资源简介

(共25张PPT)
义务教育2024 八年级全一册
第五单元　物联网应用探索
第23课：医疗设施新功能
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第23课：医疗设施新功能
学习
目标
了解物联网在医疗中的应用。
通过病患输液监测系统实践探索，掌握利用物联网解决问题的方法，并能迁移应用于解决其他问题。
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第23课：医疗设施新功能
问题情境
导入
新课
同学们，先来看一组场景：医院里，不用排队挂号，手机就能一键预约；看病时，医生通过高清屏幕就能远程会诊；检查报告不用等很久，康复机器人，都在悄悄改变我们的就医体验。
这些变化，都来自医疗设施的新功能。
你在医院看病的过程中，有没有发现物联网技术？
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学习内容
二、病患输液监测系统实践
一 、探索物联网在医疗设施中的应用
第23课：医疗设施新功能
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一、探索物联网在医疗设施中的应用
随着科技的飞速发展，物联网技术以其独特的优势，为
医疗设施注入了新的功能，极大地提高了医疗服务的效率和质量。
把各种医疗设备接入互联网,可以实现数据的实时收集、传输和分析,进而为患者提供更个性化和精准的健康管理方案。
物联网技术正以其独特的方式重塑传统的医疗服务模式,优化医疗资源配置。随着技术的不断创新,基于物联网的医疗设施将为人们带来更加便利、高效的医疗服务。
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一、探索物联网在医疗设施中的应用
智能病房
物联网病房
图23.1物联网病房
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二、病患输液监测系统实践
在某医院的输液大厅里,摆放着许多输液架,上面悬挂着透明的输液袋。当患者比较多时,护士们往往无法时刻关注每位患者的输液情况。
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二、病患输液监测系统实践
表23.1可能存在的问题及改进方案
分析输液时可能存在的问题,并提出改进方案,填写表23.1。
可能存在的问题 改进方案
传统的输液监测方式有哪些不便之处 可以作哪些改进
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二、病患输液监测系统实践
提出解决发案
动手实践
1.观察图23.2,与传统的输液工具相比,基于物联网的病患输液监测系统有哪些优势
如何利用物联网技术设计病患输液监测系统
图23.2传统输液工具与基于物联网的病患输液监测系统
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二、病患输液监测系统实践
2.分析病患输液监测系统要实现的功能。
3.按照物联系统的四个工作环节,细化病患输液监测系统的功能,并选择相应的软硬件。
4.设计算法,绘制流程图。
任务单
1.基于物联网的病患输液监测系统具备的优势有（）。
A.能够提醒护士为患者拔针
B.能够监测液体流速
C.能够提醒患者预计等待的时间
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二、病患输液监测系统实践
2.把需要实现的功能和所需数据填入表23.2。
表23.2功能和数据
功能 数据
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二、病患输液监测系统实践
3.接照所学物联系统的四个工作环节,分析病患输液监测系统每
个环节的功能实现,并从下列选项中选择物联实验设备和软件,填写表23.3。
表23.3系统需求分析
环节 功能描述 所需软硬件
采集数据
传输与存储数据
分析与处理数据
反馈与控制
A.温湿度传感器， B.光敏传感器
C.超声波传感器， D.红外热释电传感器
E.称重传感器， F.舵机， G.风扇
H.LED灯， I.蜂鸣器， J.电子表格软件
K. Python编程工具， L.图形化编程工具
M.在线MQTT服务器，N.本地MQTT服务器
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二、病患输液监测系统实践
4.根据系统需求分析,把图23.3中的流程图模块填入
图23.4的核心流程图中。
设置网络及物联网服务平台
上传数据到物联网服务平台
提醒
获取输液袋数据
输液袋是否为空
图23.3流程图模块
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二、病患输液监测系统实践
图23.4核心流程图
是
否
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二、病患输液监测系统实践
开展实践验证
动手实践
1.搭建硬件。在物联实验设备中找出主控板、光敏传感器、蜂鸣器、LED灯等硬件,连接硬件。
2.配置物联网服务平台。记录主题名称、主题ID和设备名称、设备ID、用户名、密码等信息。
3.编写程序。实时采集光照强度数据,通过光照强度数据变化判断输液袋中是否有液体,实现自动提醒功能。
4.调试验证。把程序烧录到主控板中,观察系统运行情况。
图23.5传感器位置
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二、病患输液监测系统实践
任务单
1.把MQTT服务器相关信息填入表23.4。
表22.4MQTT服务器相关信息
主题 设备
主题名称 主题ID 设备名称 设备ID 用户名 密码
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二、病患输液监测系统实践
2.根据光敏传感器附近的输液管有液体和无液体时的光照
强度数据，确定阈值。
(1)完善程序,实现实时获取并显示光照强度数据。 ：
v= light( ).read( )#获取当前光照强度数据
oled.print(“光照强度:"+str(_)#显示光照强度数据
(2)把程序烧录到主控板中,在表23.5中分别记录几组输液管有液体和无液体时的光照强度数据,确定榆液管有液体时的光照强度范围。
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二、病患输液监测系统实践
有液体 无液体
图23.5采集的数据
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二、病患输液监测系统实践
3.实现患者预警功能。根据光照强度的差值自动判断光敏传感器附近的输液管是否有液体,如果判断为无液体状态,就控制蜂鸣器发出声音,同时把设备ID发送到物联网服务平台中的对应主题中。该程序中,假设光照强度的差值为200。
(1)完善程序。
v= light( ).read( )#获取光照强度的初始值
s= speaker( )#初始化内置蜂鸣器
while True:#进入循环
if abs( -v)>200:#通过光照强度差值判断输液状态
s.tone(freq=1000,dur=1000)
mqttclient.publish(topic=" ",content= " ")
time.sleep(1)#等待1s
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二、病患输液监测系统实践
(2)把程序烧录到主控板中,检查数据是否传输并存储到MQTT服务器中。
4.实现护士端的自动提醒功能。
s= speaker( )#初始化内置蜂鸣器
#定义回调函数,收到消息时,显示屏显示消息内容(设备ID),并控制蜂鸣器发出声音
def receivedfunction( )：
msg=mqttclient.message(topic=" ")
oled.print( )
s.tone(freq=1000, dur=1000)
#绑定接收事件函数,当主题收到消息时,执行 receivedfunction函数
mgttclient.received(topic=" ",callback=receivedfunction)
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二、病患输液监测系统实践
随着物联网技术在医疗领域的广泛应用,数据泄露、设备被攻击等安全风险也日益凸显,影响人们的健康和生命安全,如曾经发生过针对心脏起博器的攻击。这就要求医疗行业建立更为严格的安全防护体系,包括数据保护,系统访问控制和设备安全防护等。
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1．按照采集数据、传输与存储数据、分析处理数据、反馈与控制四个环节分析病患输液监测系统功能需求。
2．用光敏传感器采集的光照强度数据检测输液袋余量；利用主控板将数据实时发送到物联网服务平台，可以实现远程查看数据的功能；
3．通过阈值探究，设计算法实现反馈与控制。
课堂总结
下课
Thanks!
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