Nghiên cứu và thiết kế Gương thông minh kiêm thiết bị theo dõi sức khỏe

Bài báo này sẽ trình bày tổng quan về đề tài Gương thông minh kiêm thiết bị theo dõi sức khoẻ và chi tiết thiết kế của các mô đun chính phục vụ cho việc chăm sóc sức khoẻ người dùng như đo chiều cao, cân nặng, nhịp tim và bảng điều khiển cảm ứng để điều khiển hoạt động của toàn bộ thiết bị. Bên cạnh đó cũng đánh giá tổng quan về mặt thẩm mĩ, tính tiện dụng và chi phí. Mời các bạn cùng tham khảo!

Hội Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) +ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ(&,7 Nghiên cứu thiết kế Gương thông minh kiêm thiết bị theo dõi sức khoẻ Phan Ngọc Điệp Phạm Văn Tuấn Khoa Điện tử - Viễn thông Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng, Việt Nam ngocdiep10dt2@gmail.com Trung tâm Xuất sắc, Khoa Điện tử - Viễn thông Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng, Việt Nam pvtuan@dut.udn.vn Hiện Việt Nam chưa có sản phẩm tương tự với đề tài giới xuất vài sản phẩm có tính tương tự “Cybertecture mirror” hãng Tech2o, thực chất máy tính bảng phóng to, dùng hình hiển thị để làm gương soi, nên độ trung thực hình ảnh phản chiếu so với gương bình thường Giá sản phẩm cao (từ $3.600 đến $7.700 theo trang http://www.gizmag.com/ ) Ngồi có thiết bị cân đo sức khoẻ riêng biệt Cân điện tử Withings Wireless Scale WS-30 với giá cao €149.95 tương đương 3.844.000VNĐ… Tóm tắt— Bài báo trình bày tổng quan đề tài Gương thơng minh kiêm thiết bị theo dõi sức khoẻ chi tiết thiết kế mơ đun phục vụ cho việc chăm sóc sức khoẻ người dùng đo chiều cao, cân nặng, nhịp tim bảng điều khiển cảm ứng để điều khiển hoạt động toàn thiết bị Bên cạnh đánh giá tổng quan mặt thẩm mĩ, tính tiện dụng chi phí Về đánh giá chi tiết mơ đun đo sức khoẻ hoạt động xác, đạt hiệu suất 96.5% (đo trọng lượng), 93% (đo chiều cao từ 150 cm trở lên) Riêng bảng điều khiển cảm ứng hoạt động tốt phịng kín rèm, bị vơ hiệu hố mang ngồi trời Tổng chi phí cho tồn cho thiết bị khoảng triệu đồng, với mức chi phí rẻ so với thiết bị chăm sóc sức khoẻ ngồi thị trường Với mục tiêu đề tài biến gương thân thuộc sống thành thiết bị theo dõi tình trạng sức khỏe cho người,… nên báo trình bày chủ yếu thiết kế liên quan đến tính chăm sóc sức khoẻ, cịn tính phụ giải trí, hiển thị khơng trình chi tiết Để thiết kế sản phẩm thoả mãn yêu cầu đặt giá thành rẻ việc lựa chọn loại cảm biến, linh kiện cho phù hợp Việc đo chiều cao có nhiều loại cảm biến với khoảng cách đo khác nhau, ví dụ như: cảm biến tiệm cận (vài mm) [1], cảm biến hồng ngoại (nhỏ 80 cm) [2], cảm biến siêu âm (nhỏ 400 cm) [3] Vì đề tài này, chiều cao người nhỏ 200 cm lựa chọn cảm biến siêu âm tối ưu Cảm biến lực (load-cell) thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoăc trọng lượng thành tín hiệu điện [4] Load-cell có loại load-cell tương tự số, giá thành loại tương tự rẻ nhiều so với loại số, nên lựa chọn load-cell tượng tự để làm cảm biến cho mô đun đo cân nặng Và đo nhịp tim dùng cảm biến hồng ngoại giúp tiết kiệm chi phí nhiều so với loại cảm biến cao cấp khác [5, 6] Từ khố—Gương thơng minh; chăm sóc sức khoẻ; đo chiều cao; đo cân nặng; đo nhịp tim; bảng điều khiển cảm ứng I GIỚI THIỆU Sự phát triển khoa học kỹ thuật khiến thói quen vận động người khơng cịn diễn thường xun sống bận rộn khiến cân đo sức khỏe thường xuyên, mà sử dụng nhiều thiết bị đơn lẻ làm nhiều thời gian để đo, thói quen khám sức khoẻ định kỳ nước tiên tiến giới gần Hậu nhiều nguy bệnh tật tiềm ẩn xảy mà khơng biết trước Nếu có sản phẩm tích hợp nhiều chức đo sức khoẻ đặt vị trí mà buổi sáng thức dậy người tiếp xúc mà kiêm việc theo dõi sức khoẻ thuận tiện nhiều Và gương vật dụng cá nhân thỏa mãn yêu cầu đặt Mục đích đề tài: Nghiên cứu thiết kế sản phẩm Gương thông minh kiêm chức theo dõi, chăm sóc sức khoẻ ngày người Sản phẩm cân đo chiều cao, cân nặng, nhịp tim thơng qua việc điều khiển phím cảm ứng bề mặt gương Sau thiết bị tự động phân tích thơng số đưa lời khun sức khỏe qua hệ thống loa hiển thị lên hình Sản phẩm cịn bao gồm ứng dụng có sẵn hiển thị thời gian, lịch, ghi chú, thông tin thời tiết… Sự thú vị thiết bị khơng dừng lại đó, mà cịn phát nhạc với âm hưởng êm đềm giúp bạn khới đầu ngày tốt lành Bài báo chia thành phần: Giới thiệu tổng quan tồn hệ thống Gương thơng minh trình bày phần II Thiết kế chi tiết mô đun đo chiều cao, đo cân nặng, đo nhịp tim bảng điều khiển cảm ứng trình bày phần III Phần IV thể kết đạt đánh giá chi tiết hoạt động toàn hệ thống Và phần cuối kết luận hướng phát triển cho việc khắc phục nhược điểm thiết bị  ISBN: 978-604-67-0635-9 282 Hội +ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ(&,7 Thảo Quốc Gia 2015 Điện Tử, Truyền Thông Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) II TỔNG QUAN HỆ THỐNG Hệ thống gồm phần riêng biệt: Mạch điều khiển trung tâm, moderm wifi, cân điện tử, xem hình Hình Sơ đồ trực quan hệ thống Cân điện tử có nhiệm vụ đo trọng lượng người dùng đứng lên bề mặt cân lưu lại nhớ chờ đến nhận lệnh từ điều khiển trung tâm truyền giá trị đo thơng qua sóng RF Moderm wifi với kết nối mạng internet có nhiệm vụ thu thập thông tin thời tiết thời điểm thông tin dự báo thời tiết ngày truyền mạch điều khiển trung tâm Hình Mạch điều khiển trung tâm có nhiệm vụ kiểm tra tín hiệu từ mạch phát chuyển động, có người di chuyển phạm vi trước Gương kích hoạt hệ thống hoạt động cịn khơng có người hệ thống chuyển qua trạng thái chờ để tiết kiệm lượng Khi chế độ hoạt động, tuỳ thuộc vào tín hiệu điều khiển từ bảng điều khiển cảm ứng từ khối nhận dạng giọng nói mạch trung tâm kích hoạt mơ đun tương ứng hoạt động Ví dụ: Người dùng lựa chọn chức đo chiều cao bảng điều khiển cảm ứng mạch trung tâm gửi tín hiệu kích hoạt cho mô đun đo chiều cao hoạt động sau thu thập liệu, xử lý hiển thị LED đoạn Tương tự vậy, người dùng lựa chọn chức đo cân nặng, mô đun cân điện tử chuyển từ chế độ chờ sang chế độ hoạt động, thực đo trọng lượng trả kết mạch trung tâm thơng qua sóng RF, xem hình Hai thơng số chiều cao cân nặng hai thơng số quan trọng việc tính tốn số BMI-Body mass index   Bảng I mass  height  BẢNG ĐÁNH GIÁ THEO CHUẨN CỦA TỔ CHỨC Y TẾ THẾ GIỚI(WHO) VÀ DÀNH RIÊNG CHO NGƯỜI CHÂU Á ( IDI&WPRO) [8] Phân loại Cân nặng thấp (gầy) Bình thường Thừa cân Tiền béo phì Béo phì độ I Béo phì độ II Béo phì độ III Body mass index (BMI) số khối thể bác sĩ chuyên gia sức khỏe sử dụng để xác định tình trạng thể người có bị béo phì, thừa cân hay q gầy hay khơng [7] Thơng thường, người ta dùng để tính tốn mức độ béo phì, số BMI tính theo cơng thức (1) Trong mass trọng lượng thể (đơn vị đo kg) height chiều cao (đơn vị đo m) Sơ đồ khối tổng thể hệ thống WHO BMI (kg/m2) IDI & WPRO BMI (kg/m2)