2020 年发生了 Covid-19 大流行,因此许多企业被迫关闭。随着世界慢慢回到稳定的轨道,许多预防措施被引入,必须遵循这些措施,以防止疾病在工作场所传播。其中之一是在公司前门测量体温,当然还有佩戴防护面罩。前面提到的测量都不能提供一个人在轮班期间的健康状况。因此,我们向您介绍Healthy Worker,防护面罩插件。
我们决定设计一个可以安装在现有面罩上的夹式模块。最终目标是制作一个由两部分组成的系统,其中包含用于测量体温的听筒和安装在面罩上的传感器片,用于检测和测量面罩的正确使用情况(充分覆盖面部,检测用户何时拉动面部面具等)。
我们的原型是一个可以安装在面罩上的一体式模块。它使用 LoraWAN 进行连接,并使用我们大学名为 Colibri 的内部开发板作为主处理器。我们测量温度和光照水平(以检测口罩滥用情况)。
除了 Colibri,您还可以使用任何带有 LoRaWAN 模块的 Arduino 开发板。
凭借我们拥有的资源,我们设法组装了一个早期原型,其中包括一个连接到面罩内部的光传感器,SHT30 模块上的温度传感器(将来应该改为合适的入耳式温度传感器), LED 指示设备的状态,并通过开关来打开和关闭设备。有关详细接线,请查看下面的接线图。在我们的原型中,我们使用普通移动电源为 Colibri 供电,但您也可以使用带有兼容电池的 WeMos 锂电池盾牌,以更方便地使用。
固件是用 Arduino IDE 编写的。
在程序开始时,Colibri 连接到 TTN 网络,蓝色 LED 开始闪烁,表示设备现在已准备好并处于空闲状态。通过切换开关 LED 关闭,程序进入循环,在该循环中不断读取温度传感器和光传感器。然后每 15 分钟将数据(平均温度和误用次数)发送到 TTN。通过再次切换开关,它会等待 10 秒钟,然后重置其参数(体温和误用次数)并进入空闲状态。蓝色 LED 再次开始闪烁。重置前的这段时间用于防止意外切换开关时参数数据丢失。
我们使用 Colibri 库进行通信,可以从 Arduino IDE 中的库管理器安装。
我们将 LoraWAN 与 TheThingsNetwork 结合使用,用于原型发送和存储数据。
仪表板软件是用 HTML5、PHP 和 JavaScript 编写的。它基于 Bootstrap UI 工具包。我们使用 PHP 代理对 TheThingsNetwork 数据 API 的请求,该 API 存储过去 7 天的所有入站数据。UI 比使用 JavaScript 将数据处理成可视化显示。
我们正在使用 chart.js 和 moment.js 库来显示时域中的图形数据。
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