MicroCARE: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

MicroCARE é um sistema de rastreamento de equipamentos em ambiente hospitalar.

Este projeto é motivado pela necessidade de conhecer a localização em tempo real de equipamentos importantes, pois em um hospital, tempo é vida. Além desta motivação principal, temos algumas outras, como por exemplo, o mapeamento do trânsito de ativos, podendo ser utilizado para a melhoria dos processos do hospital.

Para implementar tal solução, utilizamos um DragonBoard, como central, e os Beacons, como elementos rastreáveis.

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MicroCARE é um sistema de rastreamento de equipamentos médicos.

Este projeto é motivado pela necessidade de conhecer em tempo real a localização de equipamentos importantes, visto que em um hospital: tempo é vida. Além da motivação principal, somos instigados por alguns outros tópicos, como o mapeamento do tráfego de ativos, que podem ser usados para melhorar os processos hospitalares.

Para implementar esta solução, usamos DragonBoard, como uma central, e os Beacons como os elementos rastreáveis.

Etapa 1: Arquitetura Do Sistema

O sistema funciona da seguinte maneira:

• Existe uma DragonBoard em cada sala do Hospital
• Existe um Beacon em cada equipamento a ser rastreado
• Existe um servidor na nuvem (AWS) com um broker MQTT em python, um sistema web e um banco de dados. Os dois últimos implementados através do framework Django.

Identifique esta estrutura:

1. O beacon nenhum equipamento é visível para um ou mais DragonBoards
2. Cada DragonBoard verifica quais beacons ela obtém "ver" e envia ao corretor MQTT a potência do sinal que ela vê cada beacon
3. Dentro do servidor, um programa irá ler estas informações publicadas no broker MQTT, analisará qual DragonBoard vê cada beacon com a maior potência e atribuirá, no banco de dados, este equipamento à sala em que esta DragonBoard se encontra.
4. O sistema web permite o acompanhamento em tempo real da localização dos componentes

Acima é apresentado uma visão geral da arquitetura do sistema.

Etapa 2: Configurando um DragonBoard

Para que um DragonBoard possa detectar os beacons e enviar ao corretor MQTT é preciso instalar alguns pacotes.

1. sudo apt-get install python3-pip: para que possamos instalar algumas biliotecas do python
2. sudo pip3 install --upgrade setuptools: para evitar erros na instalação das próximas bibliotecas
3. sudo pip3 install wheel: também para evitar erros na instalação das bibliotecas próximas
4. sudo apt-get install libglib2.0-dev: dependência da biblioteca bluepy
5. sudo pip3 install bluepy: para que se possa ler o sinal dos beacons
6. sudo pip3 install paho-mqtt: utilizar para enviar os dados ao broker MQTT

Esperamos que um DragonBoard deva realizar o monitoramento dos beacons assim que ligada na tomada, temos que iniciar o script em python que realiza este monitoramento. Para isso, devemos ir nas configurações do sistema, configurações da sessão e inicialização automática do programa. Nesta aba deve-se adicionar o comando sudo python3 /caminho/para/script.py.

Etapa 3: Detector de Beacon

O código completo não está no GitHub, mas descreverei brevemente como é a lógica do programa.

1. É feita uma leitura de todos os dispositivos bluetooth visiveis
2. Os dispositivos com que tem um campo específico ("Nome local abreviado") com um valor específico ("ADA # 00011") tem a intensidade do sinal e o Time Stamp de detecção armazenados
3. É criado um tópico MQTT para publicar informações a respeito do dispositivo detectado.
4. O tópico em que essas informações são publicadas é formatado da seguinte maneira: // RSSI
5. Nesse tópico, as informações de intensidade do sinal (RSSI) e o Time Stamp de detecção são adicionadas ao payload da mensagem na seguinte formatação:;
6. Publica-se o tópico com as imformações do dispositivo detectado
7. Volta-se ao passo 1

Etapa 4: Recebimento de Tópicos (MQTT do assinante)

O código completo também está no GitHub, mas descreverei brevemente em seu funcionamento.

1. O programa inscreve-se em qualquer tópico [inscrever-se (("#", 0)]
2. Ocorrendo uma publicação em algum tópico, um evento é acionado
3. Esse evento trata as informações recebidas tanto no tópico da publicação como no payload da mensagem publicada
4. O tópico da publicação contém informações de identificador de equipamento e localização de equipamento
5. O payload da mensagem contém informações de intensidade do sinal e time stamp da detecção
6. Assim coletamos todas as informações necessárias para identificar uma movimentação do equipamento

Etapa 5: Equipe

Este projeto foi desenvolvido por:

Bruno Andrade Stefano - [email protected]

Guilherme Andriotti Momesso - [email protected]

Guilherme Prearo - [email protected]

Patrick Oliveira Feitosa - [email protected]

Pedro Virgilio Basilio Jeronymo - [email protected]

durante a participação no SancaThon 2018.