YAŞLI VEYA ENGELLİ BİREYLERE YÖNELİK RASPBERRY PI4 TABANLI TAKİP SİSTEM TASARIMI

Year 2023, Volume: 7 Issue: 3, 520 - 531, 31.12.2023

Habib Doğan , Alperen Gönül , Emrehan Baysal

https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.1352068

Abstract

Dünya nüfusunun gittikçe yaşlanması, en çok sağlık hizmeti ihtiyacı duyan bu kesime yönelik yeni teknolojilerin devreye sokulmasını zorunlu kılmaktadır. Gittikçe daha da artan bir şekilde yaygınlık kazanan akıllı ev platformları bu konseptte düşünülen ilk çözümlerin başında gelmektedir. Yaşlı ve engellilerin bulundukları mekanlarda izlenmesi, olası sağlık sorunlarında kişi ya da kurumların ani müdahale imkanlarının devreye sokulması, mahremiyet olgusunun da gözetilerek bu tür bireylerin hastane veya bakım evleri yerine kendi mekanlarında daha konforlu bir yaşama kavuşturularak daha mutlu bir hayat sürmelerinin önünün açılması bu tür çalışmaların ana motivasyonudur. Bu çalışmada yaşlı ve engellilere yönelik olarak bir akıllı ev sistemi tasarımı yapılmış ve test edilmiştir. Sistem Raspberry Pi4 kullanılarak denetlenmiş, ESP32 DevKit modülüyle de desteklenerek uzaktan erişimin sağlanması amaçlanmıştır. Uzaktan erişim bir web arayüzü ile bireyin bulunduğu mekanların ve sağlık durumunun izlenmesi, aksi bir durumun yaşanması durumunda da gerekli kişi ya da kurumların haberdar edilmesi temelinde çalışmaktadır. 3D yazıcılarla üretilmiş kılıfa yerleştirilen bir bilezik bireylere takılarak onların nabız ve vücut sıcaklıklarının takibi yapılmış ve istenilmesi durumunda da kişi mahremiyetini ihmal etmeyecek şekilde bir kamera ile bireylerin düşme pozisyonlarının algılanması sağlanmış, olası bir düşme durumunda farklı bildirim seçenekleri devreye sokulmuştur. Kişilerin bulundukları ortamın hava kalitesi ve aydınlatma durumları için farklı sensörler kullanılmış ve standart durumlar sağlanmaya çalışılmıştır. Çalışma sonunda ortaya konulan tasarımla yaşlı veya engellilerin izlenmesi, durumlarının değerlendirilmesi, sonuçların depolanarak sonraki durumlarda yol gösterici olarak kullanılması sağlanmıştır. Sistemin tek dezavantajı olarak internet bağlantısının sürekli aktif olmasının bildirim ve izleme için zorunlu olmasıdır.

Keywords

3D yazıcı, akıllı evler, ESP826, raspberry pi4, yaşlı takibi.

Ethical Statement

Bu çalışma TÜBİTAK tarafından, 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Desteği 2022 Yılı 2.Dönemi kapsamında “Raspberry Pi Kullanarak Yaşlı Takip Otomasyon Sistem Tasarımı” proje başlığı ile desteklenmiştir.

Supporting Institution

Tübitak

Project Number

2209 2002-2. Dönem

RASPBERRY PI4 BASED TRACKING SYSTEM DESIGN FOR ELDERLY OR DISABLED PEOPLE

Abstract

The aging of the world's population necessitates the introduction of new technologies for this segment of the people who need healthcare services the most. Smart home platforms, becoming increasingly widespread, are one of the first solutions considered in this concept. The main motivation of such studies is to monitor the elderly and disabled people in their places, to enable immediate intervention by individuals or institutions in case of possible health problems, and to pave the way for such individuals to lead a happier life by providing them with a more comfortable life in their own places instead of hospitals or nursing homes by considering the concept of privacy. In this study, a smart home system for the elderly and disabled was designed and tested. The system was controlled using Raspberry Pi 4 and supported with an ESP32 DevKit module to provide remote access. Remote access works on the basis of monitoring the places and health status of the individual with a web interface and notifying the necessary people or institutions in case of an adverse situation. A smart bracelet placed in a case produced with 3D printers was attached to the individuals and their pulse and body temperatures were monitored, if desired, the fall positions of the individuals were detected with a camera in a way that does not neglect the privacy of the person, and different notification options were activated in case of a possible fall. Different sensors were used for the air quality and lighting conditions of the environment in which the people are located and standard conditions were tried to be provided. With the design presented at the end of the study, it was ensured that the elderly or disabled people were monitored, their conditions were evaluated, and the results were stored and used as a guide in future situations. The only disadvantage of the system is that the internet connection must be constantly active for notification and monitoring.

Keywords

3D printer, elderly tracking, ESP826, raspberry pi4, smart homes.

Project Number

2209 2002-2. Dönem

References

• 1.Yumurtacı, M., Keçebaş, A., “Akıllı Ev Teknolojileri ve Otomasyon Sistemleri”, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, 2009.
• 2.Ageing, World Health Oganization, https://www.who.int/health-topics/ageing#tab=tab_1 August 21, 2023.
• 3.Pal, D., Funilkul,S., Charoenkitkarn N., Kanthamanon, P., "Internet-of-Things and Smart Homes for Elderly Healthcare: An End User Perspective," in IEEE Access, Vol. 6, Pages 10483-10496, 2018.
• 4.Majumder, S., Aghayi, Emad., Noferesti, M., Memarzadeh-Tehran, H., Mondal, T., Pang, Z., Deen, M., “Smart homes for elderly healthcare Recent advances and research challenges”, Sensors, Vol 17, Issue 11 Pages1-32, 2017.
• 5.Küdür Çirpan, F., Atalan Özlen, N., Gürer, A, “Yaşlı Bakım Hizmetleri”, Journal of Health Services and Education, Cilt 3, Sayı 1, Sayfa 1-6, 2019.
• 6.Koçak, Ç. ve Kırbaş, İ., “Arduino tabanlı prototip akıllı ev sistemi tasarımı”, AB’16- XVIII. Akademik Bilişim Konferansı. Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın, 2016.
• 7.Koçyi̇git, Y., Sine, Ö., “İnternet üzerinden kontrol edilen tam otomasyonlu akıllı ev sistemleri için örnek bir uygulama”, DÜMF Mühendislik Dergisi, Cilt 11, Sayı 2, Sayfa 521-532, 2020.
• 8.Küçüköner, E. M., Yavuz, E., “Yaşlı ve engelli̇ hastalar için uzaktan takip sistemi̇”, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Cilt 4, Sayı 2, Sayfa 99-104, 2016.
• 9.Yüzgeç, U., Aba, Ö., “Raspberry Pi Kullanılarak bir Akıllı Ev Uygulaması Geliştirilmesi”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt 4, Sayı 1, Sayfa 21-29, 2017.
• 10.Taşkesen, E., Üren, R., Üren, S., “Nesnelerin İnterneti (IoT) ve Akıllı Şebekeler: IoT Cihazları Akıllı Şebekeler İçin Kullanımı”, International Journal of Advanced Natural Sciences and Engineering Researches, Cilt 7, Sayı 4, Sayfa 43–49, 2023.
• 11.Bekçibaşı, U., Tenruh, M., “Telefon Şebekesi Üzerinden Şifre Güvenlikli Akıllı Ev Kontrol Sistemi”, Akademik Bilişim’11- XIII. Akademik Bilişim Konferansı, Malatya, 2011
• 12.Kardaş, Y., Özerdem, M. S., “GSM kontrollü akıllı ev uygulaması”, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, Cilt 6 Sayı 1, Sayfa 9-1, 2015.
• 13. Alaçakal, İ., Doğan, H., “Nesnelerin İnterneti Tabanlı Akıllı Kapı Uygulaması”, Türk Bilim ve Mühendislik Dergisi, Cilt 5, Sayı 1, Sayfa 21-28, 2023.
• 14.Kantekin, U., Aytekin, U., Uzunoğlu, C. P., Çekli, S., “Engelliler için Akıllı Ev Otomasyon Sistemi”, Tıp Teknolojileri Ulusal Kongresi, Nevşehir, 2014.
• 15.Güneş, H., Orta, E., Akdaş D., Akıllı Evlerde Kullanılan Yapay Zekâ Teknikleri için Simülasyon Geliştirilmesi / GU J Sci, Part C, Cilt 7, Sayı 3, Sayfa 554-563, 2019.
• 16.Akır, D., Tepe, C., Odabaş, M. S., "Akıllı Ev Sistemlerinde Yapay Zekâ Kullanımı Üzerine Bir Değerlendirme" Ondokuz Mayıs Üniversitesi Mühendislik Bilimleri ve Teknolojisi Dergisi, Cilt 2 Sayı 2, Sayfa 185-204, 2022.
• 17.İlkbahar, F., Ünal, Ş., Karakaya, A. T., Eren, B., “Akıllı ev sistemleri üzerine bir model önerisi” Bilişim Teknolojileri Online Dergisi, Cilt 12 Sayı 45, Sayfa 90-105, 2021.