使用Arduino板和Maxim IC创建COVID-19监控设备

　　COVID-19 大流行将焦点放在了努力治疗患者、研究和开发疫苗和治疗候选药物以及制定健康和安全协议的医生和科学家身上。我们也不能忘记为抗击新型冠状病毒贡献自己专业知识的工程师。（Maxim Integrated 等供应商已经看到客户需要增加医疗设备来诊断和治疗 COVID-19 患者。） 在 Arduino 项目中心，我遇到了几个有趣的设计，我在这里分享这些设计，以突出 DIY 社区在其努力中展示的创造力、独创性和技术人才。在具有生物传感器的参考设计的帮助下，这些制造商创建了能够实现远程患者监测、设备卫生和接触者追踪的原型——这些都是应对病毒的关键方面。

　　远程病人监护

　　当其成员开发基于LoRa的 COVID-19 患者监测设备时，IoT-Bangladesh 团队当然考虑到了安全性。这种基于传感器的系统旨在帮助医疗专业人员远程监控受感染患者的健康状况。各种传感器测量患者的生物行为（心率、温度、SpO 2、心电图、运动、血压），将有意义的数据发送到云端。该系统的智能发挥作用，因为它能够检测和标记危急情况，立即将此类紧急通知推送给医生、护士和其他医院工作人员。随附的移动应用程序通过图表和仪表提供实时传感器数据的可视化。使用这种系统的医生和护士可以密切关注他们的病人，只有在必要时才进入他们的房间。

　　远程监控系统的核心组件包括：

　　Things Indoor Gateway，一个兼容 LoRaWAN 的 8 通道网关，通过 WiFi 连接。

　　用于心率和脉搏血氧监测应用的MAXREFDES117# 参考设计。该板包括 MAX30102 心率和 SpO 2传感器、MAX1921 低功耗降压转换器和 MAX14595 精确电平转换器。

　　该团队在他们的项目描述中指出，“有很大的机会将这个系统修改为可穿戴设备，使我们能够从任何地方远程监控老年人或婴儿。”

　　Martin Cornu为 COVID-19 创建了一个带有 SMS 警报的连接血氧计。当用户的氧饱和度水平低于临界阈值（COVID-19 感染的潜在症状）时，该设备会向亲人发送警报。用户只需将手指放在设备的传感器上几秒钟，如果读数低于设定的阈值，系统就会向指定的电话号码发送 SMS。Cornu 在他的项目描述中指出，“在这种危机情况下，风险最大的人也是那些对新技术最不满意的人。这就是为什么挑战之一将是创建尽可能简单的对象：开/关按钮和一个 OLED 屏幕来通知用户。没有别的。”

　　连接的血氧计设计有：

　　Arduino MKR FOX 1200。

　　MAX30102用于可穿戴健康的高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器。生物传感器模块包括内部 LED、光电探测器、光学元件和具有环境光抑制功能的低噪声电子设备。

　　同样使用 MAX30102 生物传感器模块，Arduino“have11”Guy 开发了一种用于 COVID-19 的开源脉搏血氧仪，售价约为 25 美元。在这个项目描述中，Arduino“have11”Guy 指出，一些患上肺炎（新型冠状病毒可能引发）甚至轻微呼吸急促的人可能不知道什么时候应该去医院。“这就是我创建这个开源脉搏血氧仪的原因，它可以帮助人们获得他们需要的帮助，并获得有关他们当前状况的准确信息，”他写道。他的血氧计的其他组件包括一个 Arduino Nano R3 和一个 DFRobot I 2 C OLED 显示器。

　　口罩和手部卫生

　　世界上许多人缺乏医疗保健，甚至缺乏适当的卫生设施。这种不幸的情况促使 Guntas Singh 创建了一个便携式 COVID-19 诊所，提供面罩和自动手部消毒以及生命体征监测。便携式诊所装在纸板箱中：

　　通过监测生命体征（如 SpO 2、体温和心电图）帮助评估 COVID-19 的早期症状，提供见解，指导临床医生将患者送去进行 COVID-19 测试或送往医院治疗潜在的呼吸道或心脏病。

　　使用紫外线 LED 对面罩进行消毒。

　　使用红外传感器和蠕动泵自动分配洗手液。

　　Singh 的想法是将他的系统用于人口稠密但高风险的社区。它被设计为轻量级、节能和可定制的。他使用以下部件开发了他的原型：

　　Arduino 超级 2560

　　MAXREFDES100#，也称为健康传感器平台，支持运动、精确皮肤温度和各种生物电势信号（ECG、EMG、EEG）的测量

　　Digilent 红外接近传感器

　　DFRobot I 2 C 16x2 Arduino LCD 显示模块

　　接触者追踪

　　在大流行中，接触者追踪是减少病毒传播的有用技术。细致的过程包括识别和隔离可能接触过感染者的人。为了支持这项艰苦的工作，Mithun Das 开发了TraceX 接触者追踪和社交距离生态系统。该系统由可穿戴手环和 iOS 应用程序组成，可实现：

　　通过屏幕上的通知、应用程序上的哔声和手环上的振动来保持社交距离

　　通过交换秘密数据进行合同追踪

　　新病例的安全和匿名记录，可选择共享坐标和本地轨迹，以帮助一线医疗保健提供者和政府采取积极措施对场所/物体进行消毒和隔离人员

　　当有人检测出 COVID-19 呈阳性并在 TraceX 上报告时，在过去 14 天内与感染者有密切接触的其他 TraceX 用户将收到警报（被诊断者将保持匿名）。Das 使用以下组件设计了系统：

　　Arduino Nano 33 BLE Sense

　　适用于可穿戴设备的 MAX30102 脉搏血氧仪和心率传感器

　　ElectroPeak OLED显示模块

　　每个项目的原理图、代码、物料清单 （BOM） 和说明都可在Arduino 项目中心获得，以防您想尝试制作解决方案的原型以帮助全球抗击 COVID- 19.

　　审核编辑：郭婷