COVID-19 大流行將焦點放在了努力治療患者、研究和開發(fā)疫苗和治療候選藥物以及制定健康和安全協(xié)議的醫(yī)生和科學家身上。我們也不能忘記為抗擊新型冠狀病毒貢獻自己專業(yè)知識的工程師。（Maxim Integrated 等供應商已經(jīng)看到客戶需要增加醫(yī)療設備來診斷和治療 COVID-19 患者。） 在 Arduino 項目中心，我遇到了幾個有趣的設計，我在這里分享這些設計，以突出 DIY 社區(qū)在其努力中展示的創(chuàng)造力、獨創(chuàng)性和技術人才。在具有生物傳感器的參考設計的幫助下，這些制造商創(chuàng)建了能夠實現(xiàn)遠程患者監(jiān)測、設備衛(wèi)生和接觸者追蹤的原型——這些都是應對病毒的關鍵方面。

遠程病人監(jiān)護

當其成員開發(fā)基于LoRa的 COVID-19 患者監(jiān)測設備時，IoT-Bangladesh 團隊當然考慮到了安全性。這種基于傳感器的系統(tǒng)旨在幫助醫(yī)療專業(yè)人員遠程監(jiān)控受感染患者的健康狀況。各種傳感器測量患者的生物行為（心率、溫度、SpO 2、心電圖、運動、血壓），將有意義的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。該系統(tǒng)的智能發(fā)揮作用，因為它能夠檢測和標記危急情況，立即將此類緊急通知推送給醫(yī)生、護士和其他醫(yī)院工作人員。隨附的移動應用程序通過圖表和儀表提供實時傳感器數(shù)據(jù)的可視化。使用這種系統(tǒng)的醫(yī)生和護士可以密切關注他們的病人，只有在必要時才進入他們的房間。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)的核心組件包括：

Things Indoor Gateway，一個兼容 LoRaWAN 的 8 通道網(wǎng)關，通過 WiFi 連接。

用于心率和脈搏血氧監(jiān)測應用的MAXREFDES117# 參考設計。該板包括 MAX30102 心率和 SpO 2傳感器、MAX1921 低功耗降壓轉換器和 MAX14595 精確電平轉換器。

該團隊在他們的項目描述中指出，“有很大的機會將這個系統(tǒng)修改為可穿戴設備，使我們能夠從任何地方遠程監(jiān)控老年人或嬰兒?！?/p>

Martin Cornu為 COVID-19 創(chuàng)建了一個帶有 SMS 警報的連接血氧計。當用戶的氧飽和度水平低于臨界閾值（COVID-19 感染的潛在癥狀）時，該設備會向親人發(fā)送警報。用戶只需將手指放在設備的傳感器上幾秒鐘，如果讀數(shù)低于設定的閾值，系統(tǒng)就會向指定的電話號碼發(fā)送 SMS。Cornu 在他的項目描述中指出，“在這種危機情況下，風險最大的人也是那些對新技術最不滿意的人。這就是為什么挑戰(zhàn)之一將是創(chuàng)建盡可能簡單的對象：開/關按鈕和一個 OLED 屏幕來通知用戶。沒有別的。”

連接的血氧計設計有：

Arduino MKR FOX 1200。

MAX30102用于可穿戴健康的高靈敏度脈搏血氧儀和心率傳感器。生物傳感器模塊包括內部 LED、光電探測器、光學元件和具有環(huán)境光抑制功能的低噪聲電子設備。

同樣使用 MAX30102 生物傳感器模塊，Arduino“have11”Guy 開發(fā)了一種用于 COVID-19 的開源脈搏血氧儀，售價約為 25 美元。在這個項目描述中，Arduino“have11”Guy 指出，一些患上肺炎（新型冠狀病毒可能引發(fā)）甚至輕微呼吸急促的人可能不知道什么時候應該去醫(yī)院?！斑@就是我創(chuàng)建這個開源脈搏血氧儀的原因，它可以幫助人們獲得他們需要的幫助，并獲得有關他們當前狀況的準確信息，”他寫道。他的血氧計的其他組件包括一個 Arduino Nano R3 和一個 DFRobot I 2 C OLED 顯示器。

口罩和手部衛(wèi)生

世界上許多人缺乏醫(yī)療保健，甚至缺乏適當?shù)男l(wèi)生設施。這種不幸的情況促使 Guntas Singh 創(chuàng)建了一個便攜式 COVID-19 診所，提供面罩和自動手部消毒以及生命體征監(jiān)測。便攜式診所裝在紙板箱中：

通過監(jiān)測生命體征（如 SpO 2、體溫和心電圖）幫助評估 COVID-19 的早期癥狀，提供見解，指導臨床醫(yī)生將患者送去進行 COVID-19 測試或送往醫(yī)院治療潛在的呼吸道或心臟病。

使用紫外線 LED 對面罩進行消毒。

使用紅外傳感器和蠕動泵自動分配洗手液。

Singh 的想法是將他的系統(tǒng)用于人口稠密但高風險的社區(qū)。它被設計為輕量級、節(jié)能和可定制的。他使用以下部件開發(fā)了他的原型：

Arduino 超級 2560

MAXREFDES100#，也稱為健康傳感器平臺，支持運動、精確皮膚溫度和各種生物電勢信號（ECG、EMG、EEG）的測量

Digilent 紅外接近傳感器

DFRobot I 2 C 16x2 Arduino LCD 顯示模塊

接觸者追蹤

在大流行中，接觸者追蹤是減少病毒傳播的有用技術。細致的過程包括識別和隔離可能接觸過感染者的人。為了支持這項艱苦的工作，Mithun Das 開發(fā)了TraceX 接觸者追蹤和社交距離生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由可穿戴手環(huán)和 iOS 應用程序組成，可實現(xiàn)：

通過屏幕上的通知、應用程序上的嗶聲和手環(huán)上的振動來保持社交距離

通過交換秘密數(shù)據(jù)進行合同追蹤

新病例的安全和匿名記錄，可選擇共享坐標和本地軌跡，以幫助一線醫(yī)療保健提供者和政府采取積極措施對場所/物體進行消毒和隔離人員

當有人檢測出 COVID-19 呈陽性并在 TraceX 上報告時，在過去 14 天內與感染者有密切接觸的其他 TraceX 用戶將收到警報（被診斷者將保持匿名）。Das 使用以下組件設計了系統(tǒng)：

Arduino Nano 33 BLE Sense

適用于可穿戴設備的 MAX30102 脈搏血氧儀和心率傳感器

ElectroPeak OLED顯示模塊

每個項目的原理圖、代碼、物料清單 （BOM） 和說明都可在Arduino 項目中心獲得，以防您想嘗試制作解決方案的原型以幫助全球抗擊 COVID- 19.

審核編輯：郭婷