Skepi - Γυμνάσιο Αντιρρίου
Η εφαρμογή που προτείνεται στοχεύει στην προστασία ηλικιωμένων ατόμων (που, ίσως, να υποφέρουν από κάποια ανίατη ασθένεια ή να έχουν κάποιου τύπου κινητικό πρόβλημα) στις καθημερινές τους δραστηριότητες μέσα και έξω από την κατοικία τους με όσο το δυνατόν λιγότερο επεμβατικό τρόπο. Το γεγονός ότι η βασική απαίτηση είναι η διαρκής επιτήρηση σε όλους τους χώρους που κινείται ο ηλικιωμένος άνθρωπος μας οδηγεί στην επιλογή μίας έξυπνης συσκευής εξοπλισμέ νης με αισθητήρες που μπορούν να λάβουν μετρήσεις κρίσιμων παραμέτρων που αφορούν την κίνηση και την κατάσταση υγείας του. Επιπρόσθετα, η συσκευή θα πρέπει να έχει δυνατότητα επικοινωνίας των μετρήσεων αυτών με στόχο την αποστολή προειδοποιήσεων εάν άνθρωπος βρίσκεται σε επικίνδυνη κατάσταση δίνοντας, ταυτόχρονα, και τη θέση του μέσω GPS συντεταγμένων. Για τους στόχους της πιλοτικής εφαρμογής του προτεινόμενου έργου επιλέξαμε να ανιχνεύσουμε πτώση του ηλικιωμένου ανθρώπου ή κάποια στιγμιαία καρδιακή αρρυθμία.
Παράλληλα, τονίζεται ιδιαίτερα η σημασία της προστασίας της ιδιωτικότητας του ατόμου καθώς και της ασφάλειας των εμπλεκόμενων, σε μία εφαρμογή, πληροφοριακών συστημάτων στα πλαίσια του κανονιστικού πλαισίου GDPR έτσι ώστε οι μαθητές να εξοικειωθούν, και ως μέλη της κοινωνίας του διαδικτύου, με τις σημαντικές αυτές έννοιες. Στην εφαρμογή μας, τα δεδομένα που προέρχονται από τους αισθητήρες κρυπτογραφούνται με τον αλγόριθμο AES-128. Επίσης, για την ανάλυση των καρδιακών παλμών (φάσμα συχνοτήτων) χρησιμοποιείται ο Fast Fourier Transform (FFT) στα δεδομένα που προέρχονται από τους αισθητήρες καρδιακών παλμών. Τέλος, για τον εντοπισμό κίνησης εκτός επιτρεπόμενων ορίων θέσης, χρησιμοποιείται αλγόριθμος υπολογιστικής γεωμετρίας που αποφασίζει αν ένα δοσμένο σημείο βρίσκεται εντός ή εκτός δοσμένου πολυγώνου (με μετατροπή σφαιρικών συντεταγμένων, όπως αποστέλλονται από τη συσκευή GPS, σε καρτεσιανές συντεταγμένες, που χρησιμοποιούνται στην υπολογιστική γεωμετρία). Για κάθε παρέκλιση, γίνεται απόστολή ALERT email σε καθορισμένο παραλήπτη.
Στόχος μας ήταν, μέσα από το έργο αυτό, να εμπλουτίσουν τις γνώσεις τους οι μαθητές γύρω από αλγοριθμικά θέματα, από το πώς η Γεωμετρία γίνεται βασικό υπολογιστικό εργαλείο εφαρμογών, πώς γίνεται επεξεργασία ενός σήματος, και πώς μπορούν τα δεδομένα να κρυπτογραφηθούν και να διασφαλιστούν από ωτακουστές του Διαδικτύου. Στόχος, επίσης, ήταν να εξοικειωθούν οι μαθητές με το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και τις δυνατότητες των μικρών συσκευών (<<πράγματα>>) που έχουν, όμως, ισχυρές υπολογιστικές και τηλεπικοινωνιακές δυνατότητες (όπως το Arduino MKRWiFi1010 που χρησιμοποιήσαμε) καθώς και με το πόσο εύκολο είναι να χτιστούν εφαρμογές Διαδικτύου των Πραγμάτων με χρήση ανοιχτού λογισμικού και υλικού καθώς και με την δωρεάν χρήση πλατφόρμας Διαδικτίου των Πραγμάτων όπως η Wia που επιλέξαμε.
Η κύρια ομάδα εργασίας αποτελείται από τους εξής μαθητές και μαθήτριες όμως όλοι οι μαθητές του γυμνασίου μας ενημερώνονταν για την πορεία και της δυνατότητες της συσκευής:
1 ΘΕΟΔΩΡΑ ΚΟΥΒΕΛΗ ΤΑΞΗ Γ 2 ΜΑΡΙΝΑ ΚΟΥΒΕΛΗ ΤΑΞΗ Γ 3 ΓΕΩΡΓΙΑ ΜΑΤΟΥ ΤΑΞΗ Γ 4 ΑΝΔΡΙΑΝΑ ΚΑΡΝΑΧΩΡΙΤΗ ΤΑΞΗ Γ 5 ΜΑΡΙΑΛΕΝΝΑ ΚΑΡΑΤΖΟΥΝΗ ΤΑΞΗ Γ 6 ΣΟΦΙΑ ΖΕΛΙΟΥ ΤΑΞΗ Γ 7 ΜΑΡΙΑ ΜΠΟΥΖΑ ΤΑΞΗ Γ 8 ΜΑΡΙΑΝΝΑ ΣΤΑΜΑΤΙΟΥ ΤΑΞΗ Γ 9 ΝΙΚΟΛΕΤΑ ΜΠΟΝΟΥ ΤΑΞΗ Γ 10 ΚΟΡΙΝΑ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΥ ΤΑΞΗ Γ 11 ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΧΑΡΙΖΗ ΤΑΞΗ Γ 12 ΑΛΕΞΑΝΔΡΑ ΦΡΑΓΚΟΥ ΤΑΞΗ Γ
Έργο ολοκληρωμένο - ο κώδικας της εφαρμογής βρίσκεται στον κατάλογο src. Χρησιμοποιήθηκαν κάποιες βιβλιοθήκες, των οποίων την πηγή αναφέρουμε (δείτε το αρχείο στον κατάλογο presentations). Το αρχείο wiring+libraries.odp δείχνει την καλωδίωση των εξαρτημάτων.
Ο κατάλογος presentations περιέχει, επίσης, τις παρουσιάσεις όλων των εξαρτημάτων και του ρόλου τους στο έργο μας.
Στην πιο κάτω εικόνα φαίνεται η τελική κατασκευή μας (στον κατάλογο presentations θα βρείτε την πλήρη περιγραφή της κατασκευής και των συστατικών μερών της μαζί με την τεκμηρίωση του κώδικα καθώς και σκέψεις για μελλοντικές επεκτάσεις της κατασκευής αυτής με χρήση περισσότερων τύπων αισθητήρων):
Και οι μαθητές μας!
