NGHIÊN cứu THIẾT kế, CHẾ tạo hệ THỐNG GIÁM sát sức KHỎE BỆNH NHÂN COVID 19 tại NHÀ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG
GIÁM SÁT SỨC KHỎE BỆNH NHÂN COVID - 19
TẠI NHÀ
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú
Rah Lan Tiê
Trần Minh Tuấn
Mã sinh viên: 1811505120140
1811505120155
1811505120160
Lớp: 18D3

Đà Nẵng, 06/2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG
GIÁM SÁT SỨC KHỎE BỆNH NHÂN COVID -19
TẠI NHÀ
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú
Rah Lan Tiê
Trần Minh Tuấn
Mã sinh viên: 1811505120140
1811505120155
1811505120160
Lớp: 18D3

Đà Nẵng, 06/2022





TÓM TẮT

Tên đề tài :Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID
- 19 tại nhà.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú
Mã sinh viên: 1811505120140

Lớp:18D3

Sinh viên thực hiện: Rah Lan Tiê
Mã sinh viên: 1811505120155

Lớp:18D3

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tuấn
Mã sinh viên: 1811505120160

Lớp:18D3

Bài trình bày về việc nhóm thực hiện thiết kế, chế tạo một hệ thống giám sát sức khỏe
cho bệnh nhân mắc COVID - 19 được điều trị tại nhà. Qua hệ thống giám sát sẽ giúp

giúp các đội ngũ bác sỹ quản lý (giám sát), cũng như bản thân và người nhà có thể theo
dõi được các chỉ số sức khỏe như: nhịp tịm, nhiệt độ, nồng độ oxy trong máu. Từ đó đưa
ra các cảnh báo thích hợp cho việc điều trị.
Hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID - 19 tại nhà gồm: màn hình LCD, web
lưu giữ các chỉ số sức khỏe (ThingSpeak), và ứng dụng trên điện thoại để thông báo các
chỉ số sức khỏe (Blynk).
Mục đích và tiêu chí của đề tài là ứng dụng những thành tựu của IOT vào việc chăm sóc
sức khỏe của bệnh nhân COVID - 19, giúp giám sát và đưa ra các biện pháp chữa trị
hiệu quả nhất. Bên cạnh đó sẽ giảm áp lực cho các cơ sở y tế khi có nhiều ca mắc. Tiết
kiệm thời gian khám, tại bệnh viện, thời gian chờ đợt làm thủ tục, tiết kiệm chi phí đi
lại, cảnh báo tình trạng sức khỏe kịp thời có ý nghĩa cần thiết khi chỉ số chăm sóc sức
khỏe vượt mức cho phép có thể thông báo ngay tức thời đến y bác sĩ để kịp được hỗ trợ.


LỜI NĨI ĐẦU

Để có thể hồn thiện đúng và tốt đồ án tốt nghiệp, nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành
đến các thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - Đại
họ Đà Nẵng đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện thuận lợi và tốt nhất cho nhóm để có thể hồn
thành thực hiện tốt đề tài.
Và đặc biệt nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Nguyễn Linh Nam
đã trực tiếp hướng dẫn chi tiết và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất để em có thể
nắm bắt hiểu rõ các cơng đoạn cần phải làm trong đồ án và giới thiệu cho chúng em
được học hỏi về khoa học và kinh nghiệm làm việc từ đó có thể hồn thành tốt đề tài.
Cuối cùng nhóm xin cảm ơn chân thành đến gia đình và bạn bè, luôn là chỗ dựa cũng
như là nguồn động viên tinh thần mỗi khi nhóm gặp khó khắn trong học tập cũng như
trong quá trình nghiên cứu để hồn thành đề tài tốt nghiệp.
Nhóm xin chân thành cảm ơn mọi người!

I


CAM ĐOAN

Nhóm xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là do nhóm tự thực hiện khơng sao chép lấy ý
tưởng của bất cứ cá nhân hay tổ chức đơn vị nào. Những số liệu và kết quả nghiên cứu
thiết kế trong đồ án là hồn tồn trung thực chính xác do chính nhóm tự nghiên cứu và
tự làm khơng trùng hay lặp lại của bất kì cá nhân hay đơn vị nào. Những số liệu thông
số của đồ án chưa từng được sử dụng để báo cáo hay bảo vệ bất cứ đồ án nào khác.
Những thông tin dữ liệu, hình ảnh được nêu ra và trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ
tên và nguồn gốc rõ ràng, được phép công bố của các đơn vị tổ cức chủ quản nắm quyền
sở hữu. Mọi sự hướng dẫn, giúp đỡ phục vụ cho việc thực hiện đồ án đã được trình bày
rõ ràng và gửi lời cảm ơn đến tất cả.
Những lời cam đoan ở trên là hoàn tồn chính xác và trung thực, nếu có bất cứ phát giác
hay tranh chấp nào nhóm xin chịu hồn tồn trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện
{Chữ ký, họ và tên sinh viên}

II


MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn
Nhận xét của người phản biện
Tóm tắt
Trang
LỜI NĨI ĐẦU ............................................................................................................. i
CAM ĐOAN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................... viii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ................................................................ 3
1.1 Lý do chọn đề tài.............................................................................................. 3
1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................3
1.1.2 Cơng nghệ IOT có những lợi ích thiết thực trong chăm sóc sức khỏe ...........7
1.2 Giới thiệu tổng quan đề tài ............................................................................. 9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC CÔNG NGHỆ ............................ 12
2.1 Khái niệm IOT ............................................................................................... 12
2.1.1 IOT là gì? ......................................................................................................12
2.1.2 Ứng dụng của IOT ........................................................................................ 12
2.1.3 IOMT là gì? ..................................................................................................14
2.2 Khái quát về Websever ................................................................................. 14
2.3 Khái niệm ThingSpeak.................................................................................. 15

2.4 Các lý thuyết liên quan của Board Arduino Uno ....................................... 15
2.4.1 Giới thiệu chung về Arduino ........................................................................15
2.4.2 Mạch điều khiển Arduino Uno .....................................................................16
2.5 Cơ sở lý thuyết các linh kiện sử dụng trong đề tài ..................................... 19
III


2.5.1 Module ESP8266 V1 ....................................................................................19
2.5.2 Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại không tiếp xúc MLX90614 ......................... 21
2.5.3 Cảm biến nhịp tim dạng quang (Pulse Sensor) ............................................23
2.5.4 Module Max30102 – E12 .............................................................................24
2.5.5 Màn hình LCD .............................................................................................. 25
2.6 Cơng nghệ ứng dụng IOT Blynk .................................................................. 27
2.6.1 Blynk là gì? ...................................................................................................27
2.6.2 Xây dựng Blynk hoạt động...........................................................................27
2.6.3 Cách hoạt động của Blynk ............................................................................28
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ..................................... 29
3.1 Sơ đồ khối của hệ thống ................................................................................ 29
3.1.1 Chức năng của từng hệ thống .......................................................................29
3.1.2 Nguyên lý hoạt động của từng hệ thống .......................................................29
3.2 Các kết nối cơ bản trong hệ thống ............................................................... 30
3.2.1 Kết nối board Arduino Uno và Module Wifi ESP8266 V1 ......................... 30
3.2.2 Kết nối Arduino với cảm biến MLX90614 ..................................................35
3.2.3 Kết nối Arduino với cảm biến nhịp tim Pulse sensor...................................36
3.3 Kết nối Arduino với màn hình LCD (LCD + Module IIC) ....................... 38
3.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu trên web (ThingSpeak) ......................................... 39
3.5 Thiết kế ứng dụng giám sát trên Blynk ....................................................... 41
3.6 Lưu đồ thuật toán hệ thống .......................................................................... 45
3.7 Thiết kế board mạch. .................................................................................... 46
3.7.1 Giới thiệu phần mềm Altium designer ......................................................... 46

3.7.2 Thiết kế các phần mạch ................................................................................47
3.8 Thi công hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà .... 48
3.9 Kết quả kiểm thử ........................................................................................... 51
3.9.1 Khảo sát giá trị đo của cảm biến đo nhiệt độ ...............................................51
3.9.2 Khảo sát giá trị đo của cảm biến đo nhịp tim ...............................................53
3.9.3 Khảo sát giá trị đo của cảm biến đo nồng độ oxy trong máu .......................55
3.10 Kết quả đạt được ......................................................................................... 57
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 60
IV


PHỤ LỤC .....................................................................................................................

V


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 2.1. Chức năng của các chân MLX90614. ........................................................... 22
Bảng 3.1. Các chân Arduino Uno và module wifi Esp8266 V1 kết nối. ......................30
Bảng 3.2. Các lệnh AT chung. ......................................................................................34
Bảng 3.3. Các lệnh AT cấu hình Module Wifi. ............................................................. 34
Bảng 3.4. Kết nối board Arduino với cảm biến nhiệt độ. .............................................35
Bảng 3.5. Kết nối board Arduino với cảm biến nhịp tim. .............................................36
Bảng 3.6. Kết nối board với Max30102. .......................................................................37
Bảng 3.7. Kết nối board Arduino với màn hình LCD với cảm biến nhịp tim. ..............39
Bảng 3.8. Kết quả đo nhiệt độ. ......................................................................................51
Bảng 3.9. Kết quả đo nhịp tim. ......................................................................................53
Bảng 3.10. Kết quả đo nồng độ oxy trong máu. ............................................................ 55
Hình 1.1. Mơi trường sống của bệnh COVID – 19 [1]. ..................................................3

Hình 1.2. Tác động của dịch Covid – 19 đến lao động, việc làm cả nước quý III năm
2021 [4]............................................................................................................................ 4
Hình 1.3. Biện pháp phịng ngừa Covid “5K”[6]. ........................................................... 5
Hình 1.4. Sự trợ giúp IOT giúp các bác sĩ có thể truy cập vào dữ liệu thời gian của bệnh
nhân [10]. .........................................................................................................................8
Hình 1.5. Các ứng dụng và thiết bị theo dõi sức khỏe [11].............................................9
Hình 2.1. IOT là gì?[13]. ............................................................................................... 12
Hình 2.2. Qúa trình hoạt động của web server [14]. .....................................................14
Hình 2.3. Những thành viên khởi xướng Arduino [16]. ................................................15
Hình 2.4. Sự đang dạng của board Arduino. .................................................................16
Hình 2.5. Mạch Arduino UNO [18]. .............................................................................16
Hình 2.6. Các cổng vào ra Arduino Uno [22]. .............................................................. 18
Hình 2.7. Chân Module ESP8226 V1. ..........................................................................20
Hình 2.8. Cấu hình Module ESP8226. ..........................................................................21
Hình 2.9. Cảm biến nhiệt độ khơng tiếp xúc MLX90614 [24]. ....................................21
Hình 2.10. Cấu hình sơ đồ chân MLX90614[25]. ......................................................... 22
Hình 2.11. Cảm biến nhịp tim pulse sensor. .................................................................23
Hình 2.12. Các chân cắm của cảm biến nhịp tim. ......................................................... 24
Hình 2.13. Cảm biến Max30102 – E12. ........................................................................25
Hình 2.14. Màn hình LCD. ............................................................................................ 26
Hình 2.15. Ứng dụng Blynk [28]...................................................................................27
Hình 2.16. Cách hoạt động của Blynk. ..........................................................................28

VI


Hình 3.1. Sơ đồ khối hệ thống. ......................................................................................29
Hình 3.2. Kết nối chân Arduino Uno với module wifi Esp8266 V1. ............................ 30
Hình 3.3. . Giao diện phần mềm Arduino. ....................................................................31
Hình 3.4. Cài đặt thư viện cho board.............................................................................32

Hình 3.5. Tải board cần dùng. .......................................................................................32
Hình 3.6. Tải thư viện. ...................................................................................................33
Hình 3.7. Chọn board cần dùng. ....................................................................................33
Hình 3.8. Màn hình tín hiệu........................................................................................... 34
Hình 3.9. Kết nối chân Arduino với MLX90614. ......................................................... 35
Hình 3.10. Kết nối board Arduino với cảm biến nhịp tim. ...........................................36
Hình 3.11. Kết nối board Arduino với cảm biến Max 30102........................................37
Hình 3.12. Module IIC. .................................................................................................38
Hình 3.13. Nối chân màn hình LCD vớii module IIC và arduino. ................................ 38
Hình 3.14. Đăng nhập ThingSpeak [32]. .......................................................................39
Hình 3.15. Kênh của tài khoản ThingSpeak [33]. ......................................................... 40
Hình 3.16. Kênh để nhận dữ liệu [34]. ..........................................................................40
Hình 3.17. API Key của tài khoản ThingSpeak [35].....................................................41
Hình 3.18. Đăng nhập tài khoản Blynk. ........................................................................41
Hình 3.19. Xây dựng giao diện một kênh Blynk. .......................................................... 42
Hình 3.20. Đặt tên các trường dữ liệu Blynk. ............................................................... 42
Hình 3.21. Tạo giao diện trên Blynk. ............................................................................43
Hình 3.22. Thiết kế giao diện Blynk trên điện thoại. ....................................................43
Hình 3.23. Mã của tài khoản blynk. ..............................................................................44
Hình 3.24. Lưu đồ thuật tốn hệ thống. .........................................................................45
Hình 3.25. Phần mềm Altium Designer. .......................................................................46
Hình 3.26. Khối nguồn. .................................................................................................47
Hình 3.27. Sơ đồ nguyên lý trung tâm thu thập dữ liệu. ...............................................48
Hình 3.28. Sơ đồ tồn diện của hệ thống.......................................................................48
Hình 3.29. Mạch in 3D. .................................................................................................49
Hình 3.30. Khối điều khiển trung tâm. ..........................................................................49
Hình 3.31. Mơ hình Demo hệ thống giám sát. .............................................................. 50
Hình 3.32. Hiển thị và lữu trên trên ThingSpeak. ......................................................... 50
Hình 3.33. Hiển thị các chỉ số trên ứng dụng Bylnk. ....................................................51

VII


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
%: Phần trăm.
o

C: Nhiệt độ

CHỮ VIẾT TẮT:
F0: Thế hệ đầu tiên nhiễm COVID – 19.
IoT: Internet of Things.
IOMT: Internet Of Medical Things.
API: Application Programming Interface – phương thức trung gian kết nối các ứng
dụng và thư viện khác nhau.
LCD: Liquid Crystal Display.
IC: integrated circuit.
V: Vôn.
GND: Gesta Normannorum Ducum.
I2C, IIC: Inter-Intergrated Circuit.
Bpm: Beats Per Minute.
SP02: Saturation of peripheral oxygen.
CSDL: Cơ sở dữ liệu.

VIII


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của hoa học kỹ thuật, cũng như là nhu cầu đòi
hỏi sử dụng, sở hữu ngày càng cao của con người đối với các lĩnh vực khác nhau của
đời sống xã hội. Đối với nghiên cứu phát triển nhiều ứng dụng thành tựu khoa học công
nghệ tiên tiến vào lĩnh vực môi trường đang được chú trọng và phát triển một cách mạnh
mẽ. Một trong những ứng dụng có thể nói là được mong chờ nhất khi IoT (Internet of
thing) xuất hiện đó là việc cải thiện hệ thống chăm sóc sức khỏe con người. IoT có tiềm
năng to lớn trong ngành “cơng nghiệp chăm sóc sức khỏe”, thường hay gọi là IoMT
(Internet of Medical Things). Những ứng dụng trong lĩnh vực này giúp nâng cao chất
lượng chăm sóc sức khỏe, giảm thiểu căng thẳng cho các chuyên gia y tế, giúp bệnh
nhân có thể điều trị ngay tại nhà mà không cần đến bệnh viện.
Ứng dụng IoT - Bước đột phá trong y tế thông minh Công nghệ IoT (Internet of
Thing) đã làm thay đổi đáng kể ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe bằng cách thay
đổi cách mà các thiết bị và ứng dụng để người dùng kết nối và tương tác với nhau trong
cung cấp các dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Tích hợp điện tốn đám mây và Blockchain là
hướng phát triển trong tương lai có thể mang lại những đột phá chưa từng có trong các
dịch vụ y tế, sự kết hợp giữa IoT và theo dõi bệnh nhân từ xa với thời gian thực cho
phép bệnh nhân quyền kiểm soát và chủ động theo dõi tình trạng sức khỏe của mình.
Nền tảng cơng nghệ IoT sẽ cho phép các bác sĩ dễ dàng theo dõi dữ liệu về tình hình sức
khỏe của bệnh nhân theo thời gian thực.
Mục tiêu của đề tài
Thiết kế thiết bị có thể giám sát các chỉ số sức khỏe con người như nhịp tim, nhiệt
độ của con người để đưa ra một số cảnh báo về sức khỏe của người đang được giám sát.
Thiết bị có kết nối với Internet để người thân có thể theo dõi người nhà từ xa qua
một webserver. Chỉ cần có một tài khoản trên thingspeak mọi người có thể xem các chỉ
số sức khỏe của người mà bạn muốn xem – mỗi người dùng đều có một tài khoản để
theo dõi chỉ số đo của mình. Ngồi ra, cịn có một ứng dụng hỗ trợ xem trên điện thoại.
Ứng dụng hiển thị các chỉ số sức khỏe của người dùng ,từ đó có thể biết tình hình sức

khỏe của những người mà bạn muốn xem. Sản phẩm mơ hình đơn giản và dễ dùng.

1
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

Đối tượng nghiên cứu
- Nghiên cứu về cách thức hoạt động, nguyên lý làm việc của Arduino Uno R3 và
Esp8266.
- Nghiên cứu cách thức giao tiếp với các loại cảm biến về nhiệt độ, nhịp tim và oxi trong
máu với Arduino Uno R3 và Esp8266.
- Nghiên cứu cách thức lưu trữ và truyền tải dữ liệu qua mạng Internet.
- Nghiên cứu về cách viết ứng dụng trên điện thoại
- Nghiên cứu kiến thức về các chỉ số sức khỏe để đưa ra kết luận chính xác về tình trạng
sức khỏe của người dùng.
Phạm vi nghiên cứu
- Hệ thống đọc và ghi số liệu từ đó phát hiện tình trạng sức khỏe người dùng được xây
dựng Arduino Uno R3. Kết quả thực nghiệm và đánh giá được hiển thị trên máy tính
được gửi lên một webserver từ đó ứng dụng đã được viết sẽ lấy thông tin dữ liệu từ
webserver hiển thị ra thơng số ra màn hình LCD và ứng dụng trên điện thoại-điều này
giúp người dùng có thể biết được chỉ số của người thân mọi lúc mọi nơi khi chỉ cần sử
dụng 3g hoặc wifi.
- Nghiên cứu lý thuyết liên quan.
- Kiểm thử, đánh giá và đưa ra các kiến nghị về sản phẩm.
Cách tiếp cận với đề tài
-Tiếp cận từ nhu cầu thực tiễn là “Dịch bệnh COVID 19” để nghiên cứu lý thuyết đặc
thù về các chỉ số về nhiệt độ, nhịp tim và nồng độ oxi trong máu từ đó đưa ra các kết

luận về tình trạng thể chất hiện tại.
-Tình trạng có rất nhiều F0 chữa trị tại nhà.
Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết.
- Thiết kế, thi công, kiểm thử kết quả trên máy tính.
- Tìm hiều về cách viết ứng dụng chạy nền tảng android trên điện thoại.
- Xây dựng lưu đồ thuật tốn, viết chương trình, kiểm thử.

2
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Lý do chọn đề tài
1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam và thế giới đang phải đối mặt với một đại dịch toàn cầu, ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khỏe và cuộc sống của mọi người đó chính là đại dịch Corona
(COVID – 19). COVID-19 do vi-rút có tên là SARS-CoV 2 gây ra và được phát hiện
vào tháng 12 năm 2019 ở Vũ Hán, Trung Quốc. Căn bệnh này rất dễ lây lan và đã nhánh
chóng lan ra thế giới. Nó là một phần của họ vi-rút corona, bao gồm các loại vi-rút phổ
biến gây ra nhiều loại bệnh từ cảm thông thường hoặc viêm phế quản đến các bệnh
nghiêm trọng hơn (nhưng hiếm gặp hơn) như hội chứng hô hấp cấp tính nghiêm trọng
(SARS) và Hội Chứng Hơ Hấp Trung Đơng (MERS).

Hình 1.1. Mơi trường sống của bệnh COVID – 19 [1].
Giống như nhiều loại vi-rút đường hô hấp khác, vi-rút corona có thể lây từ miệng

hoặc mũi của người bị nhiễm bệnh dưới dạng các giọt nhỏ khi họ ho, hắt hơi, nói chuyện,
hát hoặc thở. Những giọt này có kích thước từ các giọt bắn lớn theo đường hô hấp cho
đến các hạt bài tiết ở đường hơ hốp (đường kính từ dưới 1 – 20 micron), có thể có cả
các sinh vật truyền nhiễm có cơ chế biến đổi.
Một người có thể bị nhiễm bệnh khi hít phải vi-rút nếu đang ở gần người nhiễm
COVID-19 hoặc chạm vào bề mặt có vi-rút rồi lại chạm tay vào mắt, mũi hoặc miệng.
Vi-rút dễ lây lan hơn trong nhà và ở những nơi đông đúc.

3
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

Cách ngăn chặn COVID-19 lây lan:
Giữ khoảng cách an tồn với người khác (ít nhất 1 mét), kể cả khi họ khơng có
biểu hiện bệnh.
- Đeo khẩu trang ở nơi công cộng, nhất là khi ở trong nhà hoặc khi không thể giữ
khoảng cách.
- Chọn những không gian mở, thơng thống thay vì những khơng gian kín. Mở cửa
sổ nếu ở trong nhà.
- Thường xuyên rửa tay. Dùng xà phòng và nước hoặc dung dịch rửa tay chứa cồn.
- Tiêm vaccine khi đến lượt. Tuân thủ chỉ dẫn của địa phương về việc tiêm vaccine.
- Khi ho hoặc hắt hơi, hãy che mũi và miệng bằng khăn giấy hoặc khuỷu tay.
- Ở nhà khi bạn cảm thấy không khỏe.
Với số ca mắc COVID – 19 trên thế giới được thống kê vào cuối ngày 26/04/2022
là 510.138.045 ca nhiêm, trong đó 463.449.004 ca khỏi bệnh; 6.245.953 ca tử vong và
40.443.088 ca đang điều trị (42.408 ca diễn biến nặng). Ở Việt Nam kể từ đầu dịch đến
nay Việt Nam có 10.620.203 ca nhiễm, đứng thứ 12/227 quốc gia và vùng lãnh thổ,

trong khi với tỷ lệ số ca nhiễm/1 triệu dân, Việt Nam đứng thứ 104/227quốc gia và vùng
lãnh thổ (bình qn cứ 1 triệu người có 107.357 ca nhiễm) [2].
-

Đợt bùng phát dịch COVID – 19 lần thứ thứ 4 đã tác động nặng nề về mọi mặt kinh
tế Việt Nam nói chung và cho thị trường lao động nói riêng trong quý III năm 2021. Thị
trường lao động đối mặt với tình trạng khủng hoảng nghiêm trọng với hàng loạt kỷ lục
tiêu cực được sáng lập, hàng triệu lao động bị mất việc làm, bị cắt giảm thu nhập. Việc
tìm kiếm việc làm trở nên khó khăn hơn bao giờ hết [3].

Hình 1.2. Tác động của dịch Covid – 19 đến lao động, việc làm cả nước quý III năm
2021 [4].
4
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

Thay vì nỗ lực "quét sạch" COVID-19, Việt Nam ta cùng các nước trên thế giới
điều chỉnh sang mô hình "sống chung an tồn," vừa kiểm sốt các đợt bùng phát dịch,
vừa mở cửa trở lại nền kinh tế và khơi phục cuộc sống bình thường.
Để chủ động phịng, chống dịch COVID-19 trong trạng thái “bình thường mới”,
Bộ Y tế mong muốn và kêu gọi mỗi người dân Việt Nam cùng nhau thực hiện Chung
sống an toàn với đại dịch COVID-19 [5]:
KHẨU TRANG: Đeo khẩu trang vải thường xuyên tại nơi công cộng, nơi tập
trung đông người; đeo khẩu trang y tế tại các cơ sở y tế, khu cách ly.
KHỬ KHUẨN: Rửa tay thường xuyên bằng xà phòng hoặc dung dịch sát khuẩn
tay. Vệ sinh các bề mặt/ vật dụng thường xuyên tiếp xúc (tay nắm cửa, điện thoại, máy
tính bảng, mặt bàn, ghế…). Giữ vệ sinh, lau rửa và để nhà cửa thơng thống.

KHOẢNG CÁCH: Giữ khoảng cách khi tiếp xúc với người khác.
KHƠNG TỤ TẬP đơng người.
KHAI BÁO Y TẾ: thực hiện khai báo y tế trên App NCOVI; cài đặt ứng dụng
BlueZone tại địa chỉ để được cảnh báo nguy cơ lây nhiễm
COVID-19.

Hình 1.3. Biện pháp phòng ngừa Covid “5K”[6].
Để giảm nguy cơ nhập viện, tử vong khi bị lây nhiễm COVID 19, và hạn chế những di
chứng sau khi người nhiễm khỏi bệnh thì giải pháp tiêm phịng vác xin là hiệu quả nhất.
Cách thức hoạt động của vắc xin COVID 19 là sẽ giúp cơ thể chúng ta phát triển khả
năng miễn dịch chống lại vi rút gây bệnh mà không cần bị nhiễm.
Đến thời điểm hiện nay, tại Việt Nam đã có 8 loại vắc-xin phịng COVID-19 được
Bộ Y tế cấp phép sử dụng. Các loại vắc-xin được phê duyệt sử dung hiện nay gồm:
5
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

- AstraZeneca
- Gam-COVID-Vac (tên khác là SPUTNIK V)
- Vero Cell
- Comirnaty của Pfizer/BioNTech
- Vắc xin Spikevax (Tên khác là Moderna)
- Vắc-xin Janssen
- Vắc-xin Hayat-Vax
- Vắc-xin Abdala.
Dựa trên những gì đã biết về vắc-xin đối với các bệnh khác và dữ liệu ban đầu từ các
thử nghiệm lâm sàng, các chuyên gia tin rằng tiêm vắc-xin ngừa COVID-19 cũng giúp

ngăn ngừa khả năng bị bệnh nặng ngay cả khi đang nhiễm COVID-19. Khi đó hầu hết
người mắc bệnh COVID-19 sẽ gặp các triệu chứng từ nhẹ đến trung bình và hồi phục
mà không cần phải điều trị đặc biệt, nên người bệnh có thể tự cách ly và điều trị. Tuy
nhiên, một số người sẽ chuyển bệnh nghiêm trọng và cần được hỗ trợ y tế. Những người
nhiễm có ít triệu chứng và thể trạng bệnh nhẹ, được cách ly và chữa trị tại nhà.
Lúc này người bệnh sẽ cần một thiết bị giám sát các chỉ số sức khỏe như nhịp
tim, nhiệt độ cơ thể và nồng độ máu để có biện pháp đưa ra một số cảnh báo an tồn.
Nên nhóm em chọn đề tài là “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe
bệnh nhân COVID – 19 tại nhà”.
Việc mắc Covid có thể để lại những hậu quả nghiêm trọng theo tổ chức Y tế Thế
giới (WHO) đã cơng bố định nghĩa chính thức đầu tiên về hội chứng hậu COVID-19
(post COVID-19 condition). Theo đó, tình trạng hậu COVID-19 xảy ra ở những người
có tiền sử nhiễm bệnh với các triệu chứng và kéo dài ít nhất 2 tháng mà khơng thể giải
thích bằng chẩn đốn thay thế. Tình trạng này có thể khiến sức khỏe người bệnh bị suy
giảm kéo dài, có tác động nghiêm trọng đến khả năng quay trở lại làm việc hoặc tham
gia cuộc sống xã hội. Hậu COVID-19 ảnh hưởng đến sức khỏe tâm thần thể chất và có
thể gây ra những hậu quả kinh tế đáng kể cho bản thân, gia đình và cho xã hội.
-

-

-

-

Người bệnh trong giai đoạn hậu COVID-19 cũng có thể gặp các triệu chứng về
tâm thần kinh như rối loạn tâm lý, giảm sự tập trung, lo âu, trầm cảm, bồn chồn,
rối loạn giấc ngủ, mau quên, không tập trung. Thường xuất hiện tình trạng não
sương mù, nhận thức kém, đọc chậm, giảm trí nhớ ngắn hạn, thay đổi tâm trạng.
Người nhiễm COVID-19 nhiều tuần đến nhiều tháng sau khi khỏi bệnh vẫn còn

đối mặt với hàng loạt triệu chứng và di chứng kéo dài như sốt nhẹ, khó thở, ho
kéo dài, mệt mỏi, đau cơ, khớp, rụng tóc, xơ phổi, tim đập nhanh hoặc đánh trống
ngực, rối loạn nội tiết, huyết học bị huyết khối… Có trường hợp xuất hiện rối
loạn tiêu hóa (ăn khơng ngon miệng, chán ăn, đau dạ dày, tiêu chảy…), rối loạn
vị giác hoặc khứu giác, phát ban…
Với người có sẵn bệnh nền như bệnh tim mạch, tiểu đường, đặc biệt là hô hấp,
viêm phổi tắc nghẽn mạn tính COPD, viêm phế quản mạn… khi COVID-19 xảy
ra trên nền bệnh đó có thể khiến tổn thương vốn có của họ trở nên nặng hơn.
Khơng chỉ biểu hiện bằng các triệu chứng lâm sàng kể trên, người bệnh cịn có
thể xuất hiện những bất thường cận lâm sàng như tăng men tim kéo dài, rối loạn
6

Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

đường huyết, rối loạn hormon giáp, giảm độ lọc cầu thận; rối loạn chức năng hô
hấp (giảm độ khuếch tán phổi, hạn chế dung tích phổi; bất thường hình ảnh học,
xơ phổi, giãn phế quản trên CT scan ngực) rối loạn chức năng tâm thất qua siêu
âm tim...[7].
1.1.2 Công nghệ IOT có những lợi ích thiết thực trong chăm sóc sức khỏe
Cơng nghệ IOT là một nền tảng quan trọng đối với các nhà cung cấp thiết bị
thông minh và các cơng ty starup, nó có thể trang bị cho những sản phẩm chức năng
quản lý từ xa như thời gian,tình trạng thiết bị, … được tích hợp với điện thoại thông
minh và nhiều thiết bị khác của người sử dụng.
Công nghệ IOT dễ dàng kết nối nhiều thiết bị vào mạng lưới phát triển của các
ứng dụng để kiểm soát va quảng lý chúng. Nhiệm vụ của chúng là kết nối , cung cấp
dịch vụ dữ liệu đám mây cho các thiết bị của chúng.

- Có thể làm gì trên nền tảng IOT ?
+ Một nền tảng đóng vai trị cực kì quan trong trong việc truyền tải dữ liệu từ
thiết bị giám sát đến máy chủ từ xa có thể quản lý nhiều chức năng như thời gian thực,
các thơng báo cấu hình, dịch vụ đám mây dùng được ngay và khả năng tích hợp với điện
thoại thông minh.
+ Ứng dụng rộng rải khác của IOT là tối ưu hố được chi phí qua việc giám sát
thiết bị và phương tiện vận tải, dự đốn bảo trì thiết bị, thu thập dữ liệu cảm biến để
phân tích sản xuất theo thời gian thực đảm bảo an toàn và theo dõi vận đầu cuối.
+ Cuối cùng thì nền tảng IOT là công nghệ thiết yếu để cải thiện trải nghiệm của
khách hàng trong nhiều lĩnh vực như chăm sóc sức khoẻ, ăn ng nghĩ dưỡng. Nó được
sử dụng để hỗ trợ để dịch vụ cá nhân hoá cao.
Hay có thể hiểu đơn giản hơn, IoT chính 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 cơng việc nào đó. Nhờ
vậy, IoT mở ra tiềm năng tích cực trong mọi khía cạnh của đời sống con người, trong
đó có lĩnh vực chăm sóc sức khỏe [8].
10 lợi ích nổi bật của IoT trong chăm sóc sức khỏe gồm [9]:
- Sự tham gia của người bệnh tốt hơn.
- Quản lý dữ liệu chăm sóc thời gian thực.
- Làm tăng mức độ quan tâm của người bệnh.
- Giảm chi phí cho sức khoẻ.
- Phân tích dữ liệu y tế.

7
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

-

Cảnh báo tình trạng sức khoẻ kịp thời.

-

Quản lý chăm sóc bệnh mạn tính.
Giảm sai sót y khoa.
Quản lý sử dụng thuốc tốt hơn.

-

Tạo ra tiện ích giúp cho những người có nhu cầu khác nhau.

Hình 1.4. Sự trợ giúp IOT giúp các bác sĩ có thể truy cập vào dữ liệu thời gian của
bệnh nhân [10].
Trong đó, đối với việc quản lý dữ liệu chăm sóc thời gian thực, nhờ sự “trình làng”
của IoT, các nhà quản lý có thể truy cập vào dữ liệu thời gian thực của bệnh nhân. Có
rất nhiều ứng dụng cho y tế bằng cách tích hợp với các thiết bị đeo được như đồng hồ
smart watch và các thiết bị theo dõi sức khỏe khác.
Theo đó, các ứng dụng này có thể gửi dữ liệu thời gian thực của bệnh nhân đến người
quản lý chăm sóc. Từ đó, người quản lý chăm sóc có thể sử dụng dữ liệu này để tạo
ra và triển khai chương trình quản lý chăm sóc tốt hơn cho bệnh nhân.
Khơng chỉ vậy, IoT cịn giúp cảnh báo tình trạng sức khoẻ kịp thời. Bởi lẽ, khi sử
dụng các giải pháp quản lý chăm sóc thơng qua IoT, các nhà quản lý chăm sóc có thể
truy cập dữ liệu thời gian thực và gửi cảnh báo sức khỏe có ý nghĩa hơn cho bệnh nhân,
cũng như người chăm sóc ngay tại thời điểm cần thiết.
Việc truy cập dữ liệu theo thời gian thực có thể thu hút sự chú ý của người quản lý chăm
sóc bất cứ lúc nào một thông số sức khỏe cụ thể vượt quá giới hạn lý tưởng và đội ngũ
quản lý chăm sóc có thể hành động ngay lập tức để gửi thơng báo. Điều này có thể cứu
sống những bệnh nhân chăm sóc quan trọng.

8
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

Hình 1.5. Các ứng dụng và thiết bị theo dõi sức khỏe [11].
Ngồi ra, IoT cịn giúp quản lý chăm sóc bệnh mạn tính. Một trong những khía
cạnh quan trọng nhất của quản lý chăm sóc mạn tính là kiểm tra sức khỏe liên tục và
đánh giá sức khỏe của bệnh nhân. IoT đã cung cấp các tiện ích mới để theo dõi bệnh
nhân từ xa. Các bác sĩ có thể tự tin hơn về theo dõi bệnh nhân từ xa và cũng có thể theo
dõi các thơng số sức khoẻ chính xác hơn từ một địa điểm ở xa, nhờ vào các thiết bị y tế
kết nối (IoT).
Đáng chú ý, về lợi ích của IoT trong việc làm tăng mức độ quan tâm của người
bệnh, kể từ khi các ứng dụng chăm sóc sức khỏe tích hợp với các thiết bị đeo đã được
ra mắt, ngành công nghiệp đã nhìn thấy một sự gia tăng mạnh mẽ trong dân số của người
tập thể dục.
1.2 Giới thiệu tổng quan đề tài
9
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

Đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân
COVID - 19 tại nhà.
Đề tài tập trung nghiên cứu sử dụng công nghệ IOT vào việc giám sát sức khỏe
những người nhiễm bệnh COVID – 19.

Việc giám sát, kiểm tra y tế sẽ được chuyển đến nhà của bệnh nhân làm giảm nhu
cầu nhập viện, tránh tình trạng quá tải tại các bệnh viện, góp một phần nhỏ giảm bớt áp
lực cho đội ngũ y bác. IoT sẽ đem lại những ứng dụng mới mẻ trong ngành y tế.
Mục tiêu của nhóm nhằm thiết kế được hệ thống và chế tạo sản phẩm đơn giản để
có thể giám sát sức khỏe của người nhiễm bệnh COVID – 19 có thể nắm bắt chính xác
tình trạng của người bệnh thơng qua ba bộ cảm biến: nhịp tim, nhiệt độ, nồng độ oxi
trong máu. Và từ đó có thể đưa ra các biện pháp chữa trị hiệu quả cho bệnh nhân. Khi
các dữ liệu cảm biến được gửi về trung tâm có đưa lên Web và hiển thị lên LCD để
người bệnh cũng có thể trực tiếp theo dõi sức khỏe của bản thân. Sản phẩm cịn đáp ứng
được nhu cầu thực tiễn, chi phí chế tạo thấp, từ đó sẽ giúp làm chủ được cơng nghệ và
ứng dụng.
Ngồi ra cịn ứng dụng các kiến thức kết nối, lập trình, thiết kế đã được học và tìm
hiểu kỹ lưỡng từ đó nhóm quyết định chọn thiết kế hệ thống giám sát sử dụng công nghệ
IOT để đáp ứng và giải quyết các yêu cầu đã đề ra trước đó.
Hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân SAR – NCOV2 tại nhà gồm các thành
phần sau:
-

-

Các module đo chỉ số sức khỏe:
+ Module cảm biến nhiệt độ.
+ Module cảm biến nhịp tim dạng quang (Sensor).
+ Module cảm biến nồng độ oxi trong máu Max30102.
Màn hình LCD để hiển thị kết quả đo được
Ứng dụng IOT
+ 1 trung tâm thu thập dữ liệu (Gateway).
+ 1 trung tâm dữ liệu (Sever)
+ Ứng dụng Blynk(legacy) nhằm mục đích giám sát và cảnh báo các chỉ số
sức khỏe của người bệnh.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu về cách thức hoạt động, nguyên lý làm việc của Arduino Uno R3
và Esp8266.
- Nghiên cứu cách thức giao tiếp với các loại cảm biến về nhiệt độ, nhịp tim và
oxi trong máu với Arduino Uno R3 và Esp8266.
- Nghiên cứu cách thức lưu trữ và truyền tải dữ liệu qua mạng Internet.
- Nghiên cứu về cách viết ứng dụng trên điện thoại
10
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam


Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống giám sát sức khỏe bệnh nhân COVID – 19 tại nhà

-

Nghiên cứu kiến thức về các chỉ số sức khỏe để đưa ra kết luận chính xác về
tình trạng sức khỏe của người dùng.

Phạm vi nghiên cứu
- Hệ thống đọc và ghi số liệu từ đó phát hiện tình trạng sức khỏe người dùng
được xây dựng Arduino Uno R3. Kết quả thực nghiệm và đánh giá được hiển
thị trên máy tính được gửi lên một webserver từ đó ứng dụng đã được viết sẽ
lấy thông tin dữ liệu từ webserver hiển thị ra thơng số ra màn hình LCD và
ứng dụng trên điện thoại-điều này giúp người dùng có thể biết được chỉ số của
người thân mọi lúc mọi nơi khi chỉ cần sử dụng 3g hoặc wifi.
-

Nghiên cứu lý thuyết liên quan.

Kiểm thử, đánh giá và đưa ra các kiến nghị về sản phẩm.

Cách tiếp cận với đề tài
- Tiếp cận từ nhu cầu thực tiễn là “Dịch bệnh COVID 19” để nghiên cứu lý

-

thuyết đặc thù về các chỉ số về nhiệt độ, nhịp tim và nồng độ oxi trong máu
từ đó đưa ra các kết luận về tình trạng thể chất hiện tại.
Tình trạng có rất nhiều F0 chữa trị tại nhà.

Phương pháp nghiên cứu
-

Nghiên cứu lý thuyết.
Thiết kế, thi công, kiểm thử kết quả trên máy tính.
Tìm hiều về cách viết ứng dụng chạy nền tảng android trên điện thoại.
Xây dựng lưu đồ thuật toán, viết chương trình, kiểm thử.

11
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thiên Phú – Rah Lan Tiê – Trần Minh Tuấn
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Linh Nam