CHƯƠNG 1. Internet of things 1. Định nghĩa Theo định nghĩa từ Wikipedia: Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet viết tắt là IoT (tiếng Anh: Internet of things) là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet.
Nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó. Xu thế phát triển Với sự phát triển của Internet, smartphone và đặc biệt là các thiết bị cảm biến, Internet of Things (IoT) đang trở thành xu hướng mới của thế giới. Theo dự báo của IDC (hiện nay IDC Group là 1 trong 5 Công ty hàng đầu về lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin tại Việt Nam), thị trường IoT được dự báo sẽ tăng gấp 3 lần, đạt 1,7 nghìn tỉ USD vào năm 2020. Không ít các doanh nghiệp lớn đã nhìn thấy tiềm năng của IoT và mạnh dạn đầu tư vào đây.
Tuy nhiên, cũng giống như bất kỳ một công nghệ mới nào, IoT sẽ cần một nền tảng để vận hành. Và các doanh nghiệp công nghệ hiểu rằng, ai tạo ra được nền tảng dẫn đầu, họ sẽ là người chiến thắng trong xu hướng mới này. Ứng dụng của IoT Dựa trên các miền ứng dụng, sản phẩm IoT có thể chia thành năm loại khác nhau: thiết bị đeo thông minh, nhà thông minh, thành phố thông minh, môi trường thông minh, và doanh nghiệp thông minh. Các sản phẩm và giải pháp IoT trong mỗi thị trường có đặc điểm khác nhau.
IoT có ứng dụng rộng vô cùng, có thể kể ra một số mảng như sau: + Quản lý chất thải + Quản lý và lập kế hoạch quản lý đô thị + Quản lý môi trường + Phản hồi trong các tình huống khẩn cấp + Mua sắm thông minh Page 1 do an + Quản lý các thiết bị cá nhân + Quản lý và kiểm tra sức khỏe + Tự động hóa ngôi nhà 1. Ứng dụng của IoT vào Y tế Trong cuộc sống này, không có gì quan trọng cho bằng chính con người, một thân thể không bệnh tật, một tâm hồn không loạn đó chính là hạnh phúc của con người. Có câu nói: “Người có sức khỏe có một trăm ước muốn, người không có sức khỏe chỉ có 1 ước muốn duy nhất: đó là sức khỏe”. Quả đúng như vậy, bệnh tật không trừ một ai bất kể bạn là người giàu hay người nghèo, người có địa vị cao hay thấp.
Sức khỏe là vốn quý nhất của con người, là một trong những điều cơ bản nhất. Con người sống hạnh phúc là mục tiêu và là nhân tố quan trọng trong việc phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội và bảo vệ tổ quốc. Chăm sóc sức khỏe không chỉ là nhu cầu của mỗi cá nhân mà nó còn là mục tiêu cho sự phát triển xã hội. Để hướng tới một sự chăm sóc sức khỏe hiện đại nhất hiện nay thì con người đã ứng dụng hệ thống Internet of things (IoT) vào lĩnh vực này.
IoT được đặt kỳ vọng cao trong việc đem đến cuộc cách mạng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, hứa hẹn thay đổi lớn cách thức con người tiếp cận các dịch vụ chăm sóc sức khỏe. IoT trong chăm sóc sức khỏe cơ bản dựa trên nguyên tắc chung của IoT, là một mạng lưới các thiết bị kết nối trực tiếp với nhau để nắm bắt và chia sẻ dữ liệu thông qua giao thức an toàn (SSL - Secure Sockets Layer) dưới sự điều khiển của máy chủ trung tâm kết hợp với công nghệ điện toán đám mây. Những tiến bộ trong công nghệ cảm biến và kết nối cho phép các thiết bị điện tử dễ dàng thu thập và phân tích dữ liệu. Trong ngành y tế, điều này càng quan trọng khi những bệnh mãn tính, khởi phát biến chứng đột ngột, khó phòng ngừa như tim mạch, đột quỵ ngày càng tăng.
Đứng trước thách thức đó, ngành y tế mong sao cứu chữa được nhiều bệnh nhân bằng những chế độ chăm sóc y tế dự phòng, chẩn đoán kịp thời biến chứng cấp tính, tăng cường hiểu biết của bệnh nhân về liệu pháp điều trị. Tất cả điều đó chỉ có thể thực hiện được bằng công nghệ thông tin nói cách khác chính là ứng dụng IoT. Điều mà IoT muốn hướng đến là giải quyết vấn đề thu thập dữ liệu bệnh nhân. Đã đến lúc các cơ sở chăm sóc sức khỏe xóa bỏ phương thức thu thập thủ công, thay vào đó là quá trình tự động hóa ghi nhận của các thiết bị điện tử.
Page 2 do an Điều này sẽ tối thiểu hóa nguy cơ lỗi, đồng nghĩa với tăng hiệu quả, giảm chi phí và cải thiện chất lượng. Ngày nay, tình trạng lâm sàng được theo dõi liên tục ở các bệnh nhân nhập viện bằng các giám sát không xâm lấn. Các cảm biến sẽ thu thập thông tin về tình trạng sinh lý được gắn trên bệnh nhân, thu thập thông tin 24/7. Thông tin này được lưu trữ qua điện toán đám mây, phân tích dữ liệu, gửi kết quả cho nhân viên y tế để đánh giá tình trạng bệnh.
Bằng cách này, chúng ta loại bỏ được việc nhân viên y tế định kỳ theo dõi, giảm được chi phí, mặt khác bệnh nhân được theo dõi sát sao trong suốt quá trình điều trị. Một ví dụ của loại hệ thống này là Masimo Radical, một thiết bị theo dõi thu thập sinh hiệu của bệnh nhân và truyền tải dữ liệu liên tục về trung tâm thông qua mạng không dây, cảnh báo tức thời khi có bất thường xảy ra. Dữ liệu được biểu diễn dưới dạng hình ảnh trực quan giúp nhân viên y tế nắm bắt vấn đề nhanh chóng. Một số thiết bị khác ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu dự phòng bệnh tật.
Giờ đây, mỗi gia đình có thể sắm cho mình một bộ thiết bị giám sát sức khỏe. Điều này đặc biệt quan trọng đối với người già, phụ nữ có thai, vận động viên leo núi, thể hình. Mục đích của đề tài Một trong những yếu tố sức khỏe được quan tâm hiện nay là vấn đề về sức khỏe tai. Vì vậy các thiết bị nội soi được đưa vào ứng dụng một cách rộng rãi không những trong lĩnh vực mũi xoang, thanh quản.
mà còn bắt đầu sử dụng trong khám chẩn đoán và phẫu thuật tai. Ngày nay các bác sĩ chuyên ngành tai đều thừa nhận tầm quan trọng của nội soi trong chẩn đoán và điều trị các bệnh về tai. Cùng với sự quan trọng của nội soi tai đã được nêu ở trên, mục đích khác dẫn đến đề tài này của chúng tôi là đơn đặt hàng của một công ty y tế về thiết bị nội soi tai tích hợp cho hầu hết các loại smartphone trên thị trường. Với nhu cầu như vậy chúng tôi quyết định thiết kế và chế tạo ra bộ sản phẩm ứng dụng IoT vào lĩnh vực này.
Sản phẩm nội soi tai tích hợp với smartphone. Khi một người có vấn đề về tai, người này chỉ cần sử dụng bộ nội soi tai tích hợp smartphone, soi hoặc chụp ảnh hình ảnh bên trong tai và gửi dữ liệu lên đám mây dữ liệu IoT và gửi mã ID qua bác sĩ. Bác sĩ sẽ đăng nhập vào thư viện số chứa thông tin của bệnh nhân, chuẩn đoán và đưa ra liệu pháp. Nếu nhẹ thì có thể hướng dẫn để người nhà của bệnh nhân xử lý, nếu là trường nặng-nguy hiểm thì bác sĩ có thể Page 3 do an hướng dẫn người nhà bệnh nhân thực hiện các bước sơ cứu ban đầu sau đó chuyển bệnh nhân đến bệnh viện.
Kết quả dự kiến đạt được - Thiết kế hai mẫu sản phẩm. - Chế tạo hoàn chỉnh một bộ nội soi tai tích hợp smartphone. - Bộ sản phẩm có khả năng soi, kiểm tra tai. - Có thể tích hợp với hầu hết các loại smartphone trên thị trường.
- Kiểu dáng nhỏ gọn, dễ sử dụng. Giới hạn của đề tài - Bộ sản phẩm nội soi tai là bộ sản phẩm đầu tiên trên thị trường, có độ phức tạp cao, đòi hỏi sự kết hợp của các ngành cơ khí, vật lí. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp cùng với những hạn chế thời gian cũng như kinh phí nên đề tài chỉ dưới dạng mô hình. Bao gồm một số giới hạn sau: + Thiết kế bằng phần mềm Creo Parametric 3.
+ Chế tạo bằng công nghệ in 3D. + Lắp ráp giữa các chi tiết tương đối chính xác. Cách thức nghiên cứu - Thu thập thông số điện thoại qua thực tế. - Nghiên cứu về hệ thấu kính và hệ thống dẫn sáng qua giáo trình tại thư viện.
- Thiết kế chi tiết trên phần mềm Creo Parametric 3. - Sử dụng máy in 3D để chế tạo sản phẩm. Page 4 do an CHƯƠNG 2. Vật liệu Polyme 2.
- Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên. - Hệ số n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polyme hoá hay hệ số trùng hợp. Theo nguồn gốc + Polyme tự nhiên: Cao su, xenlulo, protein… + Polyme nhân tạo: PE, PP, PS b. Theo cấu trúc hình học + Polyme mạch thẳng + Polyme mạch nhánh + Polyme mạng lưới không gian c.
Theo cách trùng hợp + Polyme trùng hợp + Polyme trùng ngưng d. Theo tính chất cơ lý + Polyme nhiệt dẻo: Là nhóm vật liệu Polyme có khả năng lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng nhiệt và trở nên đóng rắn khi được làm nguội. Trong quá trình tác động nhiệt nó chỉ thay đổi tính chất vật lý mà không có phản ứng hóa học xảy ra. (Một số loại như: PE, PP, ABS, PET…) + Polyme nhiệt rắn: Dưới tác động của nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn và áp suất loại nhựa này xảy ra phản ứng hóa học và tạo ra bên trong mạng lưới các liên kết ngang tạo thành không gian ba chiều.
(Một số loại như: UPE, Vinylester, Epoxy…) Page 5 do an 2. Một số tính chất của Polyme. Độ bền - Độ bền được đặc trưng bởi: + Độ bền nén: Đặc trưng cho khả năng chống lại biến dạng theo phương lực tác động, là lực nén cần thiết đặt lên một đơn vị mẫu thử để làm vỡ mẫu thử.