Système de surveillance patient COVID-19 LoRa pour soins à distance

Composants et fournitures

Composant	Quantité
The Things Uno (carte LoRa)	1
The Things Gateway (passerelle LoRa)	1
MAXREFDES117# (MAX30100 pouls/SpO2)	1
Capteur température Grove	1
Fils de connexion	1 lot
Bouton poussoir Grove (alerte manuelle)	1
Capteur vibration SW-420 (détection mouvement/chute)	1
Buzzer (alarme locale)	1
LED (indicateur)	1
Capteur BME680 (T°/H/P/COV)	1

Outils

• Pistolet à colle chaude
• Fer à souder

Applications et services cloud

• Android Studio (application mobile médecins/infirmiers)
• Arduino Web Editor
• AWS IoT Core (plateforme cloud)
• VS Code + extension Arduino

À propos du projet

Résumé

Système intelligent de surveillance patient COVID-19 : capteurs biologiques → The Things Uno (LoRa) → The Things Gateway → AWS IoT Cloud. Détection automatique état critique → notifications push médecins/infirmiers + responsable ICU. Surveillance à distance sans visite physique. Accès limité pour proches.

Description technique

The Things Uno collecte : FC, SpO2 (MAX30100), température (Grove + BME680), humidité, pression, COV, vibration (chute), bouton alarme. Transmission LoRaWAN vers Gateway → AWS IoT.

Détection urgence (Équation I) :

Seuils détaillés (Tableau 1) : FC, SpO2, température, etc.

Applications de visualisation

• Mobile (médecins/infirmiers) : graphiques temps réel (jauges, sparklines, texte). Push notification si urgence (Équation I).
• Desktop web (responsable ICU) : multi-patients simultanés, tableaux de bord cloud.

Conclusion

Surveillance ICU temps réel → efficacité + qualité soins. Évolutif vers wearable pour personnes âgées/bébés.

Référence

Uddin et al. (2017). Real time patient monitoring system based on IoT. ICAEE. DOI: 10.1109/ICAEE.2017.8255410

Code Arduino (The Things Uno)

#include <TheThingsNetwork.h>
#include <SPI.h>
#include <MAX30100_PulseOximeter.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BME280.h>

const char *appEui = "0000000000000000";
const char *appKey = "00000000000000000000000000000000";
#define loraSerial Serial1
#define debugSerial Serial
#define freqPlan REPLACE_ME  // TTN_FP_EU868 ou TTN_FP_US915

int bpm, spo2; float temp, humidity;
Adafruit_BME280 bme;
unsigned long currentMillis;
#define REPORTING_PERIOD_MS 1000
PulseOximeter pox;
uint32_t tsLastReport = 0;

void onBeatDetected() { /* Serial.println("Beat!"); */ }

void measured_pulse() {
  pox.update();
  if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {
    bpm = pox.getHeartRate();
    tsLastReport = millis();
  }
}

TheThingsNetwork ttn(loraSerial, debugSerial, freqPlan);

void setup() {
  loraSerial.begin(57600);
  debugSerial.begin(9600);
  while (!debugSerial && millis() < 10000);
  debugSerial.println("-- STATUS"); ttn.showStatus();
  debugSerial.println("-- JOIN"); ttn.join(appEui, appKey);
  
  Serial.println("BME280 test");
  Serial.println("Initializing MAX30100");
  pox.begin();
  pox.setOnBeatDetectedCallback(onBeatDetected);
  
  if (!bme.begin()) {
    Serial.println("BME280 non trouvé !"); while(1);
  }
  pinMode(7, OUTPUT);   // LED
  pinMode(A0, INPUT);   // Capteur additionnel ?
  pinMode(8, INPUT);    // Bouton alarme
  pinMode(6, INPUT);    // Vibration
}

void loop() {
  debugSerial.println("-- LOOP");
  int h_rate = analogRead(A0);
  int button = digitalRead(8);
  float temperature = pox.getTemperature(); // ou bme.readTemperature()
  spo2 = pox.getSpO2();
  bpm = bpm; // mis à jour par measured_pulse()
  humidity = bme.readHumidity();
  int movement = digitalRead(6);
  
  byte payload[7];
  payload[0] = highByte(bpm);
  payload[1] = lowByte((int)temperature);
  payload[2] = highByte((int)humidity);
  payload[3] = lowByte(movement);
  payload[4] = lowByte(spo2);
  payload[5] = lowByte(button);
  payload[6] = lowByte(h_rate);
  
  debugSerial.print("Temp: "); debugSerial.println(temperature);
  debugSerial.print("Hum: "); debugSerial.println(humidity);
  debugSerial.print("BPM: "); debugSerial.println(bpm);
  debugSerial.print("SpO2: "); debugSerial.println(spo2);
  debugSerial.print("H_rate: "); debugSerial.println(h_rate);
  debugSerial.print("Btn: "); debugSerial.println(button);
  debugSerial.print("Mvt: "); debugSerial.println(movement);
  
  ttn.sendBytes(payload, sizeof(payload));
  delay(20000); // Envoi toutes les 20s
}

Schéma