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Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, Octubre 2017
4°r. Encuentro de Jóvenes en la Investigación de Bachillerato-CONACYT
Acapulco, Guerrero 4, 5 y 6 de octubre 2017
Memorias
Alerta para adultos mayores
Veronica Loeza Garcia (Becario)
Unidad Académica Preparatoria No.35, Universidad Autónoma de Guerrero
Gustavo Adolfo Alonso Silverio (Asesor)
Unidad Académica de Ingeniería
Universidad Autónoma de Guerrero
Introducción
En la actualidad una de las grandes problemáticas es en el cuidado de adultos mayores
por lo que este proyecto se basa en un diseño de dispositivo de vigilancia o atención, que permite
el monitoreo exhaustivo de su comportamiento. Han producido cambios demográficos tanto en
México como el resto del mundo por lo que se observa un incremento de la población de adultos
mayores, las caídas son la fuente más frecuente de morbilidad y mortalidad en personas de edad
adulta, convirtiéndose en un grave problema de salud pública, por las lesiones que se producen, y
accidentes que pueden resultar con efectos graves si no reciben atención inmediata.
El fenómeno del “decremento de la ejecución” en las tareas de vigilancia ha sido
considerado como el hallazgo omnipresente en los experimentos sobre atención sostenida. De
hecho, la práctica totalidad de las investigaciones del mantenimiento de la atención han girado en
torno al fenómeno de decremento de la ejecución en las tareas de vigilancia. (Psicología de la
Atención, 2008).
El mundo está envejeciendo rápidamente: para el año 2050 el número de personas de 60
años de edad y más como proporción global se habrá duplicado, de 11% en el 2006 a 22%. Para
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entonces, por primera vez en la historia de la humanidad, habrá más personas mayores que niños
de (0-14 años de edad) en la población (2). Los países en desarrollo están envejeciendo a un
ritmo mucho mayor que los países desarrollados: dentro de la cinco décadas, poco a poco más del
80% de las personas mayores del mundo vivirán en países en desarrollo, frente a 60% en el
2005(3).
La OMS define las caídas como: “consecuencia de cualquier acontecimiento que precipite
al paciente al suelo en contra de su voluntad”. Estadísticas internacionales señalan que cerca de
un tercio de las personas de 65 y más años que viven en sus casas sufren una o más caídas cada
año y que, de estas, aproximadamente una de cada cuarenta ingresa al hospital. A medida que
aumenta la edad aumentan las caídas. Estudios realizados en la comunidad muestran que la
incidencia de caídas se incrementa conforme a la edad: entre los adultos mayores (65-70 años) la
prevalencia es del 25% y llega al 35-45% en edades avanzada (80-85 años). (Rubén López l.,
Eladio mancilla S., Alicia Villalobos C., Patricio Herrera V.)
Objetivos
El objetivo de este proyecto es alertar la caída del adulto mayor a un familiar mediante un
dispositivo que llamara.
Metodología
Materiales:
Arduino uno
Acelerómetro
GSM
Impresión 3D
batería recargable
Cable
La base del funcionamiento en este proyecto es el utilizar una plataforma de hardware y
software libre arduino, que se encargara de las funciones que se realizan en el dispositivo
empleado.
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Figura 1. Arduino uno
1. El Arduino (Figura 1) es una placa basada en un micro controlador, específicamente un
ATMEL. Un micro controlador es un circuito integrado en el cual se pueden grabar instrucciones.
Estas instrucciones se escriben utilizando un lenguaje de programación que permite al usuario
crear programas que interactúan con circuitos electrónicos.
Normalmente un micro controlador posee entradas y salidas (digitales, analógicas y para
protocolos de comunicación). Un Arduino es una placa que cuenta con todos los elementos
necesarios para conectar periféricos a las entradas y salidas del micro controlador. Se trata de una
placa impresa con todos los componentes necesarios para el funcionamiento del micro y su
comunicación con una computadora a través de comunicación serial.
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Esquemas del dispositivo, planteadas al inicio del proyecto sobre entradas, salidas y
funcionamiento
Entradas Salidas
-Acelerómetro
-Batería
-módulo GSM
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Esquema de Funcionamiento
Rangos establecidos
Llamada
Tiempo
Fin
Reiniciar
sistema
Encender
Módulo GSM
Normales Totalmente anormales
Acelerómetro
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Se utiliza un acelerómetro GY-521 para el monitoreo del adulto mayor
Imagen 2. Acelerómetro GY-521 (MPU6050)
2. Un acelerómetro es un dispositivo que mide la aceleración y las fuerzas inducidas por la
gravedad. EL MPU6050 es una unidad de medición inercial o IMU (Inertial Measurment Units)
de 6 grados de libertad (DoF) pues combina un acelerómetro de 3 ejes y un giroscopio de 3 ejes.
El acelerómetro se conecta al arduino mediante cables y un protoboard
Imagen 3. Conexión realizada
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Mediante el programa de arduino se crea un código para la utilización del acelerómetro
Imagen 4. Código
Se hacen pruebas para ver el correcto funcionamiento del acelerómetro
Imagen 5. Prueba del funcionamiento
El acelerómetro fue probado en 8 personas de 17 a 28 años de edad, para la obtención de los
ángulos de incidencia de caída, los criterios que se evaluaron en la prueba son:
- Parado en su totalidad
- Acostado horizontalmente en el piso
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- Acostado horizontal hacia flanco izquierdo en el piso
- Acostado horizontal hacia flanco derecho en el piso
- Sentado
- Caminando
- Cogiendo un objeto del suelo
A los datos obtenidos en la prueba realizada con el acelerometro, se usaron con el fin de crear
un registro mediante tablas, para facilitar la comparacion de los angulos de inclinacion o angulos
de incidencia de caida.
Se clacificaron cada uno de los criterios realizados respecto su eje “X”,”Y” .
Solo se tomaron en cuenta 3 de 7 criterios de los cuales se opto por escoger el numero
mayor y el numero menor de ambos ejes (X,Y) para odtener los rangos que se usaran para la
realizacion de la llamada
Para poder realizar la llama se utilizo un modulo GSM “SIM 900”
Imagen 6. Módulo GSM
6. GSM (global system for global communications) es un módulo multi-banda que permite enviar
y recibir llamadas mediante comandos AT
Se hacen las conexiones necesarias del módulo GSM y el arduino mediante cables
macho-macho con la ayuda de una placa de pruebas, más bien llamada protoboard
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Imagen 7. Conexiones GSM/ARDUINO/PROTOBOARD
Se crea el código que procesara el microcontrolador (arduino) que permitirá realizar la
comunicación de dispositivos, para que la llamada pudiera ser realizada a un número determinado
este se escribió directamente en su código.
Con los rangos odtenidos y el modulo gsm realizando llamadas, se asen las ultimas
pruevas con todos los componenetes(acelerometro, arduino, modulo gsm) que integra la alarma
para adultos mayores y se verifica que efectivamente realice la llamada en el mometo de la caida
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Imagen 8. Todos los componentes
El diseñó del armazón del dispositivo fue creado en una página de internet llamada
“tinkercad.com”.
Imagen 9. Diseño del dispositivo
Para pasar del diseño virtual, al diseño físico se planeó usar la impresión 3D
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Imagen 10. Impresión 3D
10. La impresión 3D (también llamada fabricación aditiva), es pionera en cuanto se refiere
a tecnología porque es un proceso que se realiza en tres dimensiones, lo cual despierta interés de
cómo es posible que se pueda realizar objetos solidos de diferentes formas a partir de un modelo
digital de la computadora. Su proceso de impresión es limpio, fácil de usar. La piezas están
construidas a base de filamento de plástico pueden resistir al calor, químicos, entornos húmedos y
a la tensión mecánica.
La para el uso apropiado del dispositivo y su correcto funcionamiento se ensambla todos
los componentes que lo integran, más el producto final que se creó mediante la impresión 3D.
Para que el dispositivo siempre estuviera encendido su fuente de alimentación fue una pawerban
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Resultados
El acelerómetro fue probado en 8 personas de 17 a 28 años de edad, para la obtención de
los ángulos de incidencia de caida
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Datos de las personas que se le realizaron la prueba
Resultados de las pruebas realizadas de los ejes “X”,”Y”
NO. NOMBRE EDAD SEXO ESTATURA PESO
1 Usuario 17 MASCULINO 1.60m
59
2 Usuario 22
MASCULINO 1.62m 75
3 Usuario 21
MASCULINO 1.73m 82.5
4 Usuario 22
MASCULINO 1.79m 104
5 Usuario 22
MASCULINO 1.75m 60
6 Usuario 22
MASCULINO 1.53m 53
7 Usuario 28
MASCULINO 1.80m 116.6
8 Usuario 17
FEMENINO 1.59m 60
TP Parado
AC Acostado horizontalmente en el piso
ACH Acostado horizontal hacia flanco izquierdo en el piso
ACD
Acostado horizontal hacia flanco derecho en el piso
ACH
ACH
ACH
SNT Sentado
CMN Caminando
CUO Cogiendo un objeto del suelo
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NO.
DATOS OBTENIDOS DEL EJE "X"
TP AC ACH ACD SNT CMN CUO
1
0.00 a
-4.27°
0.00 a
24.13°
0.00 a
86.72°
0.00 a
86.28° 0.00 a 0.38°
0.00 a
-6.37° 0.00 a 6.77°
2 0.00 a -3° -1° a 2° 64° a 72° 0.0 a 10° -2° a 4.5°
3 0.00 a -2° 0.00 a 2.5° 0.00 a
-90.50°
0.00 a
-70.80° 0.00 a 7 ° 0.00 a 3°
0.00 a 31°
4 0.00 a
-8.90°
0.00 a
2.18°
0.00 a
-85.29°
0.00 a
81.97°
0.00 a
1.00°
0.00 a
-7.82 ° 0.00 a 65.7°
5 0.00 a
-4.45°
0.00 a
24.00°
0.00 a
-86.75°
0.00 a
85.95°
0.00 a
-8.96°
0.00 a
11.66°
0.00 a
-18.85°
6 0.00 a
-12.77°
0.00 a
24.49°
0.00 a
-84.33°
0.00 a
57.04°
0.00 a
-14.76°
0.00 a
-14.54
0.00 a
15.19°
7 0.00 a
-1.45°
0.00 a
-3.28
0.00 a
-88.53°
0.00 a
76.16° 0.00 a -2.60
0.00 a
-2.54° 0.00 a 7.45°
8 0.00 a
-6.35°
0.00 a
11.12°
0.00 a
80.07°
0.00 a
82.91
0.00 a
-3.99°
0.00 a
-7.18° 0.00 a 6.12°
NO.
DATOS OBTENIDOS DEL EJE "Y"
TP AC ACH ACD SNT CMN CUO
1 0.00 a 3.19°
0.00 a
64.12°
0.00 a
10.02°
0.00 a
-7.74°
0.00 a
-9.60° 0.00 a 1.37°
0.00 a
33.82°
2 0.00 a 3° 0.00 a 50° 0.00 a 64° 0.00 a
41.15° 0.00 a 3.07°
3 0.00 a
-6.50° 0.00 a 80° 0.00 a -2° 0.00 a -3°
0.00 a
12.05° 0.00 a -5.92
0.00 a 58°
4 0.00 a
-3.96°
0.00 a
83.92°
0.00 a
-4.69° 0.00 a 9.35°
0.00 a
-34.77° 0.00 a 3.98°
0.00 a
59.73°
5 0.00 a
-12.45°
0.00 a
58.47°
0.00 a
-2.93°
0.00 a
-5.04° 0.00 a 3.45°
0.00 a
-15.95°
0.00 a
65.97°
6 0.00 a 7.57° 0.00 a
68.60°
0.00 a
-6.48°
0.00 a
-30.73°
0.00 a
-10.61°
0.00 a
-10.95°
0.00 a
52.78°
7 0.00 a
14.48°
0.00 a
82.03°
0.00 a
3.17°
0.00 a
-10.72°
0.00 a
-20.58°
0.00 a
14.14°
0.00 a
-20.58°
8 0.00 a
-6.88°
0.00 a
73.76°
0.00 a
11.64° 0.00 a 8.47° 0.00 a 9.16°
0.00 a
-5.13°
0.00 a
74.12°
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Clacificasion de cada uno de los criterios realizados respecto su eje “X”,”Y”
NO.
EJES
X Y
TP
1 -4.27° 3.19°
2 -3° 3°
3 -2° -6.50°
4 -8.90° -3.96°
5 -4.45° -12.45°
6 -12.77° 7.57°
7 -1.45° 14.48°
8 -6.35° -6.88°
NO. EJES
X Y
ACH
1 86.72 10.02°
2
3 -90.50° -2°
4 -85.29° -4.69°
5 -86.75° -2.93°
6 -84.33° -6.48°
7 -88.53° 3.17°
8 80.07° 11.64°
NO.
EJES
X Y
SNT
1 0.38° -9.60°
2 10° 41.15°
3 7 ° 12.05°
4 1.00° -34.77°
5 -8.96° 3.45°
6 -14.76° -10.61°
7 -2.60 -20.58°
8 -3.99° 9.16°
NO.
EJES
X Y
AC
1 24.13° 64.12°
2 2° 50°
3 2.5° 80°
4 2.18° 83.92°
5 24.00° 58.47°
6 24.49° 68.60°
7 -3.28 82.03°
8 11.12° 73.76°
NO.
EJES
X Y
ACD
1 86.28° -7.74°
2 64° a 72° 64°
3 -70.80 -3°
4 81.97° 9.35°
5 85.95° 5.04°
6 57.04° -30.73°
7 76.16° -10.72°
8 82.91° 8.47°
NO.
EJES
X Y
CMN
1 -6.37° 1.37°
2 -2° 3.07°
3 3° -5.92
4 -7.82 ° 3.98°
5 11.66° -15.95°
6 -14.54 -10.95°
7 -2.54° 14.14°
8 -7.18° -5.13°
Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, 2017
NO.
EJES
X Y
CUO
1 6.77° 33.82°
2
3 31° 58°
4 65.7° 59.73°
5 -18.85 65.97°
6 15.19 52.78°
7 7.45° -28.54
8 6.12° 74.12°
Solo se tomaron en cuenta 3 de 7 criterios, de los cuales se opto por escoger el numero mayor
y el numero menor de ambos ejes (X,Y).
NO. EJES
X Y
ACH
1 86.72° 10.02°
2 -84.95° -3.05°
3 -90.50° -2°
4 -85.29° -4.69°
5 -86.75° -2.93°
6 -84.33° -6.48°
7 -88.53° 3.17°
8 80.07° 11.64°
NO.
EJES
X Y
AC
1 24.13° 64.12°
2 2° 50°
3 2.5° 80°
4 2.18° 83.92°
5 24.00° 58.47°
6 24.49° 68.60°
7 -3.28 82.03°
8 11.12° 73.76°
NO.
EJES
X Y
ACD
1 86.28° -7.74°
2 64° a 72° 64°
3 -70.80 -3°
4 81.97° 9.35°
5 85.95° 5.04°
6 57.04° -30.73°
7 76.16° -10.72°
8 82.91° 8.47°
Mayor
Menor
Memorias del 4° Encuentro de Jóvenes en la Investigación de Bachillerato-CONACYT
Acapulco, Guerrero 4, 5 y 6 de octubre 2017
Tiempo que tarda en detectar una caida
CRITERIO TIEMPO
AC 3 segundos
ACH 3 segundos
ACD 3 segundos
Tiempo que tarda en relizar una llamada
CRITERIO TIEMPO
AC 29-35 segundos
ACH 29-35 segundos
ACD 29-35 segundos
Producto final
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Conclusiones
En la actualidad el propósito de la tecnología es dar solución a los diversos problemas que
se presentan día a día. Uno de esos grandes problemas es en el cuidado de los adultos mayores,
mediante este proyecto se pretende dar solución a la atención que se le debe recibir un adulto
mayor después de una caída, para evitar que las circunstancias pasen a cosas mayores, que en los
peores de los casos seria la muerte, su principal función es dar aviso a familiares que no tenga la
disposición de estar al cuidado o pendiente de la persona mayor, ya que por la edad necesitan de
toda la atención posible.
Referencias bibliográficas
1. Psicología de la Atención, 2008. Pdf(
http://www.psicocode.com/resumenes/6ATENCION.pdf)
2. Population ageing 2016. New York, United Nations Departement of Economic and Social
Affairs, Population división,
2006(http://www.un.org/esa/populations/publications/ageing/ageing2016.html, accessed 10 jul
2017).
3. Population issues: meeting devolopment goals. Fast facts 2005. New York, United Nations
Population Fund, 2007(www.unfpa.org/pds/facts.htm, accessed 26 june, 2007).
4. Rubén López l., Eladio mancilla S., Alicia Villalobos C., Patricio Herrera V. 2006 pdf.
(http://web.minsal.cl/portal/url/item/ab1f8c5957eb9d59e04001011e016ad7.pdf)