ayuda de un convertidor de llamadas, los SMS se convierten en llamadas y se inicia un número de emergencia con ubicación GPS para solicitar ayuda. Al mismo tiempo, se envían mensajes SMS a familiares. Esto le permite al médico conocer la frecuencia cardíaca, la temperatura y el estado de la persona antes de llegar al hospital. Esto puede incluso evitar algunas muertes.
2. ENCUESTA DE LITERATURA
La tecnología inalámbrica Bluetooth es una tecnología de radio de corto alcance y bajo costo que elimina la necesidad de cableado propietario entre dispositivos como cámaras móviles e impresoras en un alcance efectivo de 10 a 100 metros y generalmente se comunica a menos de 1 Mbps.
ZigBee es uno de los protocolos desarrollados para mejorar las capacidades de las redes de sensores inalámbricos. Las características de ZigBee son bajo costo, baja velocidad de datos, rango de transmisión relativamente corto, escalabilidad, confiabilidad y diseño de protocolo flexible. ZigBee tiene un alcance de unos 100 metros y un ancho de banda de 250 kbps.
Sin embargo, los componentes Wi-Fi energéticamente eficientes desarrollados recientemente con un diseño de sistema y un modelo de uso adecuados se han convertido en un fuerte candidato en esta área. Con otras tecnologías como Bluetooth, ZigBee y RFID, el alcance de transmisión es limitado.
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La identificación por radiofrecuencia (RFID) es un sistema que transmite de forma inalámbrica la identidad de un objeto o persona utilizando ondas de radio en forma de número de serie. La tecnología RFID juega un papel importante en IoT a la hora de resolver de forma rentable los problemas de identificación de objetos en nuestro entorno.
Las otras tecnologías de comunicación, como ZigBee y RF Link, pueden proporcionar comunicación en casi el mismo rango que WiFi, pero no pueden transmitir la información ya que solo pueden comunicarse entre pares. El Wi-Fi de bajo consumo promete varios años de duración de la batería y, al mismo tiempo, permite una fácil integración en la infraestructura existente con compatibilidad de red IP incorporada. Wireless Fidelity (Wi-Fi) es una tecnología de red que permite que las computadoras y otros dispositivos se comuniquen mediante una señal inalámbrica.
3. PROPUESTA DE SISTEMA DE MONITOREO REMOTO PARA PACIENTES
El sistema propuesto consta de un microcontrolador como unidad de procesamiento principal para todo el sistema y todos los sensores y dispositivos se pueden conectar al microcontrolador. Los sensores pueden ser controlados por el microcontrolador para recuperar los datos de ellos. Procesa el análisis con los datos del sensor y lo actualiza en Internet a través de un módulo Wi-Fi conectado.
3.1 DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA DE MONITOREO REMOTO DEL PACIENTE
A continuación se muestran los distintos componentes del diagrama de bloques:
- Sensor de oxímetro de pulso
- Sensor de temperatura
- placa arduino
- Fuente de alimentación
- MCU de nodo
- Pantalla de cristal líquido
- módulo GPS
8.Sensor de presión arterial
3.2 MICROCONTROLADOR
Arduino Uno es una placa microcontroladora basada en un microcontrolador Atmega328p de 8 bits. Además de atmega328p, incluye otros componentes como oscilador de cristal, comunicación serie, regulador de voltaje, etc.
Para soportar el microcontrolador. Arduino uno tiene 14 pines de entrada/salida digitales (6 de los cuales se pueden usar como salidas PWM), 6 pines de entrada analógica, un puerto USB, una toma de corriente, un encabezado ICSP y un botón de reinicio.
3.3 Nodo MCU ESP8266
La placa de desarrollo NodeMCU ESP8266 viene con el módulo ESP-12E, que contiene un chip ESP8266 con un microprocesador RISC LX106 de 32 bits. Este microprocesador funciona con una frecuencia de reloj ajustable de 80 MHz a 160 MHz. NodeMCU tiene 128 KB de RAM y 4 MB de memoria flash para almacenar datos y programas.
3,4 GSM
SIM800C admite cuatribanda 850/900/1800/1900 MHz y puede transmitir información de voz, SMS y datos con bajo consumo de energía.
3.5GPS
El Sistema de Posicionamiento Global es un sistema de navegación global por satélite que proporciona ubicación, velocidad y sincronización horaria.
3.6 SENSOR DE TEMPERATURA LM35
LM35 es un sensor de temperatura que emite una señal analógica proporcional a la temperatura actual. El voltaje de salida se puede interpretar fácilmente para obtener un valor de temperatura en grados Celsius.
3.7 SENSOR DE PULSO
Pulse Sensor es un sensor de frecuencia cardíaca plug-and-play bien diseñado. Los tipos de transmisión miden las ondas del pulso emitiendo luz roja o infrarroja desde la superficie del cuerpo y detectando el cambio en el flujo sanguíneo durante los latidos del corazón como un cambio en la cantidad de luz transmitida a través del cuerpo. Este método se limita a áreas donde la luz puede penetrar fácilmente, como la yema del dedo o el lóbulo de la oreja.
4. CÓMO FUNCIONA RSISTEMA DE MONITOREO ELECTRÓNICO DEL PACIENTE
La entrada del Arduino contiene un sensor de pulso, un sensor de temperatura y una pantalla LCD. Al conectar la fuente de alimentación al Arduino, se toma al mismo tiempo la entrada del sensor de pulso y del sensor de temperatura. En condiciones normales, el sensor de temperatura muestra la temperatura en la pantalla LCD y el sensor de pulso muestra la frecuencia cardíaca en BPM (bits por minuto) en la pantalla LCD. En condiciones anormales, el rango del sensor de pulso se indica en BPM (con una frecuencia cardíaca superior a 76 latidos por minuto, existe un alto riesgo de sufrir un ataque cardíaco). Cuando se excede este rango de umbral, Arduino tomará el control del vehículo y el encendido del vehículo se detendrá mediante un relé y un motor de CC; al mismo tiempo, la bocina del automóvil sonará continuamente para pedir ayuda a las personas cercanas. para salvar a la persona en el auto, que ha sufrido un infarto y además el Arduino reconoce la ubicación GPS el número de teléfono de médicos y familiares como SMS A través de dispositivos GSM y GPS conectados al Arduino en la salida se envía el SMS junto con la ubicación GPS del vehículo se convierte en un mensaje de voz y se asigna una llamada automática al número de emergencia para solicitar ayuda.
a través del celular. Una vez que una persona se acerca y presiona el botón RESET conectado al controlador, todo el sistema se ha reiniciado.
5. RESULTADOS
6. CONCLUSIÓN
Los sistemas de seguimiento de la salud desempeñan un papel crucial en el ámbito de la asistencia sanitaria y la detección temprana de problemas de salud. Además, estos sistemas son una forma de reducir los costos médicos de los exámenes hospitalarios regulares y las visitas al médico. Por lo tanto, desarrollar un sistema que transmita datos de salud desde la ubicación de un paciente a un familiar o un especialista se convirtió en una necesidad a medida que aumentaba la demanda. Este artículo presentó un sistema de monitoreo de la salud de bajo costo que utiliza tecnología IoT y computación en la nube para proporcionar un panel de monitoreo de indicadores biológicos en tiempo real en un entorno seguro. El sistema propuesto incluía el algoritmo AES para cifrar señales vitales capturadas por sensores antes de enviarlas a la nube para su almacenamiento. Se utiliza un microcontrolador NodeMCU para realizar las funciones de procesamiento y cifrado, así como la conectividad a la nube a través de Wi-Fi. Además, el sistema propuesto alerta vía SMS a los familiares del paciente o al especialista coordinador y llama cuando los signos vitales están fuera de los valores normales.
7. TRABAJO FUTURO
El sistema parece un poco voluminoso, si se fabrica correctamente será un dispositivo pequeño en un futuro próximo. Se puede agregar la función de video para consultas personales entre médicos y pacientes. Algunas otras medidas que son de gran importancia para determinar el estado de un paciente como son: Como el grado de diabetes, la monitorización de la respiración, etc., pueden abordarse como trabajos futuros.
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Año de finalización del proyecto: “Sistema de Monitoreo Remoto de Pacientes a través de IoT utilizando una Aplicación Móvil”
Resumen
Los problemas y parámetros relacionados con la salud son de suma importancia para el ser humano y son esenciales para su existencia. El concepto principal de este proyecto es crear un sistema de monitoreo de salud asequible de bajo costo para personas en ubicaciones remotas donde no es posible contar con médicos especialistas. Este sistema es portátil, de bajo costo y puede ser utilizado fácilmente por cualquier persona con conocimientos limitados. Además, este concepto se desarrolla utilizando IoT para que podamos enviar los datos a un servidor remoto desde el cual los médicos pueden acceder a ellos. Este proyecto está diseñado utilizando una placa de desarrollo de microcontrolador Arduino, un sensor de temperatura, un sensor de presión arterial, un sensor de oxímetro de pulso, NodeMCU, una pantalla LCD, un módulo GPS y un sistema de alerta utilizando el Sistema de Posicionamiento Global y la tecnología de comunicación móvil GSM. En este proyecto, se mide el ritmo cardíaco y la temperatura del cuerpo mediante sensores que envían las señales a la unidad de control y se muestra en una pantalla de cristal líquido después de un procesamiento adecuado y la determinación de la frecuencia cardíaca. Si ese ritmo excede al máximo el rango de referencia, se enviará inmediatamente una alerta por SMS con la ubicación a los centros de atención médica más cercanos y a la familia, y el mismo mensaje se convertirá en una llamada de voz y se enviará a la ambulancia.
Preguntas frecuentes
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¿Cuál es el objetivo principal del proyecto de monitoreo remoto de pacientes?
El objetivo principal del proyecto es crear un sistema de monitoreo de salud asequible para personas en ubicaciones remotas donde los médicos especialistas no están disponibles fácilmente. -
¿Qué tecnologías se utilizan en este proyecto de monitoreo remoto de pacientes?
Este proyecto utiliza tecnologías como IoT, Arduino, GPS y GSM para medir y enviar los datos de salud a un servidor remoto y alertar a los médicos y la familia en caso de emergencia. -
¿Qué parámetros de salud se monitorean en este sistema?
Este sistema monitorea el ritmo cardíaco y la temperatura del cuerpo utilizando sensores de pulso, sensor de temperatura y una placa Arduino. -
¿Cómo se alerta a los médicos y la familia en caso de emergencia?
En caso de que la frecuencia cardíaca exceda el rango máximo, se envía una alerta por SMS con la ubicación a los centros de atención médica más cercanos y a la familia. También se realiza una llamada de voz a la ambulancia. -
¿Cuáles son las ventajas de este sistema de monitoreo remoto de pacientes?
Este sistema proporciona un monitoreo continuo y en tiempo real de los parámetros de salud de los pacientes y puede ayudar a prevenir emergencias médicas y reducir los costos de atención médica.
Para obtener más información sobre este proyecto, puede consultar los siguientes enlaces: