CN107714482A - 基于物联网的药物分配和吃药提醒装置 - Google Patents

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Abstract

基于物联网的药物分配和吃药提醒装置包括：身份识别单元，标识单元，信息录入单元，检测单元，机械传动单元，信息反馈和提醒单元，加热单元，远程授权单元，无线通信单元，小球，通道，驱动单元；通过步进电机带动齿条左右移动控制通道内小球的掉落，左右通道中间的两个齿条从上至下依次向左移动、复位，对右侧通道中小球的下落进行逐个控制；左右通道中间的两个齿条从上至下依次向右移动、复位，对左侧的通道中小球的下落进行逐个控制。通过将小球的颜色、图案，通道和通道中的小球编号与药物信息进行关联，以此方便对小球内药物的添加、取出进行管理。

Description

基于物联网的药物分配和吃药提醒装置
技术领域
本发明涉及药物分配和吃药提醒技术领域，具体涉及一种基于物联网的药物分配和吃药提醒装置。
背景技术
目前药片分配器存在的问题是药片分配器只适用于一种药片，即相对于容器大小具有特定大小和比例的药片。因此，当使用者需要改变药物时，该新的药物是以与初始的药片不同大小和比例的药片的形式，使用者需要更换分配器。不同的药片由于表面积和高度的不同，如果需要同时管理几十种药片，那么需要极其复杂的机械结构。
传统的药片分配设备包括多个盒子，多个盒子设置在药品包装设备的上部并设置成多层，并且不同种类的药片容纳在这些盒子中。容纳在与计算机连接的盒子中的药片通过使用者的计算机操作从而选择性地从盒子中排出。
目前有通过药片隔间的箱子来将各个药片分别相隔开来，由于药物很难从药片隔间中取出，可能由于错误的拿取方式，使药片掉了，从而服用不正确的量。
药片分配设备不能自动地发放诸如半片或者各种形状的碎药片。半片或者各种形状的碎药片应该纯手工进行包装。
对于普通家庭来说，普通的药品分配器又很难满足多样性的需求，为了屏蔽不同药片之间的大小差异，这里提出了根据药物功能分配的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，通过将每次剂量的药物装在相同大小的小球中，不同颜色和不同图案的小球代表着不同的药物功能和不同的年龄。例如将治疗感冒的药物放在红色的小球中，将治疗拉肚子的药物放在绿色的小球中，通过对小球进行管理以此对药物进行管理。通过将应急的常用药放入不同的小球，当需要时可以快速取出；家庭成员可以将配好的药物分别装在小球中进行自我治疗，通过装置进行信息反馈和及时提醒。
在药店配药时，配好的药片装在纸片中，纸片直接暴露在空气中，很快就会失效。若家中有小孩子，将药物放在小孩子很容易获得的地方，很可能会误食。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明要解决的一个技术问题是，通过将每次剂量的药物装在相同大小的小球中，不同颜色和不同图案的小球代表着不同的药物功能和不同的年龄，以此屏蔽不同药片之间的大小差异，满足多样性的需求，例如，将治疗感冒的药物放在红色的小球中，将治疗拉肚子的药物放在绿色的小球中。
要解决的另一个技术问题是，通过加热装置和小球内的干燥剂、抗氧化剂提供良好的干燥、避光和抗氧化环境，延长药物的保质期。
要解决的另一个技术问题是，通过步进电机带动齿条左右移动控制通道内小球的掉落，左右通道中间的两个齿条从上至下依次向左移动、复位，对右侧通道中小球的下落进行逐个控制；左右通道中间的两个齿条从上至下依次向右移动、复位，对左侧的通道中小球的下落进行逐个控制，以此提高步进电机的效率，减小机械结构的复杂度。
本发明是通过采用以下技术方案实现的，按此目的设计的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置包括：身份识别单元，标识单元，信息录入单元，检测单元，机械传动单元，信息反馈和提醒单元，加热单元，远程授权单元，无线通信单元，小球，通道，驱动单元。
机械传动单元包括：齿条和步进电机，通过机械传动单元将小球从通道中移动出来。
通过步进电机带动齿条左右移动控制通道内小球的掉落，左右通道中间的两个齿条从上至下依次向左移动、复位，对右侧通道中小球的下落进行逐个控制；左右通道中间的两个齿条从上至下依次向右移动、复位，对左侧的通道中小球的下落进行逐个控制。
通道固定在底座的上面，两个通道连接在一起，步进电机固定在两个通道的中间位置。两个通道相互连接的位置内部有凹槽，齿条卡在通道的凹槽里面，步进电机上面的圆柱齿轮与齿条紧紧地咬合在一起，当步进电机转动时，齿条跟随步进电机的转动而在通道的凹槽中左右移动。通道的左侧和右侧都有保证齿条左右移动的凹槽，当齿条移动到最左端时，最左端的齿条卡在通道左侧的凹槽中，当齿条移动到最右端时，最右端的齿条卡在通道右侧的凹槽中。
通过对步进电机进行控制，进而对齿条的左右移动进行控制，进而对通道中小球的掉落进行控制。
装置通道上面有检测单元，各个通道中的检测单元通过光波或者声波对小球所在位置进行检测，以此得到各个通道中小球的数量信息，进而得到各个药物食用次数信息。
身份识别单元：通过指纹识别、面部识别、虹膜识别方式进行身份识别和确认。
标识单元：将每次剂量的药物装在相同大小的小球中，通过不同颜色的小球标识不同功能的药物，通过不同的小球图案标识不同的年龄，通过不同的通道标识不同功能和年龄的药物。对每个通道中的小球自下而上依次编号，以此通过不同通道中小球的编号标识小球内药物的信息。
信息录入单元：通过客户端软件设置要录入的药物信息，或者通过扫描识别小球表面的条形码、二维码信息设置要录入的药物信息，如：食用次数，药物功能，药物剂量，适用年龄，保质期，起始时间，截止时间等。
通过手机、平板和电脑对药物信息进行录入。
信息反馈和提醒单元：对患者有没有按时吃药，药物失效和需补给信息进行反馈，若患者没有按时吃药，信息反馈和提醒单元通过LED灯闪烁、声音和震动对患者进行提醒，同时推送相应的信息对家人进行远程提醒；若通道中小球剩余个数即剩余药物食用次数小于预设的值，信息反馈和提醒单元推送相应的药物需补给信息；若通道中小球中的药物、防腐剂和防氧化剂到达保质期，信息反馈和提醒单元推送相应的药物失效信息。
对患者和家人的提醒装置可以为智能手环，智能手表，手机，平板和电脑。
加热单元：在添加药物之前对小球进行加热，使小球内部保持干燥；药物装进小球之后，对小球不定期进行加热，使其保持干燥。
远程授权单元：对药物的使用情况进行授权管理，当家中有小孩子时，装置开启加密模式，小孩子需要得到监护人短期的授权才可以取出相应的药物。
无线通信单元通过红外、蓝牙、WiFI和Zigbee进行无线通信。
通过将每次剂量的药物装在相同大小的小球中，不同颜色和不同图案的小球代表着不同的药物功能和不同的年龄，通过设置多个通道，将不同颜色和不同图案的小球放在不同的通道中，每个通道放置多个小球，通过对每个通道中的小球进行计数，自下而上依次编号，以此通过不同通道中小球的编号标识小球内药物的信息。
小球分为上下两部分，两部分通过螺纹旋转在一起，螺纹处有可食用硅胶垫，以此保证保存环境的密闭性。小球的内部有多个隔间，内部的几个隔间将特殊的药片和普通的药片相隔开来，防止不同药片之间相互影响。其中一个隔间中放有干燥剂和抗氧化剂，以此提供干燥、避光和抗氧化保存环境，延长药物的保质期。放有干燥剂和抗氧化剂的隔间通过螺丝和挡板将干燥剂和抗氧化袋固定在隔板里面，以此防止小孩子误食。
附图说明
图1为本发明的逻辑框图。
图2为本发明机械传动单元中齿条的示意图。
图3为本发明机械传动单元的示意图。
图4为本发明的部分示意图。
图5为本发明的整体示意图。
图6为本发明取出通道1中编号为1的小球的示意图。
图7为本发明向通道中添加小球的程序流程图。
图8为本发明定时提醒取药的程序流程图。
图9为本发明信息反馈和提醒单元对药物是否需要补给进行检测的程序流程图。
图10为本发明信息反馈和提醒单元对药物是否失效进行检测的程序流程图。
图11为本发明身份识别单元进行身份判断的流程图。
图4中，101为通道，102为小球，103为齿条，104为步进电机，105为检测单元，106为LED灯。
图5中，107为加热单元，108为底座。
具体实施方式
感冒药对应红色小球。
胃痛药对应绿色小球。
装置的时间和本地的时间同步，并且通过无线通信单元进行定期校正。
如图2-图5，101通道固定在108底座的上面，两个101通道连接在一起，104步进电机固定在两个101通道的中间位置。两个101通道相互连接的位置内部有凹槽，103齿条卡在101通道的凹槽里面，104步进电机上面的圆柱齿轮与103齿条紧紧地咬合在一起，当104步进电机转动时，103齿条跟随104步进电机的转动而在101通道的凹槽中左右移动。101通道的左侧和右侧都有保证103齿条左右移动的凹槽，当103齿条移动到最左端时，最左端的103齿条卡在101通道左侧的凹槽中，当103齿条移动到最右端时，最右端的103齿条卡在101通道右侧的凹槽中。
通过对104步进电机进行控制，进而对103齿条的左右移动进行控制，进而对101通道中102小球的掉落进行控制。
装置101通道上面有105检测单元，各个101通道中的105检测单元通过光波或者声波对102小球所在位置进行检测，以此得到各个101通道中102小球的数量信息，进而得到各个药物食用次数信息。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的阐述。
第一实施例
如图6，取出通道1中编号为1的小球。
如S1所示，编号为1,2和3的小球都位于通道1中的齿条d1上面。
步进电机c1带动齿条d1向右转动至右端的凹槽，通道1中编号为1,2和3的小球从齿条d1上面掉到齿条d2上面，如S2所示。
然后，步进电机c1带动齿条d1向左转动至原来的位置，编号2和编号3的小球落在齿条d1上面，编号为1的小气落在齿条d2上面，如S3所示。
然后，步进电机c2带动齿条d2向右转动至右端的凹槽，通道1中的编号为1的小球从齿条d2上面掉下，编号1的小球掉出，如S4所示。
然后步进电机c2带动齿条d2向左转动至原来的位置，如S5和S6所示。
以此完成对编号为1的小球的取出，当取通道1中的小球时，通道1中的步进电机带动齿条向右运动不影响通道2中的小球的位置。
取出通道2中的小球与取出通道1中的小球方法类似。
当取通道2中的小球时，通道2中的步进电机带动齿条向左运动不影响通道1中的小球的位置。
通过对步进电机c1和c2进行控制，以此将所选通道中的小球取出。
1，2通道中间的两个齿条从上至下依次向左移动、复位，对2通道小球的下落进行逐个控制；1，2通道中间的两个齿条从上至下依次向右移动、复位，对1侧的通道小球的下落进行逐个控制。
第二实施例
根据医院开出的药方，如，一次性配6次剂量的感冒药。感冒药对应红色小球，如果是成人，则选用红色带有成人头像的小球，如果是孩子，则选用红色带有小孩子头像的小球。
信息录入单元进行信息录入：如图1，图4，图5，图6，图7和图11。
首先从不放药物的通道中选定6个红色带有成人头像的空的小球。
当添加药物时，通过身份识别单元对添药者的身份进行识别，若是孩子，则需要家人的授权才能添加相应的药物；若是具有独立辨别能力的成年人，可以根据自己的需求添加自己所需的药物。
通过客户端软件设置好此次要录入的药物信息，如：食用次数，药物功能，药物剂量，适用年龄，保质期，起始时间，截止时间等，输入好录入的药物信息后，点击确定。
装置通过107加热单元对所选小球进行加热，小球被快速加热三分钟后，装置中的步进电机c1带动齿条d1向右转动至右端的凹槽，然后步进电机c1带动齿条d1左移动至原来的位置，然后步进电机c2带动齿条d2向右转动至右端的凹槽，然后步进电机c2带动齿条d2左移动至原来的位置，此时最下端的小球掉落至底座中，步进电机c1和c2反复执行上述操作6次后，6个小球依次从所选通道中掉出。小球被送出后，与所配药物功能相对应的通道入口被打开，入口处的106 LED灯闪烁进行引导放入。
将空的小球旋开，并将普通药物和特殊药物分别放在小球内部不同的隔间中；药物放好之后，将小球旋转在一起，然后将小球放入106 LED灯闪烁进行引导的通道中。通道中的105检测单元对放入的小球个数进行检测，若通道中新加的小球个数与此次录入的食用次数相同，则完成引导，106 LED灯停止闪烁，入口通道关闭；若通道中新加的小球个数与此次录入的食用次数不相同，则106 LED灯继续闪烁进行引导。
装置对通道中新加的小球自下而上依次编号，然后将小球的编号和录入的药物信息相互关联，以此通过药物的功能找到相对应的小球。
添加药物之后，装置保存的信息发生调整，相应通道中的小球增加6个，通道中新添加的小球被编号，装置对添药时间、添药种类、添药对象进行记录，并生成添药信息，添药信息被记录在装置用药记录中。
信息录入单元进行信息录入的另一种方式：
通过手机扫描识别小球表面的条形码、二维码信息，然后设置好此次要录入的药物信息，如：食用次数，药物功能，药物剂量，适用年龄，保质期，起始时间，截止时间等，输入好录入的药物信息后，点击确定，装置开始按照上述方法对小球加热，通过LED灯闪烁引导，通过检测单元对放入的小球个数进行检测，对小球编号，将小球的编号和录入的药物信息相互关联。
第三实施例
设置定时提醒吃药信息：
通过客户端软件设置定时提醒吃药的信息，信息包括：定时时间，信息推送目标对象，信息提醒间隔时间，信息提醒截止时间和家人协助对象。
这里的信息提醒截止时间是指，当装置开始对目标对象多次提醒之后，目标对象仍然没有进行取药，则信息反馈和提醒单元开始执行对家人推送相关吃药信息的时间。
这里的家人协助对象是指家庭中的其他成员，当装置开始对目标对象多次提醒之后，目标对象仍然没有进行取药，则信息反馈和提醒单元开始推送相应的吃药提醒信息给其他家庭成员，家人收到装置推送的提醒信息可以直接与需要吃药的目标对象联系，以此督促、监督按时按量吃药。
第四实施例
如图1和图8。取药时，通过身份识别单元对取药者身份进行识别，若是孩子，则需要家人的授权才能取出相应剂量的药物；若是具有独立辨别能力的成年人，可以根据自己的需求获取自己所需的药物。
装置定时提醒取药：
装置的时间和本地的时间同步，并且通过无线通信单元进行定期校正。
若目标对象在设定的定时时间之前通过身份认证并取出了相应的小球，信息反馈和提醒单元取消提醒，装置对取药时间、取药的种类、取药对象进行记录，并生成取药信息，取药信息被记录在装置用药记录中。
当装置到达设定的定时时间之后，装置通过信息反馈和提醒单元中的LED灯闪烁、声音和震动对患者进行提醒，并且通过客户端软件对设置的目标对象推送相应的吃药信息。
若目标对象在信息提醒截止时间之内通过身份识别单元识别身份并取出了相应的小球，信息反馈和提醒单元停止提醒，装置对取药时间、取药的种类、取药对象进行记录，并生成取药信息；若目标对象在信息提醒截止时间之内没有取出相应的小球，信息反馈和提醒单元通过远程推送相应的吃药提醒信息给家人，家人收到装置推送的提醒信息后可以直接与需要吃药的目标对象联系，以此督促、监督按时按量吃药。
取完药之后，通道最下端的小球被取走，装置保存的信息发生调整，相应通道中的小球减小一个，取药信息被记录在装置用药记录中。
在取药的过程中，如果是孩子帮家人取药，也需要得到相应的授权，以此避免孩子误食药物的发生。
第五实施例
信息反馈和提醒单元提醒药物失效和需补给信息，如图1、图9和图10。
若通道中小球剩余个数即剩余药物食用次数小于预设的值，信息反馈和提醒单元推送相应的药物需补给信息。
若通道中小球中的药物、防腐剂和防氧化剂到达保质期，信息反馈和提醒单元推送相应的药物失效信息。
第六实施例
如图7，向通道中添加小球的程序流程图。
步骤S11：信息录入单元进行信息录入步骤。
步骤S12：判断添加药物者的身份是否通过认证，若身份通过认证，则执行S13；若身份没有通过认证，返回S11继续判断。
步骤S13：设置要录入的药物信息。
步骤S14：对小球加热并将其从通道中移出，对应通道的LED灯闪烁引导放入。
步骤S15：装好药物后将小球放入引导的通道。
步骤S16：判断放入对应通道个数并与录入的药物信息是否相同，若相同，则执行S17，若不相同，则返回继续执行S15。
步骤S17：对通道中新加的小球自下而上依次编号并与录入的药物信息相互关联。
第七实施例
如图8，装置定时提醒取药的程序流程图。
步骤S21：装置定时提醒取药。
步骤S22：判断装置是否到达设定的定时时间，若到达，则执行S23;若没有到达，则执行S24。
步骤S23：信息反馈和提醒单元通过LED灯闪烁、声音和震动对患者进行提醒。
步骤S24：判断目标对象是否通过身份识别并取出对应的小球，若目标对象通过身份识别并取出对应的小球，则执行S25，否则执行S21。
步骤S25：信息反馈和提醒单元取消提醒，装置对取药时间、取药的种类、取药对象进行记录，并生成取药信息，取药信息被记录在装置用药记录中。
步骤S26：判断装置是否到达设定的信息提醒截止时间，若装置到达设定的信息提醒截止时间，则执行S27，否则返回S23。
步骤S27：判断目标对象是否通过了身份识别并取出对应的小球，若目标对象通过了身份识别并取出对应的小球，则执行S28；否则执行S29。
步骤S28：信息反馈和提醒单元停止提醒，装置对取药时间、取药的种类、取药对象进行记录，并生成取药信息。
步骤S29：信息反馈和提醒单元通过远程推送相应的吃药提醒信息给家人。
第八实施例
如图9，信息反馈和提醒单元对药物是否需要补给进行检测的程序流程图。
步骤S31：信息反馈和提醒单元对药物是否需要补给进行检测。
步骤S32: 判断通道中小球剩余个数即剩余药物食用次数是否小于预设的值，若通道中小球剩余个数即剩余药物食用次数小于预设的值，则执行S33；若不小于，则返回继续检测。
步骤S33：信息反馈和提醒单元推送相应的药物需补给信息。
第九实施例
如图10，信息反馈和提醒单元对药物是否失效进行检测的程序流程图。
步骤S41：信息反馈和提醒单元对药物是否失效进行检测。
步骤S42：判断通道中小球中的药物、防腐剂和防氧化剂是否到达保质期，若通道中小球中的药物、防腐剂和防氧化剂到达保质期日期，则执行S43，否则，返回继续检测。
步骤S43：信息反馈和提醒单元推送相应的药物失效信息。
第十实施例
如图11，身份识别单元进行身份判断的流程图。
步骤S51：身份识别单元进行身份判断。
步骤S52：身份识别单元判断是否是小孩子，若是小孩子，执行S53；若不是小孩子，执行S54。
步骤S53：若是小孩子，信息反馈和提醒单元通过LED灯闪烁、声音和震动对小孩子进行提醒，并对设置的目标对象推送小孩子操作信息。
步骤S54：可执行添加药物、取药物操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围 ；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。

Claims (10)

1.一种基于物联网的药物分配和吃药提醒装置包括：身份识别单元，标识单元，信息录入单元，检测单元，机械传动单元，信息反馈和提醒单元，加热单元，远程授权单元，无线通信单元，小球，通道，驱动单元；基于物联网的药物分配和吃药提醒装置通过将每次剂量的药物装在相同大小的小球中，通过步进电机带动齿条左右移动控制通道内小球的掉落，左右通道中间的两个齿条从上至下依次向左移动、复位，对右侧通道中小球的下落进行逐个控制；左右通道中间的两个齿条从上至下依次向右移动、复位，对左侧的通道中小球的下落进行逐个控制。
2.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述标识单元通过不同颜色的小球标识不同功能的药物，通过不同的图案标识不同的年龄，通过不同的通道标识不同功能和年龄的药物；对每个通道中的小球自下而上依次编号，以此通过不同通道中小球的编号标识小球内药物的信息。
3.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述小球分为上下两部分，两部分通过螺纹旋转在一起，螺纹处有可食用硅胶垫，保证保存环境的密闭性；小球的内部有多个隔间，内部的几个隔间将特殊的药片和普通的药片相隔开来，防止不同药片之间相互影响；其中一个隔间中放有干燥剂和抗氧化剂，放有干燥剂和抗氧化剂的隔间通过螺丝和挡板将干燥剂和抗氧化袋固定在隔板里面。
4.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：通道固定在底座的上面，两个通道连接在一起，步进电机固定在两个通道的中间位置；两个通道相互连接的位置内部有凹槽，齿条卡在通道的凹槽里面，步进电机上面的圆柱齿轮与齿条紧紧地咬合在一起，当步进电机转动时，齿条跟随步进电机的转动而在通道的凹槽中左右移动；通道的左侧和右侧都有保证齿条左右移动的凹槽，当齿条移动到最左端时，最左端的齿条卡在通道左侧的凹槽中，当齿条移动到最右端时，最右端的齿条卡在通道右侧的凹槽中。
5.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述信息录入单元通过客户端软件设置要录入的药物信息，或者通过扫描识别小球表面的条形码、二维码信息设置要录入的药物信息，在信息录入的过程中通过LED灯进行引导。
6.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述检测单元位于通道一侧，各个通道中的检测单元通过光波或者声波对小球所在位置进行检测，以此得到各个通道中小球的数量信息，进而得到各个药物食用次数信息。
7.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述信息反馈和提醒单元对患者有没有按时吃药，药物失效和需补给信息进行反馈，若患者没有按时吃药，信息反馈和提醒单元通过LED灯闪烁、声音和震动对患者进行提醒，同时推送相应的信息对家人进行远程提醒；若通道中小球剩余个数即剩余药物食用次数小于预设的值，信息反馈和提醒单元推送相应的药物需补给信息；若通道中小球中的药物、防腐剂和防氧化剂到达保质期，信息反馈和提醒单元推送相应的药物失效信息；提醒装置可以为智能手环，智能手表，手机，平板和电脑。
8.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述加热单元位于通道的底端，通过对小球进行加热使小球保持干燥。
9.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：所述远程授权单元对药物的使用情况进行授权管理，当家中有小孩子时，开启加密模式，小孩子需要得到监护人短期的授权才可以进行取药操作。
10.根据权利要求1中所述的基于物联网的药物分配和吃药提醒装置，其特征在于：添加药物、取药和设置定时提醒吃药后会生成相应的信息记录并被记录在系统用药记录中；药物信息包括：食用次数，药物功能，药物剂量，适用年龄，保质期，起始时间和截止时间；添药信息包括：添药时间，添药种类和添药对象；取药信息包括：取药时间，取药的种类和取药对象；设置定时提醒吃药的信息包括：定时时间，信息推送目标对象，信息提醒间隔时间，信息提醒截止时间和家人协助对象。
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