用于監(jiān)測(cè)潮熱的智能手環(huán)

描述

動(dòng)機(jī)

根據(jù)哈佛醫(yī)學(xué)院進(jìn)行的一項(xiàng)研究，“潮熱可以持續(xù)數(shù)年，對(duì)女性的健康和幸福造成影響”

根據(jù)另一項(xiàng)研究，潮熱是一種突然的熱感，主要通過(guò)面部、頸部和胸部傳播。夜間出現(xiàn)潮熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)盜汗。據(jù)估計(jì)，潮熱的發(fā)生時(shí)間可能平均為 5.2 年。它們發(fā)生的越早，它們可能持續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)。由于激素水平的變化，包括雌激素和黃體酮，會(huì)影響身體的溫度控制，因此在絕經(jīng)前和絕經(jīng)期間會(huì)出現(xiàn)潮熱和盜汗。這些激素水平的變化會(huì)影響其他負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)體溫的激素的作用。這會(huì)導(dǎo)致突然發(fā)熱、潮紅和出汗過(guò)多的特征性感覺(jué)。潮熱和盜汗的頻率因人而異。

盡管有些女性學(xué)會(huì)了應(yīng)對(duì)與更年期相關(guān)的潮熱和盜汗，并且可以和她們一起過(guò)正常的生活，但對(duì)于其他女性來(lái)說(shuō)，它們可能會(huì)相當(dāng)令人不安。

控制和緩解潮熱的一些措施是：

• 深呼吸練習(xí)
• 分層著裝
• 降低溫度
• 遠(yuǎn)離咖啡因、酒精、熱飲和辛辣食物
• 減壓技巧，如冥想和正念
• 盡量保持冷靜

在此，我們將專注于通過(guò)降低體溫和盜汗來(lái)降低環(huán)境溫度以緩解條件。已經(jīng)有很多設(shè)備可以緩解潮熱的影響。但在我們的項(xiàng)目中，我們正在嘗試開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單且具有成本效益的解決方案。對(duì)于任何遭受潮熱影響的人來(lái)說(shuō)，這也可以被視為一種簡(jiǎn)單的 DIY 解決方案。

介紹

該項(xiàng)目的目的是設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一種智能手環(huán)，可以為個(gè)人健康監(jiān)測(cè)提供可能性，以緩解潮熱的影響。智能模塊將以 RSL10-SENSE-GEVK 為核心組件，通過(guò) BLE 連接到定制的移動(dòng)應(yīng)用程序，用于外部訪問(wèn)、監(jiān)控和控制。

這處理與醫(yī)療保健相關(guān)的數(shù)據(jù)的監(jiān)控和報(bào)告給中央服務(wù)器（例如：Atmosphere IoT），以便生成每日或定期的醫(yī)療保健報(bào)告。In our case, we are focusing on skin temperature data and reports.未來(lái)，作為升級(jí)，數(shù)據(jù)可以包括從 IMU（基于執(zhí)行的各種活動(dòng)）和環(huán)境傳感器（用于檢查各種暴露條件）收集的數(shù)據(jù)。

RSL10-SENSE-GEVK 售價(jià)低于 50 美元，RSL10 QFN 模塊（不是開(kāi)發(fā)模塊）售價(jià)低于 5 美元，因此可以輕松地批量開(kāi)發(fā)，使其在市場(chǎng)。總體而言，最終的模塊成本將更便宜，這使其成為最佳零售導(dǎo)向和單一癥狀解決方案之一。

工作計(jì)劃

RSL10-SENSE-GEVK 是一個(gè)全面、緊湊、節(jié)點(diǎn)到云的物聯(lián)網(wǎng)傳感器平臺(tái)，允許開(kāi)發(fā)各種基于低功耗藍(lán)牙的用例。該板具有緊湊的尺寸和超低功耗藍(lán)牙低功耗 SoC，并具有廣泛的板載傳感器，包括環(huán)境光、溫度、壓力、濕度、氣體、慣性和磁力傳感器。除了硬件和軟件，RSL10-SENSE-GEVK 還包括一個(gè)與傳感器和執(zhí)行器交互的移動(dòng)應(yīng)用程序。

在繼續(xù)之前，請(qǐng)確保我們具有以下必備軟件：

1. SEGGER JLink 軟件 -它用作與 JLink 調(diào)試器模塊對(duì)話的接口。

2. Atmosphere IoT Agent -這允許大氣網(wǎng)絡(luò)界面與相關(guān)硬件進(jìn)行編程和調(diào)試。

3. Atmosphere IoT 應(yīng)用程序 - 來(lái)自各自的商店、iPhone 和 android

現(xiàn)在一旦下載了這些，安裝 SEGGER JLink 軟件。Atmosphere IoT Agent 是一個(gè)應(yīng)用程序映像，我們只需要使用 Sudo 權(quán)限運(yùn)行它。

chmod u+x image>

現(xiàn)在將當(dāng)前用戶添加到撥出組

sudo adduser $USER dialout

我建議重新登錄以使更改生效。

現(xiàn)在重新登錄后，啟動(dòng)大氣代理應(yīng)用程序。大氣代理圖標(biāo)將出現(xiàn)在頂部任務(wù)欄上。

現(xiàn)在，如果我們單擊該圖標(biāo)并選擇狀態(tài)，我們將得到一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，說(shuō)明以下內(nèi)容：

這意味著一切都已啟動(dòng)并正在運(yùn)行。

現(xiàn)在我們繼續(xù)下一步。編程。

如果您還沒(méi)有帳戶，現(xiàn)在是時(shí)候創(chuàng)建一個(gè)了。

使用 RSL10-SENSE-GEVK 作為設(shè)備啟動(dòng)一個(gè)新項(xiàng)目。

給一個(gè)很酷的名字，讓我們開(kāi)始吧。

現(xiàn)在我們看到了一個(gè)漂亮的畫(huà)布和右側(cè)的元素工具箱。

現(xiàn)在，正如我所說(shuō)的我有點(diǎn)懶惰，我將借助大氣教程網(wǎng)頁(yè)來(lái)解釋接下來(lái)的步驟。

構(gòu)建此示例項(xiàng)目的第一個(gè)方面是將元素添加到 Embedded 選項(xiàng)卡以創(chuàng)建項(xiàng)目的嵌入式固件。這涉及設(shè)置讀取嵌入數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，以及何時(shí)運(yùn)行以讀取板的 BME680 元素。

通過(guò)在元素工具箱中單擊它們，將以下元素添加到畫(huà)布：

• 間隔元素：間隔元素將項(xiàng)目設(shè)置為在元素屬性中設(shè)置的時(shí)間運(yùn)行，默認(rèn)情況下設(shè)置為每秒一次（1000 毫秒）。
• BME680 元件：BM3680 元件讀取溫度、濕度和壓力數(shù)據(jù)。這是 RSL10-SENSE-GEVK 板載的環(huán)境傳感器，默認(rèn)情況下，其元素導(dǎo)入 RSL-SENSE-GEVK 項(xiàng)目的元素工具箱中。
• BLE 特征元素：該元素創(chuàng)建了一個(gè) GATT 特征以在您的項(xiàng)目中使用，并且是一個(gè)耦合元素，在“嵌入式??”選項(xiàng)卡和“應(yīng)用程序”選項(xiàng)卡之間連接項(xiàng)目，這意味著它包含在兩個(gè)選項(xiàng)卡中。

默認(rèn)情況下，interval 和 BME680 元素將按預(yù)期工作，因此不需要更改它們的任何屬性。將區(qū)間元素連接到 BME680 元素。這會(huì)在它們之間創(chuàng)建一個(gè)事件，可以在間隔元素的屬性中或通過(guò)單擊連接器的按鈕看到該事件。添加的事件在Interval觸發(fā)器內(nèi)，具有 BME680 能力Read Temperature (°C)。這意味著當(dāng)間隔元素被觸發(fā)時(shí)（每秒），它將讀取傳感器的溫度數(shù)據(jù)。向畫(huà)布添加 BLE 特征元素。在 BLE 特征元素的屬性中，將讀取數(shù)據(jù)類型和寫(xiě)入數(shù)據(jù)類型字段更改為Floating Point (32-bit). 這允許元素讀取和寫(xiě)入最終將通過(guò)它們發(fā)送的浮點(diǎn)值。鼓勵(lì)您為元素提供自定義名稱，以表示它們所做的事情或傳遞的數(shù)據(jù)，例如將其命名為“溫度”。將 BME680 元素連接到 BLE 特征元素，它將傳感器的值與應(yīng)用程序選項(xiàng)卡。這將在觸發(fā)器中的兩個(gè)元素之間創(chuàng)建一個(gè)事件Temperature Read，具有 的能力Set Value。這會(huì)在讀取溫度傳感器數(shù)據(jù)后為項(xiàng)目界面設(shè)置一個(gè)值。這就是嵌入式選項(xiàng)卡中的全部工作。至此，一個(gè)已設(shè)置間隔，在項(xiàng)目打開(kāi)后每秒運(yùn)行一次，運(yùn)行時(shí)將從板載 BME680 傳感器讀取溫度值。

讓我們繼續(xù)到 Applications 選項(xiàng)卡來(lái)創(chuàng)建項(xiàng)目的可視化組件。在這里，我們將創(chuàng)建一個(gè)基本界面，將從 Embedded 選項(xiàng)卡發(fā)送的傳感器值與標(biāo)簽元素配對(duì)，以在移動(dòng)應(yīng)用程序內(nèi)的標(biāo)簽上顯示它們的值。單擊應(yīng)用程序選項(xiàng)卡以移動(dòng)到項(xiàng)目的應(yīng)用程序區(qū)域。注意元素工具箱是如何變化的，并且耦合的 BLE 特征元素顯示在畫(huà)布上。單擊應(yīng)用程序選項(xiàng)卡工具欄中的右上角按鈕以顯示應(yīng)用程序構(gòu)建器。該區(qū)域?yàn)槟捻?xiàng)目創(chuàng)建了一個(gè)可視化界面。默認(rèn)情況下，這使用界面支持的最小顯示尺寸 (320x560)，但您可以通過(guò)單擊電話按鈕添加界面尺寸。使用最適合您的移動(dòng)設(shè)備的顯示尺寸。

現(xiàn)在，可悲的是以下元素：

• 間隔元素：間隔元素將項(xiàng)目設(shè)置為在元素屬性中設(shè)置的時(shí)間運(yùn)行，默認(rèn)情況下設(shè)置為每秒一次（1000 毫秒）。
• 標(biāo)簽元素：標(biāo)簽元素在項(xiàng)目界面上顯示文本。請(qǐng)注意，當(dāng)標(biāo)簽添加到畫(huà)布時(shí)，相應(yīng)的界面組件會(huì)添加到應(yīng)用程序構(gòu)建器中。標(biāo)簽組件可以在界面上隨意移動(dòng)。
• 模擬儀表元素：模擬儀表元素將儀表添加到項(xiàng)目界面中以測(cè)量值。
• 云元素：該元素使項(xiàng)目的數(shù)據(jù)能夠發(fā)送到大氣云。

將區(qū)間元素連接到 BLE 特征元素。在區(qū)間元素的觸發(fā)屬性中，將每個(gè)BLE特性的事件能力設(shè)置Trigger為觸發(fā)下Interval，每次區(qū)間觸發(fā)都會(huì)觸發(fā)BLE特性元素。將攜帶溫度數(shù)據(jù)的BLE特征元素連接到第一個(gè)標(biāo)簽元素。Set Text這會(huì)在觸發(fā)器的兩個(gè)元素之間創(chuàng)建一個(gè)事件，在Read讀取 BLE 特征時(shí)將文本設(shè)置為標(biāo)簽的值。這會(huì)將 Embedded 選項(xiàng)卡中的 BLE 特征元素的設(shè)置值與接口上的標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)。在 Set Text 事件中，將 Text 字段修改為"Temperature:" + readData.toFixed(2). 此參數(shù)讀取溫度數(shù)據(jù)并將值截?cái)嗟叫?shù)點(diǎn)后兩位。這就是項(xiàng)目界面需要做的所有事情，只需使用三個(gè)標(biāo)簽來(lái)顯示文本值。至此，已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)間隔，每秒觸發(fā)一次 BLE 特征元素，將在接口標(biāo)簽上顯示讀取的溫度值。云事件元素是應(yīng)用程序和云選項(xiàng)卡之間的耦合元素。將攜帶溫度數(shù)據(jù)的BLE特征元素連接到云事件元素。這會(huì)將Send Event事件添加到 BLE 特征元素的Read觸發(fā)，在讀取 BLE 特性時(shí)將設(shè)定值數(shù)??據(jù)發(fā)送到大氣。將 BLE 元件連接到模擬儀表事件，并根據(jù)需要設(shè)置范圍和其他特性。

這些是“應(yīng)用程序”選項(xiàng)卡中的基本設(shè)置需要完成的基本操作。但我添加了更多自定義項(xiàng)，例如添加背景圖像和徽標(biāo)以賦予某些實(shí)體的功勞。

現(xiàn)在讓我們轉(zhuǎn)到“云”選項(xiàng)卡。

添加以下元素：

• 云存儲(chǔ)元素：云存儲(chǔ)元素用于在大氣上持久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這最常與云事件元素一起使用，以存儲(chǔ)從設(shè)備發(fā)送到大氣的嵌入式數(shù)據(jù)。

將溫度數(shù)據(jù)云事件元素連接到云存儲(chǔ)元素。默認(rèn)情況下，這會(huì)使用Add Data云事件Event Received觸發(fā)器中的能力創(chuàng)建一個(gè)事件。這允許大氣添加（和存儲(chǔ)）從連接的云事件元素發(fā)送給它的數(shù)據(jù)。在 Add Data 事件中，將 Value 字段修改為{"Temperature": value}，這將在云中顯示時(shí)標(biāo)記溫度數(shù)據(jù)集。

我們已經(jīng)完成了我們的計(jì)劃。現(xiàn)在我們需要將相同的內(nèi)容閃存到設(shè)備上。

項(xiàng)目完成后，需要對(duì)其進(jìn)行編譯。編譯準(zhǔn)備好整個(gè)項(xiàng)目的源代碼以進(jìn)行部署。在任何選項(xiàng)卡中，單擊屏幕右上角項(xiàng)目選項(xiàng)菜單中的錘子按鈕。您將在屏幕上看到一條加載消息，指示編譯已開(kāi)始，并在項(xiàng)目編譯時(shí)收到通知。

編譯成功后會(huì)在底部得到確認(rèn)。

編譯項(xiàng)目后，您的 RSL10-SENSE-GEVK 可以使用項(xiàng)目的嵌入式固件進(jìn)行編程。對(duì) RSL10-SENSE-GEVK 進(jìn)行編程涉及使用 Atmosphere Studio 中的編程器界面來(lái)安裝嵌入式固件。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行編程之前，請(qǐng)確保您已完全確定最初指定的先決條件已完成。

讓我們對(duì)我們的電路板進(jìn)行編程。

通過(guò) USB 將 JLink 調(diào)試器板連接到 PC，并通過(guò)提供的 USB 電纜將 RSL10-SENSE-GEVK 連接到 PC。

當(dāng) Embedded 選項(xiàng)卡處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，單擊選項(xiàng)卡工具欄中的閃存固件按鈕。這將顯示“程序固件”窗口。單擊程序開(kāi)始編程。

如果你碰巧得到以下提示，那是因?yàn)?JLink 調(diào)試器沒(méi)有正確連接到 USB。重新檢查連接或嘗試使用新的 USB 電纜。

TIP: The board needs to be powered externally via a coin cell CR2032 battery or via external 3.3v supply. Richard LaBorde, who is an atmosphere IoT support member was of great help in assisting me to solve a lot of hurdles along the way. I wish to thank him for his support.

完成后，您將收到一條通知，說(shuō)明 RSL10-SENSE-GEVK 已使用項(xiàng)目的嵌入式固件進(jìn)行編程。

安裝固件后，現(xiàn)在可以識(shí)別設(shè)備并將其連接到 Atmosphere 網(wǎng)絡(luò)。從這里，在您的移動(dòng)設(shè)備上打開(kāi) Atmosphere IoT 應(yīng)用程序。我們將使用移動(dòng)應(yīng)用程序注冊(cè)設(shè)備，并最終在項(xiàng)目界面上查看數(shù)據(jù)。要注冊(cè) RSL10-SENSE-GEVK，請(qǐng)導(dǎo)航到設(shè)備區(qū)域，然后單擊屏幕右上角的框按鈕以顯示添加設(shè)備窗口。當(dāng)窗口打開(kāi)時(shí)，它會(huì)自動(dòng)開(kāi)始掃描范圍內(nèi)的可用設(shè)備。確保您的 RSL10-SENSE-GEVK 在您嘗試注冊(cè)的移動(dòng)設(shè)備的范圍內(nèi)，否則可能不會(huì)出現(xiàn)。出現(xiàn)可用設(shè)備列表。選擇您剛剛編程的 RSL10-SENSE-GEVK，它將連接到大氣。

該設(shè)備現(xiàn)在已注冊(cè)到大氣并添加到設(shè)備區(qū)域中。我們創(chuàng)建的應(yīng)用界面將顯示在屏幕上，設(shè)備數(shù)據(jù)立即顯示在屏幕上。由于項(xiàng)目中的間隔設(shè)置為每秒運(yùn)行一次，因此讀數(shù)應(yīng)每秒更新一次。

現(xiàn)在設(shè)備的數(shù)據(jù)已發(fā)送到 Atmosphere，讓我們通過(guò)許多可用的設(shè)備儀表板小部件之一來(lái)查看它。我們將使用數(shù)據(jù)概覽小部件和數(shù)據(jù)圖表小部件來(lái)監(jiān)控溫度數(shù)據(jù)。我們將直接在設(shè)備的控制臺(tái)頁(yè)面上執(zhí)行此操作，因此單擊新添加的 RSL10-SENSE-GEVK 進(jìn)入其控制臺(tái)。要將小部件添加到設(shè)備的儀表板，請(qǐng)單擊屏幕右側(cè)的齒輪按鈕。這將顯示可用小部件的菜單。選擇眼睛數(shù)據(jù)一覽小部件以向儀表板添加數(shù)據(jù)一覽。在儀表板上，單擊小部件的 3 點(diǎn)菜單圖標(biāo)以顯示其菜單，然后單擊設(shè)置。在數(shù)據(jù)一覽的設(shè)置中，修改以下屬性。

• 名稱：為小部件命名，例如“溫度數(shù)據(jù)”。
• 單位：輸入C其測(cè)量單位。
• 圖標(biāo)：選擇代表數(shù)據(jù)的圖標(biāo)，例如Temperature圖標(biāo)。
• 顏色：為小部件提供代表數(shù)據(jù)的顏色。

在數(shù)據(jù)源字段中，單擊選擇，然后為小部件選擇以下配置選項(xiàng)。單擊云存儲(chǔ)并選擇溫度數(shù)據(jù)集。

完成后點(diǎn)擊保存。然后，數(shù)據(jù)概覽會(huì)填充溫度值，該值每秒更新一次。現(xiàn)在添加一個(gè)數(shù)據(jù)圖表小部件以將圖表添加到儀表板，然后轉(zhuǎn)到其設(shè)置。

為數(shù)據(jù)圖命名（例如“溫度數(shù)據(jù)”），然后在其數(shù)據(jù)源字段中單擊選擇并為小部件選擇以下配置選項(xiàng)： 選擇存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的云存儲(chǔ)。對(duì)于 X 軸值：選擇時(shí)間戳以沿圖形的 x 軸移動(dòng)。對(duì)于 Y 軸值：選擇溫度數(shù)據(jù)集以向上移動(dòng)圖形的 y 軸。完成后點(diǎn)擊保存。隨著時(shí)間的推移，這將填充繪制溫度值的數(shù)據(jù)圖。如果您想調(diào)整圖表的時(shí)間線或其邊界，您也可以從數(shù)據(jù)圖表的菜單中編輯這些屬性。

可以從儀表板視圖在移動(dòng)應(yīng)用程序上查看相同的小部件。

測(cè)試

我們開(kāi)發(fā)的模塊是可擴(kuò)展的，可以適應(yīng)任何用例場(chǎng)景。制作智能手環(huán)可穿戴，模塊應(yīng)佩戴在被試者身上。最好的實(shí)用方法是戴在手上。舉個(gè)例子，我可以從我以前的智能手表中回收一條表帶，為模塊制作一個(gè)載體，這樣它就可以很容易地戴在受試者的手上。由于我沒(méi)有 3D 打印機(jī)，也沒(méi)有任何設(shè)備，我可以打印任何樣品帶盒。因此，到目前為止，該模塊使用雙面膠帶連接到表帶上。

將其固定在表帶上后，佩戴起來(lái)非常輕松。

簡(jiǎn)而言之，智能手環(huán)可穿戴應(yīng)用程序所做的是，它會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)身體以測(cè)量皮膚溫度的變化，并將其實(shí)時(shí)顯示在定制的應(yīng)用程序以及網(wǎng)絡(luò)儀表板上，以監(jiān)測(cè)可能發(fā)生的情況。潮熱。它還與網(wǎng)絡(luò)連接的溫度控制設(shè)備配合使用，通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)境室溫來(lái)幫助降低體溫和盜汗。

結(jié)論

潮熱監(jiān)測(cè)智能手環(huán)由智能手環(huán)模塊和聯(lián)網(wǎng)的室內(nèi)溫度控制設(shè)備組成，該設(shè)備連接到云端，用于訪問(wèn)智能手環(huán)記錄的數(shù)據(jù)，以確定在可能發(fā)生時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境溫度潮熱。

表帶可以進(jìn)行 3D 打印，以更具美感。盡管我們計(jì)劃包含更多功能，但由于 COVID 鎖定，由于無(wú)法獲得所需的資源，該項(xiàng)目的大部分功能不得不被縮短。

我們當(dāng)然希望這個(gè)項(xiàng)目能為任何想要監(jiān)測(cè)他們?nèi)粘＝】岛突顒?dòng)的人提供簡(jiǎn)單的知識(shí)。該項(xiàng)目可以進(jìn)一步擴(kuò)展，以利用 RSL10 模塊的更多功能來(lái)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的應(yīng)用程序。但是，在這個(gè)項(xiàng)目中，我們完全專注于體溫調(diào)節(jié)。