La Salud Pública es la ciencia y el arte de proteger y mejorar la salud de las comunidades mediante la educación, la promoción de estilos de vida saludables y la investigación para la prevención de enfermedades y lesiones. La Salud Pública contribuye a mejorar la salud y el bienestar de las personas en las comunidades locales y en todo el mundo. Los espectaculares logros de la Salud Pública en el siglo XX han mejorado nuestra calidad de vida: aumento de la esperanza de vida, reducción mundial de la mortalidad infantil y en la niñez, y eliminación o reducción de muchas enfermedades transmisibles. En la actualidad, los líderes de la Salud Pública siguen reforzando su papel como defensores de la mejora de la salud de la población en una comunidad internacional y mundial.
Fig. 1.- Gasto sanitario en porcentaje del PIB, UE 27
Estos logros han sido posibles gracias a nuevos dispositivos médicos, medicamentos y vacunas que permiten prevenir enfermedades o luchar contra ellas. Como podemos ver en la Figura 1, los Gobiernos europeos aumentan cada año el presupuesto de Sanidad. Además, lo mismo ocurre con otros países de todo el mundo. Se han creado diferentes organizaciones para controlar la Sanidad y la administración de medicamentos, como por ejemplo Organización Mundial de la Salud (OMS), Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA), Asociación Americana de Salud Pública (APHA) o Agencia Europea de Medicamentos (EMA).
Los gobiernos locales y estas organizaciones mundiales son responsables de la regulación y el control de los medicamentos para conservarlos adecuadamente. Las empresas farmacéuticas venden sus medicamentos en todo el mundo y se exige el cumplimiento de la cadena de frío para mantenerlos aptos para el consumo. La Agencia Francesa de Seguridad Sanitaria (AFSSAPS) o la Agencia Española del Medicamento (AEMPS) siguen la Directiva europea y establecer las condiciones en las que debe almacenarse cada medicamento.
Los medicamentos son muy caros, en especial las vacunas y otros productos que deben almacenarse a una temperatura específica. Por ello, la monitorización en tiempo real es vital para controlar si se ha roto o no la cadena de frío. Las redes inalámbricas de sensores (WSN) son capaces de obtener mediciones de temperatura, humedad o luminosidad y transmitir los datos a un servidor remoto periódicamente. De este modo, se pueden controlar las condiciones en tiempo real para saber cuándo se produce un problema en un congelador o un frigorífico, evitando situaciones críticas y ahorrando una gran cantidad de dinero.
Proyecto ARES
El sistema ARES ha sido desarrollado por DeltaZ, una empresa malasia centrada en productos médicos, que se ha implantado en varias ciudades de Malasia. El sistema es capaz de monitorizar varios parámetros (oxígeno, CO2, vibración o temperatura, entre otros) en distintos entornos:
Fig. 2.- Localización del proyecto
Los métodos adecuados de almacenamiento y conservación de los medicamentos y sus preparados son de gran importancia para el mantenimiento de su potencia. Estos métodos deben ser estrictamente observados por los fabricantes y los farmacéuticos minoristas.
Los siguientes factores pueden afectar al medicamento:
El proyecto ARES permite controlar todos estos parámetros para comprobar que los medicamentos se almacenan en las condiciones correctas.
La solución
Este proyecto puede explicarse mejor con el siguiente diagrama:
Fig. 3.- Diagrama de solución
Más del 50 Waspmotes se han desplegado en varios lugares, midiendo distintos parámetros:
Estos sensores se conectan al Waspmote a través del Placa de sensores de gasesque contiene los componentes electrónicos necesarios para integrar fácilmente estos sensores en el hardware.
Fig. 4.- Placa Sensor de Gases Waspmote
La etapa de amplificación de cada sensor es trimable, para permitir una mejor integración del sensor específico, ya que puede haber variaciones de un sensor a otro del mismo modelo. Además, esta característica permite centrar la precisión del Waspmote en una región de interés. Además, es posible encender cada sensor por separado, ya que sus líneas de alimentación son independientes y pueden controlarse mediante Waspmote en tiempo real.
Para saber dónde se encuentra este sensor, cada Waspmote puede integrar un GPS, que proporciona información precisa sobre la posición y la hora.
Libelium ofrece varios módulos inalámbricos para el comunicación por radio:
|
Modelo |
Protocolo |
Frecuencia |
Potencia TX |
Sensibilidad |
Gama* |
|
XBee-802.15.4 |
802.15.4 |
2,4 GHz |
1 mW |
-92 dB |
500 m |
|
XBee-802.15.4-Pro |
802.15.4 |
2,4 GHz |
63 mW |
-100 dBm |
7000 m |
|
XBee-ZigBee |
Zigbee-Pro |
2,4 GHz |
2 mW |
-96 dBm |
500 m |
|
XBee-ZigBee-Pro |
Zigbee-Pro |
2,4 GHz |
50 mW |
-102 dBm |
7000 m |
|
XBee-868 |
RF |
868 MHz |
315 mW |
-112 dBm |
12 km |
|
XBee-900 |
RF |
900 MHz |
50 mW |
-100 dBm |
10 km |
|
XBee-XSC |
RF |
900 MHz |
100 mW |
-106 dBm |
12 km |
Fig. 5.- Placa del Sensor de Gases Waspmote
El módulo de 868 MHz permite alcanzar hasta 40 km en condiciones de línea de visión directa (LOS). El alto rendimiento del Waspmote hace que las lecturas sean muy precisas y la transmisión muy fiable y flexible.
También es posible transmitir los datos a través de GPRS, como módulo de radio secundario para una mejor disponibilidad y redundancia en situaciones en las que es crítico asegurar la recepción del mensaje. El módulo GPRS es cuatribanda (puede funcionar en 4 bandas diferentes, por lo que es compatible con cualquier proveedor de conexión celular), lo que le permite funcionar en todo el mundo, por lo que este proyecto que estamos describiendo es apto para cualquier país.
Una de las principales características del Waspmote es su bajo consumo:
Para ahorrar batería, el Waspmote pasa la mayor parte del tiempo en modo reposo. Al cabo de unos minutos (programables por el usuario), Waspmote se despierta, lee de los sensores, implementa la comunicación inalámbrica y pasa de nuevo al modo de reposo. Cada dispositivo puede alimentarse con baterías recargables y un panel solar, lo que hace que el sistema sea muy autónomo.
Proceso de implantación
Para obtener una medición precisa, los sensores se han calibrado en laboratorios profesionales con el fin de ofrecer los mejores resultados en este proyecto. Por un lado, uno de los mayores problemas a los que se ha enfrentado este proyecto ha sido el relacionado con la calibración de los sensores. Por otro lado, como los nodos forman una red mallada, se han realizado muchas pruebas para determinar la mejor ubicación de los repetidores.
El Waspmote, la placa del sensor de gases, los sensores y la batería se colocaron dentro de una caja para poder colocarlos en los frigoríficos. Los dispositivos finales envían los datos del sensor cada hora y duermen el resto del tiempo para ahorrar batería. Los repetidores están alimentados todo el tiempo para enrutar los paquetes y mantener la red activa.
Fig. 6.- Dispositivo DeltaZ que contiene Waspmote
Una vez validados los nodos sensores mediante un gran número de pruebas, se desplegaron en varios hospitales de Malasia.
Fig. 7.- Waspmote colocado en las paredes del Hospital para repetir la señal
Los nodos sensores realizan mediciones y envían periódicamente los resultados a la aplicación servidor para su posterior análisis y almacenamiento en la base de datos. La aplicación web recoge información de los nodos y realiza su visualización.
Fig. 8.- Aplicación web para monitorizar los parámetros de la nevera
Los dispositivos finales, los nodos de los frigoríficos, funcionan con una batería de litio. Aprovechando las funciones de ahorro de energía de Waspmote, estos nodos tienen una autonomía de hasta 16 meses. Los repetidores están alimentados todo el tiempo para repetir los paquetes, por lo que no necesitan mantenimiento.
Gracias a este proyecto, las condiciones de almacenamiento en los frigoríficos médicos pueden controlarse en tiempo real, lo que ahorra tiempo y dinero y evita romper la cadena de frío, lo que acarrearía enormes pérdidas económicas.
Si está interesado en Waspmoteestaremos encantados de ayudarle a diseñar su sistema. Puede solicitar una oferta de Waspmote aquí.
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