Проєкт інформаційної системи контролю температури медичних препаратів

Abstract

У даній магістерській кваліфікаційній роботі темою є проєкт інформаційної системи контролю температури медичних препаратів. У процесі розробки інформаційної системи контролю температури медичних препаратів враховувались зручність контролю середовищ фармакологічних засобів [1]. Щоб повністю зрозуміти складність галузі, в якій застосовується ця система, було детально вивчено поведінку медпрепаратів, умови зберігання та поводження з ліками [2]. Визначено мету та особливість завдання, аналізуючи можливості контролю температури та відносної вологості, враховуючи вже доступні способи виконання схожих задач. Удосконалено отримання необхідних даних для правильних і безпечних умов зберігання та ретельно вивчено технологію холодового зберігання для швидкого та повного розповсюдження вакцин. Об’єкт дослідження – процес контролю температури медичних препаратів. Предмет дослідження – методи та засоби контролю температури медичних препаратів. У першому розділі розглядаються основні засади дослідження. Він слугує ознайомленням з відомими способами розв’язання проблеми, системами-аналогами та критичністю розв’язання задачі досліджуваної теми. У ньому розглянуті основні базиси про підходи та розв’язання аналогічних задач. Приведений аналіз проблеми та актуальність задачі підготувало розуміння технічного завдання, що розкриває призначення даної системи. У другому розділі виведені проблеми розроблення інформаційної системи контролю температури медичних препаратів, зведений системний аналіз предметної області. Також викладені UML для побудови логічної моделі системи. У третьому розділі складений порядок формулювання вимог до системи: описані користувацькі, нефункціональні вимоги, що стосуються опису, ефектів та дій продукту. Зібрані вимоги було виконано за категоріями придатності та коректності, визначено цілі бізнес-структури, задачі та дії користувачів, які можуть виконувати користувачі, описано те, як має працювати система для виконання своїх функцій. У четвертому розділі розроблений план проекту на основі необхідних результатів аналізу проектних вимог. Визначений конкретний набір складових частин плану за темою та завданням проекту. Проект інформаційної системи контролю медичних препаратів передбачає у собі сукупність апаратних та програмних компонентів з мобільним застосунком у формі користувацького інтерфейсу. Зміст плану проекту описано методологією “план за віхами” та календарним планом, зображений діаграмою Ганта. Сформовано функціональні ролі та відповідальність команди проекту, описано типовий процес розробки проекту, обсяг та проміжні етапи виконання проекту. У п’ятому розділі наведена специфікація архітектури та алгоритмів проектованої системи, процес виконання проекту та зміни до вимог, часові та ресурсні параметри проекту. Система поділяється на блоки: апаратний, програмний та користувацький інтерфейс. Апаратне забезпечення включає датчики температури та вологості DHT22 [3], які безпосередньо підключені до одноплатного комп’ютера Raspberry Pi Zero W [4]. Блок інтерфейсу користувача включає мобільний додаток на операційній системі Android. За допомогою якого Bluetooth Low Energy [5] підключається до термостата. Блок програмного логування даних - мережа, яка повідомляє про аномалії та індикує користувальницький інтерфейс. Визначено користувацький інтерфейс, зазначено версію для виконання функцій для введення даних, отримання даних з датчиків. Результатом виконаної роботи є розроблена інформаційна система, яка має на меті допомогти у випадках контролю лікарських засобів та максимально спростити процес поводження з ними. З вибором потрібного пристрою та відповідного сенсору температури та вологи була вирішена проблема точності калібрування точності при різних типах вакцин та умов зберігання медпрепаратів. Налаштована робота одноплатного комп’ютера надає зручну можливість керувати параметрами та утримувати ІоТ мережу. Показники температури та вологи надають змогу створити прогноз майбутніх аномальних ситуацій. Розроблений мобільний інтерфейс є комунікаційною ланкою, що збирає та надсилає всі надходженні дані для подальшого аналізу. Використана технологію Bluetooth LE є широко застосовуваною практикою у подібних моделях систем ІоТ [6].In this master's thesis, the topic is the project of the information system of temperature control of medicinal products. In the process of developing the information system for controlling the temperature of medicinal products, the convenience of controlling the environment of pharmacological agents was taken into account [1]. In order to fully understand the complexity of the industry in which this system is applied, the behavior of medical preparations, storage conditions and handling of medicines were studied in detail [2]. The purpose and feature of the task was determined by analyzing the possibilities of temperature and relative humidity control, taking into account the already available methods of performing similar tasks. Obtaining the necessary data for correct and safe storage conditions has been improved and cold storage technology has been carefully studied for rapid and complete distribution of vaccines. Study object - is the process of controlling the temperature of medical preparations. Scope of the research - is methods and means of controlling the temperature of medical preparations. The first chapter deals with the basic principles of the research. It serves as an introduction to known ways of solving the problem, analog systems, and the criticality of solving the problem of the researched topic. It covers the main basics of approaches and solutions to similar problems. The given analysis of the problem and the relevance of the task prepared an understanding of the technical task, which reveals the purpose of this system. In the second chapter, the problems of developing an information system for controlling the temperature of medicinal products are presented, and a systematic analysis of the subject area is summarized. UML for building a logical system model is also presented. In the third section, the procedure for formulating requirements for the system is compiled: user, non-functional requirements related to the description, effects and actions of the product are described. The collected requirements were fulfilled according to the categories of suitability and correctness, defined the objectives of the business structure, tasks and user actions that can be performed by the users, and described how the system should work to perform its functions. In the fourth chapter, the project plan is developed based on the necessary results of the analysis of project requirements. A specific set of constituent parts of the plan according to the topic and task of the project is defined. The project of the information system for the control of medicinal products includes a set of hardware and software components with a mobile application in the form of a user interface. The content of the project plan is described by the methodology "plan by milestones" and the calendar plan, depicted by a Gantt chart. The functional roles and responsibilities of the project team are formed, the typical process of project development, scope and intermediate stages of project implementation are described. The fifth chapter provides the specification of the architecture and algorithms of the designed system, the process of project implementation and changes to requirements, time and resource parameters of the project. The system is divided into blocks: hardware, software and user interface. The hardware includes DHT22 [3] temperature and humidity sensors that are directly connected to a Raspberry Pi Zero W [4] single-board computer. The user interface unit includes a mobile application on the Android operating system. With which Bluetooth Low Energy [5] connects to the thermostat. Software data logging block - a network that reports anomalies and indicates the user interface. The user interface is defined, the version for performing functions for entering data, receiving data from sensors is specified. The result of the completed work is a developed information system, which aims to help in cases of drug control and to simplify the process of handling them as much as possible. With the selection of the right device and the appropriate temperature and humidity sensor, the problem of the accuracy of the calibration accuracy for different types of vaccines and storage conditions of medical preparations was solved. The configured operation of a single-board computer provides a convenient opportunity to manage parameters and maintain an IoT network. Temperature and humidity indicators make it possible to create a forecast of future abnormal situations. The developed mobile interface is a communication link that collects and sends all incoming data for further analysis. The Bluetooth LE technology used is a widely used practice in similar models of IoT systems [6].