Nói về lý do chọn đề tài, Nguyên cho rằng, giám sát sức khỏe con người là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu của xã hội, đặc biệt đối với người cao tuổi. Sức khỏe của con người được biết thông qua các thông số nhờ nhịp tim, huyết áp, nhiệt độ, độ oxy hoàn tan trong máu… Tuy nhiên, có 3 thông số quan trọng giúp cho chúng ta đánh giá nhanh về sức khỏe của con người đó là nhịp tim, nhiệt độ và SpO2. Chính vì vậy, việc ứng dụng công nghệ vào hỗ trợ chăm sóc sức khỏe cho người lớn tuổi là giải pháp quan trọng để đảm bảo an toàn sức khỏe cũng như tiết kiệm thời gian của người chăm sóc.
 |
Em Trần Đỗ Anh Tuấn và Võ Phạm Thảo Nguyên cùng cô Bùi Thị Hồng Thu (ở giữa) nhận giải nhì Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh. Ảnh: Phạm Ngọc |
“Thông qua việc giám sát nhịp tim, chúng ta có thể phán đoán về tình trạng của hệ tuần hoàn và độ oxy hòa tan trong máu, phản ánh tình trạng hệ hô hấp. Hệ tuần hoàn hoạt động không tốt thì sẽ không cung cấp đủ lượng oxy cần thiết cho cơ thể, làm cho chúng ta mệt mỏi, thiếu máu và có thể đột quỵ dẫn đến tử vong”-Nguyên chia sẻ.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho các em thực hiện ý tưởng, Ban Giám hiệu Trường THPT Phan Bội Châu đã phân công cô Bùi Thị Hồng Thu hướng dẫn, hỗ trợ thực hiện dự án. Bước đầu là nghiên cứu, tìm hiểu về ứng dụng của công nghệ IoT để thiết kế sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị bằng cách sử dụng các sơ đồ mạch in. Trong đó, tập trung vào chức năng theo dõi tình trạng sức khỏe với 3 thông số: nhiệt độ cơ thể, nhịp tim và SpO2. Thiết bị này hoạt động độc lập không phụ thuộc vào kết nối với điện thoại thông minh, chỉ cần duy trì kết nối wifi, có khả năng gửi thông báo đến người giám sát, chăm sóc thông qua phần mềm Blink được cài đặt trên điện thoại hoặc qua email.
“Trong quá trình nghiên cứu sáng chế thiết bị, khó khăn mà chúng tôi gặp phải là thử nghiệm với nhiều cảm biến về nhiệt độ, nhịp tim, SpO2 với vi điều khiển để đưa ra thông số chính xác. Do mỗi cảm biến được ghi địa chỉ khác nhau để phân biệt dữ liệu mà vi điều khiển nhận được là của cảm biến nào nên mất nhiều thời gian. Tuy nhiên, 2 em đều rất chịu khó, nỗ lực để hoàn thiện sản phẩm”-cô Thu cho biết.
Sau hơn 4 tháng triển khai, Nguyên và Tuấn đã sáng chế thành công thiết bị. Nhóm tác giả dự án đã phối hợp với Trung tâm Y tế TP. Pleiku để tiến hành đo độc lập nhịp tim, nhiệt độ và SpO2 cho 85 người gồm: cán bộ, giáo viên, nhân viên, học sinh và một số phụ huynh. “Chúng em phối hợp Trung tâm Y tế TP. Pleiku để kiểm chứng mức độ chính xác của thiết bị. Sau khi thực hiện đo, kết quả thu được khá tương đồng với những lần đo trước đó của nhóm”-Tuấn chia sẻ.
 |
| Nhóm tác giả dự án phối hợp với Trung tâm Y tế TP. Pleiku đo độc lập nhịp tim, nhiệt độ và SpO2 cho 85 người. Ảnh: Phạm Ngọc |
Nói về nguyên lý hoạt động của thiết bị, cô Thu cho hay: Các cảm biến đo nhiệt độ cơ thể, nhịp tim, SpO2 được kết nối với vi điều khiển thông qua giao thức truyền thông I2C tiêu chuẩn. Màn hình OLED được kết nối với vi điều khiển thông qua giao tiếp SPI. Địa chỉ của màn hình cũng được đặt khác với các cảm biến để vi điều khiển có thể gửi đúng dữ liệu cần hiển thị lên màn hình. Sau khi kết nối thành công, các dữ liệu về nhiệt độ da, nhịp tim, SpO2 được gửi lên phần mềm Blink để người giám sát có thể dễ dàng nhận được các thông tin theo thời gian thực. Thiết bị hoạt động độc lập, không cần có điện thoại thông minh để gần, chỉ cần kết nối wifi là tự động theo dõi.
Theo em Võ Phạm Thảo Nguyên, điểm hạn chế của thiết bị là chưa được tối ưu về kích thước do các giới hạn của linh kiện, pin có dung lượng thấp nên thời gian hoạt động còn ít. Ngoài ra, phần mềm cũng chưa được tối ưu để tăng tính thuận lợi cho người dùng. “Chúng em sẽ tiếp tục cải tiến dung lượng pin nhằm tăng thời gian làm việc của thiết bị. Đồng thời, tinh gọn và nâng cao chất lượng các cảm biến cũng như vi mạch điều khiển để đo được thông số chính xác nhất; bổ sung các tính năng để thiết bị ưu việt hơn”-Nguyên khẳng định.
Tiến sĩ Phan Hải Phong-Phó Trưởng khoa Điện, Điện tử và Công nghệ vật liệu (Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế) nhận xét: Đây là sản phẩm đo một số thông số sức khỏe của cơ thể với độ chính xác khá cao. Các thông số này là những yếu tố cơ bản để xác định chỉ số sức khỏe của một người, đặc biệt là đối với người lớn tuổi, người nhiễm Covid-19. Ưu điểm của thiết bị là chú trọng đến việc đo sức khỏe và không có những tính năng khác nên giảm được giá thành cho sản phẩm cuối cùng. Khả năng giám sát trực tiếp tình trạng sức khỏe thông qua internet cho phép người giám sát theo dõi từ xa các thông số của người đeo cũng là một điểm mới so với nhiều thiết bị đeo tay thông minh hiện nay. Sản phẩm có thể xem như mẫu thử và hoàn toàn có thể được tái thiết kế, điều chỉnh thêm để tối ưu tính năng, phù hợp đưa vào sử dụng trong thực tế. Hơn nữa, phần mềm cho thiết bị cũng cần được xây dựng lại để phù hợp hoạt động trên nhiều thiết bị như: laptop, tablet, điện thoại thông minh với các hệ điều hành khác nhau.
