描述

新生兒死亡率 (NMR) 量化了每千名活產(chǎn)嬰兒中的新生兒死亡人數(shù)（即出生后第一個(gè)月），占5 歲前所有兒童死亡人數(shù)的 46% 以上（2018 年為 250 萬） . 這意味著 每天有 7000 人死亡。

早產(chǎn)兒死亡的原因有很多，但呼吸問題是主要原因之一。這些早產(chǎn)兒有呼吸問題，當(dāng)身體吸入氧氣不足時(shí)，這些問題會(huì)變得很嚴(yán)重。這甚至?xí)?dǎo)致死亡。通常，新生兒每分鐘呼吸 30 到 60 次。這可以在他們睡覺時(shí)減慢到每分鐘 20 次。

為了在多傳感器 BLE 系統(tǒng) RSL10-SENSE-GEVK 的幫助下解決這個(gè)問題，我們將構(gòu)建一個(gè)智能呼吸率分析儀。讓我們看看這個(gè)設(shè)備的功能。

1. 如果呼吸頻率低于閾值，這可以向母親或看護(hù)人報(bào)告。

2. 通過藍(lán)牙進(jìn)行通信，因此可以記錄收集到的數(shù)據(jù)以供進(jìn)一步分析。

3. 新型智能警報(bào)系統(tǒng)，配合環(huán)境溫度感應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)生遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4，由于該系統(tǒng)具有成本效益，這對(duì)資源、醫(yī)院、孵化器、呼吸機(jī)等資源匱乏的發(fā)展中國(guó)家來說是一個(gè)福音

5.可以在呼吸機(jī)短缺的情況下使用，例如在當(dāng)前的 COVID 19 情況下。

第 1 步：讓我們構(gòu)建

上面提到了構(gòu)建這個(gè)項(xiàng)目所需的部分。主要的是 SL-10-SENSE-GEVK 模塊以及調(diào)試器。您需要對(duì)各種事物進(jìn)行編程和測(cè)試。

安裝基于 Eclipse 的 ON-SEMI IDE 和支持包后，您可以使用深度睡眠測(cè)試基本傳感器并在手機(jī)上獲取一些數(shù)據(jù)。對(duì)于這些，你可以參考寫得很好的入門指南。

第 2 步：我們需要什么以及如何獲得它

基本上我們的要求是獲得每分鐘呼吸率的數(shù)據(jù)。我們?cè)趺醋鍪莻€(gè)問題。仔細(xì)觀察，每當(dāng)嬰兒的胸部在呼吸時(shí)上下移動(dòng)時(shí)，加速度計(jì)的 Z 軸運(yùn)動(dòng)都會(huì)發(fā)生微小的變化。根據(jù)加速度計(jì)和陀螺儀傳感器BHI160的數(shù)據(jù)表，我們將獲得加速度值和方向值的精確讀數(shù)，誤報(bào)率非常低，即連續(xù)讀數(shù) 5 分鐘內(nèi)小于 9

基于 Arduino 的校準(zhǔn)設(shè)置

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為了證明這一點(diǎn)并校準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，我做了一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)置，伺服電機(jī)以非常慢的方式為我們做動(dòng)作。借助此功能，我們可以檢查每分鐘的呼吸次數(shù)是高于還是低于閾值。

第 3 步：校準(zhǔn)和測(cè)試

我為 RSL10 設(shè)備設(shè)計(jì)并 3D 打印了外殼，它還可以使用 BMP680 溫度傳感器計(jì)算體溫。為了增加IC的靈敏度，我附上了金屬膠帶和連接線。

帶可編程和封閉蓋的外殼設(shè)計(jì)

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對(duì)于 Windows 10 上的設(shè)計(jì)默認(rèn) 3D 構(gòu)建器軟件。您可以使用 Fusion 36) 或 SolidWorks 等。

我自制的 3D 打印機(jī)做得很好。

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設(shè)定閾值：根據(jù)我對(duì)新生兒所做的研究，我得出的結(jié)論是，低于 18 的呼吸頻率對(duì)新生兒來說是致命的。因此，我們將閾值設(shè)置為每分鐘 18 次呼吸頻率。如果呼吸頻率低于該值，我們可以遠(yuǎn)程或通過蜂鳴器提醒母親或看護(hù)人。

RSL-10 應(yīng)用上的運(yùn)動(dòng)基本測(cè)試

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第 4 步：為 RSL-10-SENSE-GEVK 編寫代碼

由于我們想節(jié)省電力，我們可以關(guān)閉不需要的設(shè)備并僅使用所需的傳感器。加速度計(jì)和溫度傳感器。

struct SwTimer tim1;
struct SwTimer_Duration tim_dur1;
SwTimer_Initialize(&tim1);
SwTimer_Start(&tim1);
SwTimer_GetElapsed(&tim1, &tim_dur1);
if (fabsf(z) >  2.0f)
{
k++;
if (k > 30)
{
k=0;
}
}
if ( k < 18 && tim_dur1.seconds > 60 )
{
printf("Breath rate is too low");
LED_On(LED_RED);
LED_On(PIN_GIO_SPARE);
}
SwTimer_Remove(&tim1);

這里時(shí)間用于確定呼吸頻率

構(gòu)建完成沒有任何錯(cuò)誤

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這里的基本邏輯是檢測(cè)呼吸頻率是否低于閾值，即每分鐘 18 次呼吸。一旦發(fā)生這種情況，紅色 LED 將閃爍以指示該情況。還進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)以了解呼吸隨溫度變化的趨勢(shì)。

第 5 步：緊固和測(cè)試：

如果嬰兒被手術(shù)級(jí)防護(hù)布覆蓋，可以使用魔術(shù)貼直接將設(shè)備貼在嬰兒的胸部，或者當(dāng)嬰兒裸體時(shí)，可以使用手術(shù)創(chuàng)可貼固定傳感器。媽媽可以將相同的傳感器戴在肩上，進(jìn)行袋鼠媽媽護(hù)理。記錄媽媽和寶寶的體溫，監(jiān)測(cè)他們的健康，

在非洲和亞洲的發(fā)展中國(guó)家，該設(shè)備可以幫助那些缺乏連接和資源的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如醫(yī)院、呼吸機(jī)和保育箱，以防早產(chǎn)。

袋鼠媽媽護(hù)理法做體溫監(jiān)測(cè)

通過 Jlink 調(diào)試器連接

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。https ://github.com/vishwasnavada/NeoSense

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第 6 步：將其連接到云端

在On Semiconductor 應(yīng)用程序本身中，安裝了 MQTT 代理，可以直接將他們的手機(jī)用作物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，并將數(shù)據(jù)推送到云端。如果您有興趣，您甚至可以在應(yīng)用程序中設(shè)置您自己的通用 MQTT 代理，然后

MQTT 代理的應(yīng)用程序選項(xiàng)

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Hive MQTT 接收消息。

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Hive MQ 具有開源服務(wù)，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到他們的 MQTT 服務(wù)器。它還支持最新的 MQTT 3.1。這是詳細(xì)的描述。

在這里，我添加了我的經(jīng)紀(jì)人。

設(shè)置 MQTT 代理

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測(cè)試數(shù)據(jù)的發(fā)送：

發(fā)送各種數(shù)據(jù)到 MQTT 服務(wù)器的信息

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未來增強(qiáng)：

• 開發(fā)具有各種可編輯閾值的自定義應(yīng)用程序界面會(huì)觸發(fā) SOS 警報(bào)功能
• 通過優(yōu)化代碼提高電池效率
• 將內(nèi)置蜂鳴器（可能會(huì)喚醒嬰兒）添加到 GIO Spare Pin
• 添加卡爾曼濾波器以減少誤差