Real-Time παρακολούθηση ζωτικών παραμέτρων & συνθηκών χώρου μέσω Wi-Fi με τη χρήση του ESP8266

Τσάλτας, Θεόδωρος

Real-Time monitoring of vital signs & room conditions via Wi-Fi, using ESP8266

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Τσάλτας, Θεόδωρος

Date

2022-09-27

Advisor

Asvestas, Pantelis

Διπλωματική Εργασία (8.356Mb)

Keywords

ESP8266 ; PHP ; DHT22 ; DS18B20 ; MAX30102 ; Βάση δεδομένων

Abstract

Μια από τις πιο σημαντικές ιατρικές συσκευές σε ένα νοσοκομείο είναι τα μόνιτορ παρακολούθησης. Στόχος των μόνιτορ είναι η συνεχής καταγραφή και παρακολούθηση πολλαπλών ζωτικών παραμέτρων ταυτόχρονα. Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η κατασκευή ενός συστήματος απομακρυσμένης επιτήρησης ζωτικών λειτουργιών και συνθηκών χώρου σε πραγματικό χρόνο. Στο πρώτο σκέλος της εργασίας χρησιμοποιείται η αναπτυξιακή πλατφόρμα ESP8266, η οποία συνδέεται ασύρματα στο WiFi, μέσω της οποίας αρχικοποιούνται αισθητήρες για την καταγραφή των Παλμών ανά λεπτό (BPM), θερμοκρασία σώματος και το Ποσοστό Οξυγόνου στο αίμα (SpO2) ενός ασθενούς καθώς και η θερμοκρασία και υγρασία του χώρου όπου βρίσκεται ο ασθενής. Στη συνέχεια οι καταγραφές των αισθητήρων μπορούν να απεικονιστούν σε πραγματικό χρόνο σε οποιοδήποτε Browser Η/Υ καθώς και στην ειδικά σχεδιασμένη εφαρμογή Blynk η οποία είναι διαθέσιμη σε Smartphone. Στο δεύτερο σκέλος της εργασίας κατασκευάζεται μια βάση δεδομένων MySQL στην οποία αποθηκεύονται όλες οι τιμές των αισθητήρων. Παράλληλα τα αποτελέσματα μπορούν να απεικονιστούν σε ξεχωριστή ιστοσελίδα με σκοπό την μεταγενέστερη ανάλυσή τους και μέσω φίλτρων και κριτηρίων αναζήτησης να εμφανιστούν συγκεκριμένα αποτελέσματα. Τέλος έγιναν στατιστικοί έλεγχοι ώστε να αξιολογηθεί η αξιοπιστία και η ακρίβεια των μετρήσεων των αισθητήρων. Διαπιστώθηκε ότι το σύστημα είναι σε θέση να καταγράψει με πιστότητα και ακρίβεια τόσο τις συνθήκες χώρου όσο και τις ζωτικές παραμέτρους.

Abstract

One of the most crucial medical devices in a hospital are patient monitors. The main goal of medical monitors is the continuous measurement and recording of multiple vital signs at the same time. The purpose of this thesis is the construction of a real- time, remote system that has the ability to monitor the vital signs of a patient, as well as the room conditions the patient is in. In the first part of the project the ESP8266 Developer Board is used, which is connected to the existing WiFi Network. Through the ESP8266, sensors responsible for the recording of Pulses per Minute (BPM), Body Temperature and Oxygen Saturation in Blood of a patient are initialized as well as sensors responsible for the monitoring of room conditions. Next, all the measurements taken from the sensors can be displayed in real-time to both any PC Browser and an especially designed Smartphone app named Blynk. Blynk is available to any Smartphone App Store. In the second part of the project a MySQL Database is constructed which is able to store all the recordings from the sensors. At the same time, those recordings can be displayed to a separate web page and via filters and search criteria, specific results can be shown. Lastly, statistical tests were conducted in order to evaluate the reliability and precision of the measurements. It was concluded that the system is in position to measure properly the room conditions as well as the vital signs.