Η ομάδα Healthy Intelligence του 8ου Δημοτικού Σχολείου Νέας Φιλαδέλφειας κατασκεύασε ένα έξυπνο θερμόμετρο που μετράει τη θερμοκρασία σώματος ασθενούς σε νοσοκομείο και ειδοποιεί με ηχητικό alarm και ραδιοκύματα όταν ξεπεραστεί μία συγκεκριμένη τιμή. Η ομάδα χρησιμοποίησε το BBC micro:bit V2.
Γενικά:
Η ιδέα γεννήθηκε λόγω της πανδημίας του Covid 19 και μετά από έναν καταιγισμό ιδεών από τους μαθητές σχετικά με το πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνητή νοημοσύνη για το καλό (AI for Good). Ως πρεσβευτές των 17 Παγκόσμιων στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης (17 SDGs), και εστιάζοντας στον Στόχο 3: Καλή Υγεία και Ευημερία, αποφασίσαμε την κατασκευή ενός έξυπνου θερμόμετρου που θα μπορούσε να βοηθήσει τους νοσηλευτές κατά τις νυχτερινές βάρδιες τους. Συγκεκριμένα, σκεφτήκαμε το θερμόμετρο αυτό να μετράει τη θερμοκρασία του ασθενούς και σε ένα πίνακα τιμών (MS Excel από Plot Graph) να καταγράφει τις τιμές που μετριούνται. Επίσης, σε περίπτωση που η θερμοκρασία ανέβει πάνω από μία συγκεκριμένη τιμή, που ορίζει ο θεράπων ιατρός, ηχεί ένα alarm για να προειδοποιεί τον εκάστοτε νοσηλευτή και αποστέλλεται μήνυμα μέσω ραδιο-κυμάτων με τον συγκεκριμένο αριθμό του ασθενή και τη θερμοκρασία του (στο παράδειγμά μας > 38 βαθμών C) στο micro:bit του νοσηλευτή (καλύπτεται απόσταση έως 70 μέτρα). Ο γιατρός, οποιαδήποτε στιγμή, μπορεί να δει την τιμή της θερμοκρασίας του ασθενούς στην οθόνη του micro:bit. Επιπρόσθετα, με χρήση της κονσόλας προσομοιωτή του micro:bit (plot bar graph) και με εξαγωγή των δεδομένων σε Excel, υπάρχει μία καταγραφή όλων των τιμών θερμοκρασίας σε πίνακα και σε γραμμικό διάγραμμα.
Μία τέτοια κατασκευή πιστεύουμε ότι θα ήταν χρήσιμη και για τον ίδιο τον ασθενή (δε διακόπτεται ο βραδινός ύπνος) αλλά και για τους νοσηλευτές που δε θα χρειάζεται να επισκέπτονται ανά τακτά χρονικά διαστήματα τους ασθενείς και να τους θερμομετρούν.
Διαδικασία υλοποίησης:
Αρχικά, η ομάδα Healthy Intelligence πειραματίστηκε με 2 αισθητήρες θερμοκρασίας (Analog και LM35) αλλά οι τιμές που λάμβαναν δεν ήταν σωστές. Δεν ανταποκρίνονταν δηλαδή σε τιμές θερμοκρασίας ανθρώπινου σώματος. Οι μαθητές επικοινώνησαν με την εταιρία κατασκευής των αισθητήρων αλλά δεν υπήρχε χρόνος για να λάβουν την απάντηση. Αποφασίστηκε λοιπόν να χρησιμοποιηθεί ο ενσωματωμένος αισθητήρας θερμοκρασίας του BBC micro:bit για τον διαγωνισμό και σε επόμενο χρόνο να χρησιμοποιηθούν και οι άλλοι αισθητήρες αφού λάβουμε απάντηση.
Μετά τη δημιουργία κώδικα στο MakeCode της Microsoft, το .hex αρχείο “κατέβηκε” στο micro:bit και το micro:bit τοποθετήθηκε σε στέκα μαλλιών με τον αισθητήρα στο μέτωπο του μαθητή.
Προκειμένου να ελεγχθεί η σωστή λειτουργία του προγράμματος, οι μαθητές χρησιμοποίησαν πιστολάκι μαλλιών για να αυξήσουν τη θερμοκρασία του μαθητή.
Σε επόμενο στάδιο οι μαθητές δημιούργησαν τον κώδικα στο micro:bit δέκτη (micro:bit νοσοκόμου), στο οποίο ενεργοποιείται ένα ηχητικό alarm και μέσω ραδιοκυμάτων στέλνεται ο αναγνωριστικός αριθμός του ασθενή και η θερμοκρασία του (> 38 βαθμών Κελσίου). Ο έλεγχος του κώδικα πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Πληροφορικής του σχολείου με τη βοήθεια της εκπαιδευτικού Πληροφορικής κας Σκιαδά Σταυρούλας.
Υλικά κατασκευής και ενδεικτικές τιμές:
BBC micro:bit v2-Go Bundle: 22,90 ευρώ X 2 = 45,8 ευρώ
LM35 Linear Temperature sensor: 1,5 ευρώ (προαιρετικά)
Στέκα μαλλιών: 2 ευρώ
Λογισμικό: makecode.microbit.com
Κώδικας και αποθετήριο GitHub:
https://github.com/StavSkiada/Smart-Thermo
Video δημιουργίας και testing: