Design and implementation of a wired intercommunication prototype for hospital care

Abstract

Introduction− In health centers, communication between the medical staff and the patient is generally performed by an intercom. Some of these devices have evolved in order to simplify the duty of medical staff by introducing indicator systems that allow to report which rooms demand medical service. However, they present technical weaknesses, for example, high energy consumption or high loss of informa-tion packets.Objective−Design and build an instrumentation and a measurement prototype for hospital care that demands less energy consumption and gives a wide range of data transmission when compared to the works proposed in the literature.Methodology−In synthesis, the prototype uses a network of switches for emergency call generation. These are sent to an intercom which enables a channel. Then, the information is processed and transmitted to every visualization module through a microcontroller and an RS-485 serial communica-tion bus. Finally, this information is decoded and displayed in a light indicator.Results− The testing protocol evaluates and compares the operation, performance and reliability of the equipment to that similar equipment in the same time window. A reading of energy consumption and loss of data packets was perfor-med. In addition, a random experiment was carried out and the results were modeled from a Poisson stochastic process. The results showed a decrease of power consumption in a sta-ble regime of 91% in comparison to the results mentioned in the literature. On the other hand, the equipment presented an information loss rate under 4% of average.Conclusions−The design process included a hardware and software strategy which allowed to reduce the energy con-sumption of the display module in a steady state and increa-sed the equipment’s reliability. Furthermore, the equipment is technically efficient, scalable and maintenance friendly.

Introducción: En centros de salud la comunicación entre el personal médico y los pacientes en general se lleva a cabo por medio del intercomunicador. Algunos de estos dispositivos han evolucionado simplificando los trabajos del personal asistente del hospital, introduciendo sistemas indicadores que permiten informar la habitación que demanda servicio médico al público, sin embargo, presentan debilidades técnicas como el alto consumo energético y la pérdida significativa de paquetes de información. Objetivo: Diseñar y construir un prototipo de instrumentación y medida para el cuidado en hospitales, que demande un gasto energético menor, y un mayor alcance en la transmisión de datos que los propuestos en la literatura. Metodología: En síntesis, el prototipo utiliza una red de interruptores para la generación de las llamadas de emergencia, estas son enviadas a un intercomunicador el cual habilita un canal; luego la información es procesada y transmitida a los módulos de visualización por medio de un microcontrolador y un bus comunicación serial RS-485, finalmente esta información es decodificada y visualizada en un indicador luminoso. Resultados: El protocolo de prueba consistió en evaluar y comparar el funcionamiento, el rendimiento y la confiabilidad del mismo con un equipo similar en la misma ventana de tiempo. Se realizaron lecturas de consumo energético, pérdida de paquetes de datos y se implementó un experimento aleatorio cuyos resultados fueron modelados a partir de un proceso estocástico de Poisson. Los resultados arrojaron una disminución del consumo energético en régimen estable de 91% en comparación a lo expuesto en la literatura. Por otro lado, el equipo presenta una tasa de perdida de paquetes de información menor al 4% en promedio. Conclusiones: El procedimiento de diseño contempla una estrategia por hardware y software que permite disminuir el consumo energético de módulo de visualización en estado estable y aumentar la confiabilidad del equipo. Además de ser eficiente, el equipo es escalable y de fácil mantenimiento.