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双向智能药丸盒的网络监控及远程亲属提醒信息的接收

Hsiu-Ling Tsai1, ChunHsiangTseng2, Long-Cian Wang2, Fuh-Shyang Juang2

1Department of Food Nutrition, Chung Hwa University of Medical Technology, Jente, Tainan , Taiwan

2Institute of Electro-Optical and Materials Science, National Formosa University, Huwei, Yunlin,Taiwan

摘要：将电子技术与网络功能相结合，满足市场需求，为老年人和护理家庭服务提供一种新的药盒(SPB)。互动式SPB，它的特点是在每个隔间中都有带有信号传感器的单独设备，当用户服药时，这种设备不仅可以将检测到的信号传送到网站上，而且还可以重新接收到检测到的信号。提示信息通过显示单词和/或模式，或说出声音，返回到SPB上的LCD屏幕上。本研究利用SPB中安装的双模网络，通过物联网实现了远程相关的双向消息传递.该模块首先读取工具包中的传感信号，然后使用WiFi将信号传输到路由器，然后将药物信息发送到远程网页或手机进行监视。远程亲属可以在网页或手机上输入护理信息，将信号发送回路由器，然后再发送到网络模块。在接收到信号后，即将其发送在SPB中显示文本和语音回放。因此，住在家中或养老院的老年人可以很容易地管理他们的用药安排。智能互动药盒对于老年人的医疗管理和未来的发展都是至关重要的。

1.介绍

传统的药丸盒设计为一天或一周，用于装载药丸而不掉出容器。电子药丸盒可以通过设置警报提醒用户，但价格远高于传统的药盒。台湾2015人口中，65岁以上人口占总人口的12.51%，迅速的人口老龄化已成为全球的共同趋势，因此有必要提高人们对促进健康和福祉或提高老年人生活质量的认识。问题是如何向那些难以接触到提供者的人提供高质量的护理。最近发展起来的应用是将集成的单个传感器作为传感器网络的一部分，而传感器网络依赖于现代无线通信技术。它们通过将传感器网络的数据传输到个人计算机或移动电话来工作。一种辅助设备，智能药盒(SPB)，如旋毛虫、小柱钻、麦迪夫皮尔盒、E-丸多药器这些设备允许老年人的家庭成员知道老人是否服用过药物，以确保有效的健康维护。有一些智能药盒只是提醒或监控设备，老人和他/她的家人之间没有任何互动。我们的交互式SPBB不仅检测(转发到网页)老年人在服药，而且还通过显示单词和/或模式，或说话来接收提醒信息，传送到SPB上的LCD上且向用户发出声音提醒。

2.硬件体系结构

硬件结构图1，9V，2A外部电源作为驱动。降压电路提供了降低电压以避免药物感应电路烧坏的方法。同时，红外发光二极管可以调整到合适的强度。有四个药物感应子回路，即上午、中午、晚上和睡觉时间。每个传感器都是感应器：三组红外传感器。电压比较子电路提高了信号的稳定性。接着用3个输入和门电路进行逻辑判断，输入到网络模块。在网络模块收到来自电路的信息后，药物治疗信息将通过WiFi传送到互联网(然后到网页)^[1]。相反，WIFI接收器接收远程网页(用户亲属)的关怀/提醒信息，将接收一组模拟信号，用于文本显示(显示在SPB的LCD上)和语音提醒。由于2.4英寸液晶显示屏需要3.3V的驱动，需要一个电压电平调节电路来将Arduino控制信号从5降到3.3V，提示时间按钮电路可以用来设置四组药物的时钟(报警)时间。如果SPB的电源关闭，则不需要重新安装闹钟时间。如果远程网页发送消息，语音回放电路可以播放使用者亲属的关怀/提醒信息。软件编程流程图如图3^[2-7]所示.

2.1医学传感电路

如图4所示，为了提高灵敏度，每个机房都安装了三对红外发光二极管和光电探测器接收电路。此外，为了提高药物传感信号的准确性，在红外LED和光电探测器前面安装了狭缝。

2.2中文液晶显示驱动电路

中文显示屏采用2.2英寸TFT液晶显示器(320x240)，采用ILI9431作为驱动芯片。ILI9431的工作电压为3.3V，而Arduino单片机提供的电压为5V。首先，在Arduinoine和LCD之间增加一个CD4050IC，从而将Arduino发送的控制信号从5V转换为3.3V。

图1.硬件结构图

图2.SPB PROTTO中文版LCD和和手机如何监控网页

图3.程序设计流程图

图4.实体照片-断续模块与红外线LED和接收光电探测器

Arduino与外围设备之间的通信协议采用串行外围接口(SPI)格式。SPI主要由六条信号线组成：串行时钟(SCK)、主从输出(MISO)、主从(MOSI)、CS、DC和复位，通过信号发送的时差实现与设备的通信。在汉字显示方面，由于Arduino模块内存的限制，首先必须添加SD存储卡，并使用Photoshop等映射软件将汉字保存在bmp中。SD存储卡中的文件(320x240)。在图形捕获过程中，为了避免图之间的任何重叠，在绘制过程中必须注意图的长度和宽度。在编程时，图形(汉字)的起始位置必须被困扰，以避免出现错误。

图5.LCD驱动电路

1. Proto型OFSPB

SPB的成品如图2所示。当四个药室含有药物时，监测系统将显示没有服用任何药物，而最后的药物则被服用此外，手机还可以通过显示单词和/或模式，或者说声音，将提醒信息发送回SPB上的LCD屏幕。

参考文献

[1] https://webduino.io/en/tutorials.html#smart

[2] JonDuckett,HTMLand CSS,John Wiley amp; Sons,2014.

[3] ElisabethRobson,EricFreeman,Head First HTML and CSS, OReilly Media, 2012.

[4] MassimoBanzi,Michael Shiloh, Getting Started With Arduino, OReilly Media,2014.

[5]Ying-JieZhao, Getting Started with Arduino interactive design-bysuper graphic illustration(Chinese Edition), Flag Publishing Co. Ltd.,2016.

[6]Jun-RongSun, Hai-YongSu,Using Arduino to Create a Comprehensive Internetof Things(Chinese Edition), GoTop Information Inc.2015.

[7].ShiuYuwen (translator), HTMLTag Dictionary CSS(7th Edition, Chinese Edition), GoTop Information Inc.,

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