ARM基礎上的智能藥箱設計研究

周薇 吳正飛

[摘要] 當今，隨著世界范圍內人口老齡化的趨勢逐漸加重，老年人的安全服藥問題成為了一個新的社會熱點。經統計，在我國因病需服藥的老人忘記定時服藥的概率高達37%。另外，其他一些老人還存在經常亂吃藥、藥量掌握不清等情況，這對于老人的身體健康和服藥安全產生了極大的困擾。所以基于這一問題，相關科研人員研究發明了適用于老人服藥的ARM藥箱。ARM智能藥箱一經出現，為老人解決了種種的服藥問題。ARM這種操作系統的工作原理，主要是通過內部設置高科技的芯片來控制器械的報警內容、語音提示內容和檢測的內容等。ARM系統通過屏幕顯示內容及語音提示來提醒老人定期服藥，并能夠合理控制每次服藥的用藥量。此外，這一系統還可以實時監護老人的信息，掌握老人的身體最新動態，更好地提升服藥老人的生活質量，解決老年人在生活過程中的各種問題。

[關鍵詞] 智能藥箱;設計;研究

[中圖分類號] TH788;TN92 [文獻標識碼] A [文章編號] 1672-5654（2020）09（a）-0186-03

[Abstract] Nowadays， with the increasing trend of population aging worldwide， the issue of safe medication for the elderly has become a new social hot spot. According to statistics， the probability that elderly people in my country who need to take medicine due to illness forget to take medicine regularly wass as high as 37%. In addition， some other elderly people often take medicine randomly and do not know the amount of medicine， which has caused great troubles to the health of the elderly and the safety of taking medicine. Therefore， based on this problem， after the painstaking research of relevant researchers， an ARM medicine box suitable for the elderly to take medicine was invented. Once the ARM smart medicine box appeared， it solved various medication problems for the elderly. The operating principle of the ARM operating system is mainly to control the alarm content， voice prompt content and detection content of the equipment through the internal high-tech chip. The ARM system reminds the elderly to take medicine regularly through the screen display and voice prompts， and can reasonably control the dosage of each medicine taken. In addition， this system can also monitor the information of the elderly in real time， grasp the latest physical developments of the elderly， better improve the quality of life of the elderly taking medicine， and solve various problems in the life of the elderly.

[Key words] Intelligent medicine box; Design; Research

目前，隨著世界人口的平均年齡不斷增加，人口出生率呈逐年下降趨勢，老齡化趨勢愈演愈烈，這就導致了空巢老人數量居高不下。很多老人獨自留守在老家，由于身體原因會長期服藥[1-2]。但是，由于一些老人的神智不清，所以很難保證按照醫囑定量定時的服用藥物，這也是疾病難以得到有效治療和保障的原因[3]。此外，一旦發生老年人因為過量地服用藥物或服錯藥等情況，將會產生更嚴重的后果。這樣不僅不能治病，反而會起到相反的作用，得不償失。所以針對當今這種社會需求，該研究在基于ARM智能藥箱的設計系統核心，通過對老人定期定量、定時地提供服藥的服務，并利用智能化信息監測老人的健康情況，可以使老人更便捷和健康地進行服藥。

1? ARM智能藥箱的操作原理

在該文中，作者通過設計的智能藥箱以及通過對相關的芯片操作更新，將ARM裝置分為主控部分以及副控部分，通過應用電源按鍵、報警監測、設置顯示器等不同的機械組件構成此服藥裝備，并通過大量的微觀傳感器、溫度傳感器、光學傳感器等進行融合，在此基礎上配合語音模塊與報警模塊系統來不斷補充機器內部的信息，使機器操作更加靈敏，在顯示屏的顯示單元內可以具體化地顯示藥品的名稱、數量、用量、耐藥性、老人應該服用的藥物劑量等等[4]。

2? ARM智能藥箱的硬件設計原理

2.1? 主控類元件

此種ARM多種傳感器與多種機械元件共同組成，內部的系統構成比較復雜，智能化程度較高。所以在主控的原件必須要搭配級別比較高的主控件，使其在后續操作時更加方便、敏捷。ARM的控制器采用知名科技企業飛利浦公司生產的LPC類型芯片，這種芯片可以模擬仿生控制器，通過32位的代碼精密的操作，以此不斷提高機械的使用效率和使用的靈敏度。與此同時，它也可以進行不同模式的切換，例如四位、八位和十位的轉換，同時又可以與跟蹤器和定時器多個系統進行串聯和交互。所以，這種系統特別用于智能工業、智能儀器等精密的操作元件。這個裝置最小的單元控制包括電路、電源以及震蕩復位等，一般是通過五伏的電源進行操作的，操作系統主要分為報警單元、檢測單元等多種類型。

2.2? 顯示系統單元

顯示系統的單元內容，一般都會采用SMG240182的矩陣式液晶顯示模塊，它的像素一般是為320×160，操作的電壓幅度也比較靈活多變，一般采用八位的接線口與其進行連接，顯示的內容要通過兩個接口之間實現的。顯示器模塊的AE與CD口進行連接，連接處來接受系統的操作命令，同時加以配置液晶顯示模板，使信號源由SC3到LPC之間來回切換，這樣就可以在不同電壓，使用不同的液晶板塊操作，讓操作系統更加智能化與人性化。

2.3? 測試系統單元

測試系統單元的內容一般又被稱為傳感器系統。這一傳感器的系統主要是測試溫度和重量，它是由DS18和DS20傳感器兩部分組成的。一般采用威爾士電壓供電，電幅一般為五伏，衡量的重量一般是為1～500 g之間，精確度的高低不會多于5%。所以在器械的顯示屏上一般會具體的精確的顯示用藥的名稱和用藥量。另外，溫度傳感器的介入可以加強其他元件之間的配合，以此來控制藥物的溫度，避免藥物因溫度過高和過低導致藥效的失靈[5]。它的測量溫度一般在10～50℃之間，通過溫度傳感器配合光敏感期，在設備打開之后，輸出高電頻。所以這種ARM的檢測系統通過輸出電的高低可以精準地判斷服藥者是否能在正確的時間打開藥箱進行服藥，進而來判斷患者的操作順序是否正確。

2.4? 警報系統單元

警報系統單元是為了更好地使服藥人員快速恢復健康，避免其出現亂服藥物的情況，這一模塊主要是通過報警系統、語音系統和傳感系統3部分組成的。其中語音系統將ARM的敏感接管、語音芯片的3個部位進行串聯，在其中某一芯片一旦受到其他因素影響時，另一相對應的芯片就會釋放出電流，通過高低電平脈沖實現對芯片內部的操控。患者也可以通過智能化聲音芯片來記錄服藥患者的語音特點，從而來實現語音提示的功能。另外，語音的蜂鳴器模塊也是采用直流電的系統來進行操作的，它通過結構簡單的IOS定時翻轉三極管進行蜂鳴系統的操作，加以借助GSM模塊與高科技公司生產的EM模塊共同操作，加入多頻率的頻段進而使系統的語音操作更加敏感。

2.5? 時間提醒單元

ARM的時間提醒單元是ARM操作系統的重要亮點之一，通過這一模塊的操作可以更加精確地控制時間。對年、月、周、日、時、分、秒等時間跨度精準化的進行計時引入TC系統。這一系統可以優化分頻器，使其頻率不斷產生波動和調整，使器械的工作實現穩定，進而開展準確地計時操作。

2.6? 鍵盤操作單元

鍵盤的操作內容主要是在ARM操作系統內植入ZLG芯片，通過這一高端芯片可以辨別語音識別的內容，并且通過將語音信息轉化成文字，通過短信的方式將服藥者需要服的藥量時間信息準確的輸入到系統內，并以此為依據，通過ARM的系統來使監護人第一時間了解老人的用藥量是否正確。一般來說，這種操作可以有60多個按鍵進行使用操作，通過串聯口進行連接，加以引入SDN模式，可以進行信號的聯通和中斷，保證信息發送的通暢性。

2.7? 電機操作單元

電機的操作單元是為了保證ARM的信號輸出穩定，使電流具有續航能力，延長設備的工作時間。所以，這一器械要通過多種輸出的總線發射器來實現輸出，保證信號穩定，一般ARM在2.28和2.30的頻段分別輸入二角、三角和四角的內容，同時輸入CP脈沖信號等其他頻次的信號源。所以通過電機可以智能地打開藥箱，更加方便服藥人員進行操作。

3? ARM軟件系統設置

ARM的軟件系統設置內容，分別包括藥物放置時間長度、需服用藥物放置的位置和服藥量的提示內容這3個部分組成。

3.1? 藥物擺放設置

藥物的擺放位置信息是提醒服藥人員能夠準確取藥的一個關鍵因素所在。所以當用戶在系統內放置需服用的藥品時一定要精準地操作，嚴格控制放置藥品的數量以及每次的服用量和服用時間，將這些基本信息一次性的輸入到ARM系統中切忌出錯，以免在服用藥品時出現誤服藥的情況。同時ARM系統還具有對每一個藥片進行質量監測的智能化效果，通過這種操作可以高效化、人性化的計算出病人每片需服用的藥品的質量是否達標。同時，也可以判別取藥量和取藥時間是否準確。

3.2? 時間控制系統

藥品擺放時間的控制系統是在藥品擺放準確的前提之下，ARM系統在需要用藥時刻，高頻次的智能服務器會結合系統中的時間傳感器聲音觸動發射蜂鳴傳感器，實現整機聯動的效果，通過報警系統和語言系統來有效的提醒患者，確定服藥者的服藥時間，并且在服藥時間來臨時會自動將藥箱打開，精準地將患者所需服用的藥物自動彈出，使需服藥的患者進行及時服藥。

3.3? 藥量提醒裝置

藥量的提醒裝置是基于藥品的正確擺放和正確用藥品時間的基礎之上，系統操作人進行藥物的用量選擇。這一操作可以準確地計算出患者取藥的用量是否準確。如果實際的取藥量大于患者所需服用的藥量，ARM系統就會自動發出警告音或者提示音，直到患者取藥量正確這種聲音才會停止。這樣可以更好地保障患者用藥的安全性，避免因記憶差錯而出現錯誤服藥的情況，造成對患者的身體不利影響。

3.4? 互動反饋設置

互動反饋，是設置在線CRM系統的設置中的另一項先進的智能化感應設備。在使用之前，患者一定要將相關的服藥信息連接到智能化的手機當中，使得服藥者的監護人可以及時了解服藥者每天或每次服用藥量和藥品的實際情況。當ARM系統裝置內的藥物缺少，或者ARM智能系統自動判定藥物有問題或藥量不足時，相關的責任人要對服藥老人在機器內進行藥物的補充。而這一信息的發送由ARM機器通過短信或是以微信的形式進行發送的，它可以將相關的信息準確地反映給服藥老人的相關監護人，避免出現斷藥或者停藥的情況，出現服藥事故[6]。

4? 結語

隨著我國目前生活節奏普遍加快，年輕人離鄉外出打工的情況較多，所以空巢老人獨自生活的現象在我國比比皆是。老年人隨著其自身身體機能的逐年下降，記憶力和行動力也逐漸發生了一定程度的衰退，服錯藥或藥量控制不當的情況是時有發生的，這種情況也造成了一些很嚴重的后果。通過ARM智能藥箱的使用，可以改變傳統的人工輔料形式，通過智能的電子化設備精準控制老人的日常服藥量，并且能夠及時地提醒老人，避免老人出現種種服藥錯誤，同時也可以將老人服用的藥品信息第一時間反饋到監護人的手機上，更好地保障了老人的服藥安全，有效地提高了老年人的健康水平和生活質量。

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（收稿日期：2020-06-08）