I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  13 ,   No .   3 N o v e m b er   20 24 ,   p p .   7 3 5 ~ 7 4 7   I SS N:  2089 - 4864 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 3 . i 3 . pp 7 3 5 - 747          735       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Portab le  neo na t u s incuba tor ba sed  on g lo ba l pos itioning  sy ste m       Nur  Su lt a n Sa la hu dd i n 1 Sri  P o er no m o   Sa ri 2 ,   Aqill a   Ra h m a M us y a f f a 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S y st e ms,  F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   I n f o r mat i o n   T e c h n o l o g y G u n a d a r ma   U n i v e r si t y ,   Jak a r t a I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l ,   F a c u l t y   o f   I n d u st r i a l   T e c h n o l o g y ,   G u n a d a r ma  U n i v e r si t y ,   Jak a r t a ,   I n d o n e si a   3 M u l t i me d i a   a n d   R o b o t i c s   L a b o r a t o r y ,   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S y st e ms ,   F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e   a n d   I n f o r mat i o n   T e c h n o l o g y G u n a d a r ma   U n i v e r si t y ,   Ja k a r t a ,   I n d o n e si a           Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 9 ,   2 0 2 3   R ev i s ed   J u n   6 ,   2 0 2 4   A cc ep ted   J u l 3 ,   2 0 2 4       T h e   ro le  o f   b a b y   in c u b a to is  c ru c ial  in   a ss isti n g   p re m a tu re   b a b ies   to   a d ju st   to   t h e ir   n e w   su rro u n d in g s.  H o w e v e r,   th e   c u rre n t   b a b y   in c u b a to c a u se c h a ll e n g e w h e n   u se d   f o e m e r g e n c y   f irst  a id .   T h e   c h a ll e n g e   is o f te n   b e c a u se   o f   it c u m b e rso m e   siz e ,   w h ich   m a k e tran sp o rtati o n   t o   re f e rra h o sp it a ls  d if f icu lt .   T o   a d d re ss   th is  is su e ,   p o rtab le  n e o n a te  in c u b a to b a se d   o n   t h e   g lo b a p o sit io n in g   sy ste m   ( G P S w a s   d e v e lo p e d .   T h e   re su lt o im p le m e n tatio n   tes ti n g   sh o w e d   th a th e   in c u b a to sy ste m   e ff e c ti v e l y   m o n it o re d   l o n g it u d e   a n d   latit u d e   c o o rd i n a tes ,   a w e ll   a th e   tem p e ra tu re   a n d   h u m i d it y   o f   th e   in c u b a to ro o m ,   a n d   t h e   b o d y   te m p e ra tu re   o f   n e o n a tes .   W e ig h in g   a p p ro x im a tel y   5 . 8   k g ,   th is  in c u b a to w a v e rsa ti le,  c o m p a ti b le  w it h   b o th   A a n d   DC  v o lt a g e   p o w e so u rc e s,  a n d   c a m e   e q u ip p e d   w it h   a   c a rr y in g   b a g   f o e a s y   tran sp o rt a ti o n   b y   m id w i v e o m e d ica p e rso n n e l.   Co n se q u e n tl y ,   th is  d e v e lo p m e n m a rk e d   a n   in n o v a ti v e   a d v a n c e m e n in   n e o n a te  in c u b a to m e d ica e q u ip m e n t,   f a c il it a ti n g   th e   s w if tra c k i n g   o f   th e   n e o n a te  in c u b a t o r' c o o rd i n a te  p o siti o n   in   c a se   o f   u n e x p e c ted   e v e n ts  o n   t h e   w a y   to   th e   h o sp i tal .   K ey w o r d s :   A p p licatio n   Neo n ate   P o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   P o s itio n   co o r d in ates   Sen s o r   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nu r   Su ltan   Salah u d d in   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   S y s t e m s ,   Fac u lt y   o f   C o m p u ter   Sci en ce   an d   I n f o r m atio n   T ec h n o l o g y   Gu n ad ar m Un iv er s it y   J alan   Ma r g o n d R a y 1 0 0 ,   Po n d o k   C i n a,   Dep o k   1 6 4 2 4 ,   I n d o n esia   E m ail: s u lta n @ s ta f f . g u n ad ar m a. ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   A c c o r d i n g   t o   th e   W o r l d   H e a lth   O r g an iz a t i o n   ( W H O ) ,   a p p r o x im a te ly   1 5   m i l li o n   b i r th s   w o r l d w id e   e a ch   y e a r   a r e   p r em at u r e ,   w ith   o v e r   o n e   m il li o n   r es u l t in g   in   im m e d ia t e   m o r t al i ty   [ 1 ] .   I n d o n es i is   r a n k e d   f i f th   g l o b a lly   i n   t h e   p r e v a l en c e   o f   p r em at u r e   b i r t h s .   Ge n e r a l ly ,   p r em at u r e   b a b i e s   f a ce   v a r i o u s   c o m p li c a t i o n s   d u t o   a n   u n d e r d e v e l o p e d   im m u n e   s y s t em ,   im p a ct in g   th e i r   en t i r e   g r o w t h   an d   d ev e l o p m en t   [ 2 ] .   N e o n a t e s ,   al s o   k n o w n   as  p r em a tu r e   o r   c r i ti c a l   n ew b o r n s ,   a r e   b a b i e s   b o r n   w ith   a   g es t ati o n a l   ag e   o f   l es s   t h a n   3 7   w e ek s   a n d   o f t en   h av e   l o w   b i r th   w e ig h t ,   d ef in e d   as   l e s s   th an   2 , 5 0 0   g r am s .   T h e   im m a tu r e   s t at e   o f   b a b y s   o r g an s   p r ev en ts   p r o p e r   f u n c t i o n in g ,   p a r ti cu l a r ly   in   t h o s e   b o r n   b e t w e en   2 4 - 2 7   w e ek s ,   w h o   f a c e   l o w   s u r v iv al   o d d s   w it h o u t   in t en s i v e   c a r [ 3 ] ,   [ 4 ] .   T h e   b a b y   in cu b a t o r   is   a   c r u c i al   m e d i c al   d ev i c e   d es ig n e d   t o   m a in t a in   a   c o n s t an t em p e r a tu r e   in   th i n cu b a t o r   r o o m .   Fu r th e r m o r e ,   i t   s e r v es   as   c r u c i al   t o o f o r   t h t r e atm en t   o f   c r i ti c a n e o n a t es ,   p r o v i d in g   c o n t r o ll e d   w a r m th   a n d   h u m i d i ty   [ 5 ] [ 8 ] .   H o w ev e r ,   s t an d a r d   b a b y   in cu b a t o r s   p r o v e   l ess   e f f ic ie n t   in   em e r g en c i es  d u e   t o   th ei r   cu m b e r s o m e   s i z e ,   n e c ess i t at in g   th e   d e v e l o p m en t   o f   e as i ly   t r a n s p o r t a b l e   in c u b at o r s .   T r a n s p o r t   i n cu b ato r s ,   s p ec i f ic all y   d esi g n ed   f o r   n eo n atal   ca r e,   en ab le  t h s a f tr a n s f er   o f   cr itical  o r   p r em at u r b ab ie s   b et w ee n   h o s p itals   w it h   ad eq u ate  n eo n ata l   in ten s i v ca r u n it s   [ 9 ] Stu d ies  h a v s h o w n   n o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 No .   3 No v e m b er   20 24 735 - 747   736   s ig n i f ica n d if f er en ce   b et w ee n   th u s o f   Kan g ar o o   m o t h e r   ca r e   ( KM C )   tr an s p o r an d   tr ad itio n al  tr an s p o r in cu b ato r s ,   w h ich   i s   th cu r r e n s ta n d ar d   o f   ca r [ 1 0 ] .   T o   a d d r ess   t h r is k   o f   lo s i n g   tr a n s p o r tatio n   in cu b ato r s   d u r in g   tr an s f er s ,   t h i m p le m e n tatio n   o f   tr ac k i n g   s y s te m   b ec o m e s   i m p o r ta n t .   T h s tu d y   ai m ed   to   d esig n   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r   eq u ip p ed   w it h   g lo b al  p o s itio n i n g   s y s te m   ( GP S)  s en s o r .   F u r th e r m o r e ,   t h e   s en s o r   w i ll  co n tin u o u s l y   tr ac k   th co o r d in ates  o f   th i n cu b ato r   th r o u g h o u it s   j o u r n e y   to   th h o s p ital.  T h is   in n o v ati v ap p r o ac h   en ab le s   m ed ical  p er s o n n el  to   m o n i to r   th in c u b ato r 's   p o s itio n   in   r ea l - ti m v ia  s m ar tp h o n e,   th er eb y   p r ev e n ti n g   p o t en tial lo s s   o r   f ataliti e s   d u r in g   t h r ef er r al  p r o ce s s .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h is   s t u d y   i s   co n ti n u at io n   o f   p r io r   ex p lo r atio n   co m p r is in g   th d e v elo p m e n o f   f o ld ab le  p o r tab le   n eo n ate  in c u b ato r   w it h   th ca p ac it y   f o r   te m p er atu r an d   h u m id it y   d etec tio n ,   m ain tain in g   r an g o f   3 4   °C   to   37   °C   an d   6 0 to   8 0 h u m id it y   [ 1 1 ] .   A   co r r esp o n d in g   aler s y s te m   f o r   p r em at u r b ab y   i n cu b ato r s   v ia  s h o r t   m es s ag e   s er v ice  ( SMS )   h a s   a ls o   b ee n   d e v is ed   [ 1 2 ] .   T h is   s y s te m   f ac il itates   th e   tr an s m is s io n   o f   te m p er atu r e   an d   h u m id it y   i n f o r m atio n   f r o m   t h in c u b ato r   to   s m ar tp h o n t h r o u g h   g lo b al  s y s te m   f o r   m o b ile  co m m u n icatio n   ( GSM ) .   An   ad d itio n al  asp ec o f   th is   s tu d y   r elate s   to   th w ir ele s s   p r e m at u r b ab y   m o n ito r in g   s y s te m   [ 1 3 ] .   T h is   s y s te m   d es cr ib es   in cu b ato r   te m p er atu r an d   h u m id it y   o n   p er s o n al  co m p u ter ,   p r o v id in g   in f o r m atio n   o n   th b ab y 's  h ea r tb ea s tatu s .   Mo r eo v er ,   an   in t er n et - b ased   ap p licatio n   m o n it o r s   th te m p er atu r e   an d   h u m id it y   o f   t h b ab y   i n cu b ato [ 1 4 ] .   Sev er al  s tu d ies  o n   n eo n ate  i n cu b ato r s   h a v in v e s tig ated   m o n ito r in g   s y s te m s .   Fo r   ex a m p le,   W i - Fi - b ased   s y s te m   h as  b ee n   d e s ig n ed   to   m o n i to r   in cu b ato r   te m p er atu r e,   h u m id it y ,   an d   th e   b ab y ' s   s k i n   te m p er at u r e ,   w h i le   d ata   is   tr an s m itte d   to   h o s co m p u ter   i n   t h e   n u r s e ' s   r o o m   [ 1 5 ] Si m u lta n eo u s l y ,   GSM   tech n o lo g y   i s   u s ed   i n   i n c u b ato r   s y s te m s   f o r   co n t in u o u s   m o n ito r in g   a n d   d ata  tr an s m is s io n   v ia  B lu e to o th ,   al th o u g h   th e s s y s te m s   ar co n s tr ain ed   to   lin e - of - s i g h co m m u n icat io n   a n d   ar u n s u itab le  f o r   lo n g - d i s tan ce   u s [ 1 6 ] .   T o   en h an ce   n eo n atal  ca r e,   t h s tu d y   i n tr o d u ce s   clo s ed - lo o p   co n tr o l s y s te m ,   r eg u lati n g   te m p er at u r e,   r elativ h u m id it y ,   a n d   li g h i n ten s it y   i n   a   n eo n atal  i n c u b ato r .   T h is   s y s te m ,   eq u ip p ed   w it h   lig h t - e m itti n g   d io d es  ( L E Ds )   to   p r ev en j au n d ice,   in te g r ates  a n   alar m   s y s te m   a n d   GSM  tec h n o lo g y   f o r   p ar en tal  aler ts   [ 1 7 ] .   I n   th m ea s u r e m e n o f   b o d y   te m p er at u r an d   h ea r r ate,   t h in cu b ato r   s y s te m   u s es  L M3 5   p r ec is io n   ce n t ig r ad e   te m p er atu r s en s o r s   an d   p u l s s e n s o r s   co n n ec ted   to   a n   A r d u in o   U n o   co n tr o ller   b o ar d .   I s h o u ld   b e   ac k n o w led g ed   th at  w ir ele s s   d ata  tr an s m i s s io n   is   f ac ilit ated   th r o u g h   t h A r d u i n o   W i - Fi  m o d u le  [ 1 8 ] .   Fu r t h er m o r e,   co s t - e f f ec ti v e   e m b ed d ed   d ev ice  f o r   r ea l - ti m tr ac k in g   o f   n e w b o r n s   in   i n cu b ato r s   h as  b ee n   d es ig n ed ,   f ea tu r i n g   an   liq u id   cr y s tal  d is p la y   ( L C D )   d is p la y   an d   m e s s a g aler ts   to   p h o n es  [ 1 9 ] .   A n o th er   s y s te m ,   m o n ito r i n g   te m p er at u r an d   h u m id it y   v ia  W I - FI  n et w o r k ,   u s es   DHT 2 2   tem p er atu r s en s o r   an d   th e   v al u es  o b tai n ed   w er s h o w n   o n   a   Nex tio n   t h i n - f il m - tr an s is to r   ( T FT )   s cr ee n   [ 2 0 ] .   I n co r p o r atin g   m icr o co n tr o ller   s y s te m s ,   te m p er atu r s en s o r s ,   w e ig h s e n s o r s ,   h ea r r ate  s en s o r s ,   an d   GSM  m o d u le s ,   th e   s tu d y   p r o p o s es  co m p r e h en s iv m o n ito r i n g   s y s te m   f o r   p o r tab le  in cu b ato r s ,   en ab lin g   th d etec tio n   an d   n o tific atio n   o f   t h co n d itio n   o f   p r em at u r b ab ies  [ 2 1 ] .   T h is   s y s te m   i n co r p o r ates   f ea tu r e s   s u c h   as  d etec tin g   b ab y 's   te m p er at u r e,   h e ar r ate,   w e ig h t,  a n d   v o ice  in   th in c u b ato r   [ 2 2 ] .   R eg ar d in g   tr an s p o r tatio n   i n cu b ato r s ,   an   au to m a tic  te m p er at u r co n tr o s y s te m   i s   es tab lis h ed   at  a   co n s ta n 3 7   °C   u n d er   all  co n d itio n s ,   m in i m izin g   th r is k   o f   n eo n atal  h y p o th er m ia   [ 2 3 ] .       3.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   d escr ib es  t h d esig n   o f   GP S - b ased   p o r tab le   n eo n atal  i n cu b ato r   s y s te m .   T h s y s te m   ar ch itect u r ex p lain s   th s u p p o r tin g   co m p o n en ts   o f   th i n cu b ato r   s y s te m   in cl u d i n g   s e n s o r   s y s te m s ,   clo u d   d atab ase  s y s te m s ,   an d   An d r o id   ap p licatio n   s y s te m s .   Har d w ar d esig n   d escr ib es  t h d esi g n   o f   t h in c u b ato r   an d   la y s   o u t h co m p o n e n t s   o f   t h i n cu b ato r   s y s te m .   T h s o f t w ar d esi g n   e x p lain s   th cr ea tio n   o f   a n   ap p licatio n   f o r   in c u b ato r   m o n ito r in g   a n d   th d ata  f lo w   s y s te m   d esi g n   e x p lain s   th d ata  p r o ce s s in g   p r o ce s s   in   th in c u b ato r   m o n ito r in g   ap p licatio n .     3 . 1 .     Sy s t em s   a rc hite ct ure   T h e   p o r t a b l e   n e o n a t e   in cu b a t o r   c o m p r i s e d   th e   in cu b a t o r ,   a   s en s o r   s y s tem ,   a   c l o u d   d a t a b as e   s y s t em ,   an d   a n   A n d r o i d   a p p li c a t i o n   s y s t em .   T h e   s en s o r   s y s t em   in t eg r at e d   t em p e r a tu r e   s en s o r s ,   in cu b a t o r   r o o m   h u m id i ty   s en s o r s ,   n e o n a te   b o d y   t em p e r at u r e   s en s o r s ,   a n d   G PS   s en s o r s .   T h e   c l o u d   d a t a b a s e   s y s t em   s to r e d   v a lu e s   s u ch   a s   t em p e r a tu r e ,   h u m i d ity ,   n e o n a te   b o d y   t em p e r a tu r e ,   a n d   p o s i tio n   c o o r d in a t es .   T h A n d r o i d   ap p l i c a t i o n   r et r i ev e d   t h es e   v a lu es   f r o m   T h in g S p e ak   a n d   s h o w e d   th e   o u t p u t   o n   a   s m a r t p h o n e   [ 1 5 ] ,   a s   s e en   in   F ig u r e   1 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P o r ta b le  n eo n a tu s   in cu b a to r   b a s ed   o n   g lo b a p o s itio n in g   s ys te m   ( N u r   S u lta n   S a l a h u d d in )   737       Fig u r 1 .   T h s y s te m   ar ch itect u r o f   GP S - b ased   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r       3 . 2 .     H a rdwa re   des ig n   T h e   p o r tab le   n eo n ate  in cu b ato r   w a s   d esig n ed   to   m ea s u r 5 0 × 25 × 2 5   cm 3 ,   w h ic h   w a s   m ad e   o f   ac r y lic   m ater ial  a n d   d iv id ed   i n to   t w o   p ar ts .   T h lo w er   p ar w a s   u s ed   f o r   elec tr o n ic  co m p o n en t s   an d   th e   u p p er   p ar w a s   u s ed   f o r   n eo n a tes.  Ho les  w er m ad o n   th r i g h a n d   lef s id o f   th f o r   th air   cir cu latio n ,   as  s h o w n   i n   Fig u r 2 .           Fig u r 2 .   Desig n   o f   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 No .   3 No v e m b er   20 24 735 - 747   738   T o   en s u r u n i f o r m   cir cu lat io n   o f   air   t em p er atu r an d   h u m id it y   i n s id th in c u b ato r ,   So lid W o r k   s o f t w ar [ 2 4 ]   w as  u s ed   to   s i m u late  th air   f lo w   p r o ce s s .   T h a im   o f   t h is   s i m u latio n   is   to   o b tain   th p o s itio n   o f   th air   h o les  an d   th p o s itio n   o f   th f a n   an d   P eltier   s o   as  to   p r o d u ce   o p tim al  air   cir cu lati o n   in   th i n cu b ato r .   A ir   c ir cu latio n   i s   n ee d ed   to   m ai n tai n   t h air   co n d itio n s   i n   th in c u b ato r   s o   t h at  t h h ea lth   o f   t h n eo n ate   is   m ai n tai n ed ,   as sh o w n   in   Fig u r 3 .           Fig u r 3 .   Si m u latio n   r esu l ts   o f   So lid W o r k s   s o f t w ar e       T h s en s o r   s y s te m   u s ed   DHT 2 1   s en s o r   to   m ea s u r tem p er at u r an d   h u m id it y   in   t h p o r tab le  n eo n ate  i n c u b ato r   r o o m   [ 2 5 ] ,   w it h   m ea s u r e m e n r a n g o f   3 4   °C   to   3 7   °C   f o r   te m p er atu r an d   6 0 to   8 0 %   f o r   r elativ h u m id it y .   Fo r   n eo n ate  b o d y   te m p er atu r m ea s u r e m en t,  DS1 8 B 2 2   tem p er atu r s en s o r   w as  u s e d   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   Fan s   cir cu lated   h o t/ co ld   air   f r o m   t h P eltier   in to   th in c u b ato r   r o o m   th r o u g h   d u cti n g   s y s te m   w it h   in let  a n d   o u tlet  f a n s   [ 2 8 ] .   T h NE O - M8 M   GP s e n s o r   ca l cu lated   t h g eo g r ap h ical   lo ca tio n   r ec eiv ed   f r o m   GP s atellites  [ 2 9 ] .   A   P eltier   co o lin g   s y s te m   [ 3 0 ]   r eg u lated   th in c u b ato r   ch a m b er ' s   te m p e r atu r e.   T h h ea tin g   s y s te m   u s ed   h ea t   g e n er ated   b y   2 5 - w att,   1 2 - D C   la m p   f o r   ea s y   s p ar p ar av ai lab ilit y .   An   L C m o d u le  2 0 0 4   [ 3 1 ]   s h o w ed   co o r d in ate  v al u e s ,   in c u b ato r   r o o m   te m p er at u r an d   h u m id it y ,   a n d   n eo n ate  b o d y   te m p er atu r e.   C o m p o n e n t p lace m e n w a s   s h o w n   in   F ig u r 4 .           Fig u r 4 .   P o s itio n s   an d   co m p o n en t b lo ck s   o f   t h p o r tab le  n eo n atal  in c u b ato r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P o r ta b le  n eo n a tu s   in cu b a to r   b a s ed   o n   g lo b a p o s itio n in g   s ys te m   ( N u r   S u lta n   S a l a h u d d in )   739   3 . 3 .     So f t w a re   des ig n   T h G P S - b ased   p o r tab le   n eo n atal  in cu b ato r   m o n i to r in g   ap p licatio n ,   d ev elo p ed   w ith   MI T   A p p   I n v e n to r ,   an   o p en - s o u r ce   p latf o r m   u s i n g   b lo ck - b ased   p r o g r a m m in g   la n g u a g [ 3 2 ] .   T h a p p licatio n   s tr u ct u r co n s is ts   o f   co n d it io n   m o n ito r in g ,   lo ca tio n   m o n ito r in g   an d   ex it.  T h co n d itio n   m o n ito r in g   th er ar d is p lay s :   C elsi u s   i n d icato r ,   Fah r en h ei in d icato r ,   h u m id it y   i n d ica to r ,   in cu b ato r   h ea i n d ex   i n d icato r   an d   b o d y   te m p er atu r e.   T h lo ca tio n   m o n ito r   th er ar o p tio n s m ap   d is p la y ,   latit u d e,   lo n g it u d an d   d is tan ce   d is p la y ,   m ap   d is p la y   co n tr o l,  cu r r en t p o s itio n   tr ac k er   a n d   in c u b ato r   p o s itio n   tr ac k er ,   as s h o w n   in   F i g u r 5           Fig u r 5 .   Stru ct u r d iag r a m   o f   p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   m o n ito r in g   ap p licatio n       W h en   th ap p licatio n   r an ,   th s cr ee n   w a s   d iv id ed   in to   t w o   s ec tio n s ,   o n f o r   m o n ito r i n g   t h p o s itio n   co o r d in ates  o f   th e   n eo n ate  in c u b ato r   an d   an o th er   f o r   m o n ito r in g   t h te m p er atu r e,   an d   h u m id it y   o f   th n eo n at e   in cu b ato r   r o o m ,   an d   th b o d y   tem p er at u r o f   th n eo n ate.   I n   th p o s itio n   co o r d in ate  m o n ito r in g   s ec tio n ,   a   m ap   s h o w ed   th latest  p o s itio n   o f   th p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r ,   in clu d in g   lati tu d e,   lo n g i tu d e,   an d   d is tan ce .   T h co n tr o s ec tio n   f ea t u r ed   t w o   te x b o x es  f o r   tr ac k i n g   t h cu r r en p o s itio n   a n d   tr ac k in g   th i n c u b ato r 's   p o s itio n .   T h tem p er atu r m o n ito r in g   s ec tio n   in cl u d ed   f r a m in d icat in g   th te m p er a tu r e,   h u m id it y ,   an d   n eo n ate  b o d y   te m p er at u r e.   Fi g u r 6   s h o w ed   t h d es ig n ed   v ie w   o f   t h p o r tab le  n eo n a te  in c u b ato r   s y s te m   co n d itio n   m o n ito r in g   ap p licati o n .           Fig u r 6 .   Desig n   v ie w   o f   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r   m o n i to r in g   ap p licatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 No .   3 No v e m b er   20 24 735 - 747   740   3 . 4 .     Sy s t em   da t a   f lo w   des ig n   T h is   m o n ito r in g   ap p licatio n   u s ed   th T h i n g Sp ea k   I o T   p latf o r m   a s   clo u d   d atab ase  s er v i ce   to   s to r s en s o r   d ata  f r o m   th s y s te m ,   ac ce s s ib le  th r o u g h   th A n d r o id   ap p licatio n .   T h in g Sp ea k   w a s   w eb   s er v ice  d esig n ed   f o r   co llecti n g ,   s to r in g ,   an d   s h o w i n g   d ata,   p ar ticu l ar l y   f o c u s i n g   o n   in p u f r o m   s en s o r   d ev ice s   [ 3 3 ] ,   [ 3 4 ] .   Usi n g   A p p   I n v e n to r   an d   T h in g Sp ea k   clo u d   s er v ice,   th e   d ata  f lo w   d ia g r a m   o f   th m o n ito r in g   ap p licatio n   w a s   d esig n ed ,   as s h o w n   i n   Fi g u r 7 .           Fig u r 7 .   Data   f lo w   d iag r a m   o f   th m o n ito r in g   ap p licatio n       Fro m   th E SP 3 2   en tity ,   in c u b ato r   r o o m   co n d itio n   v al u es  f r o m   th DHT 2 1   h u m id it y - te m p er at u r e   s en s o r ,   n eo n ate  b o d y   te m p er a tu r co n d itio n   f r o m   t h DS1 8 B 2 0   s en s o r ,   an d   i n cu b ato r   p o s itio n   co o r d in ates   f r o m   t h Neo - M8 GP s e n s o r   w er u p lo ad ed   to   T h in g Sp ea k   i n   J av aScr ip Ob j ec No tatio n   ( J SON )   f o r m a t   u s i n g   th W r ite   A P I   Ke y   o f   th d esti n atio n   ch a n n el.   T h is   w a s   d o n w it h   t h HT T P   P o s m e th o d   o v er   t h in ter n e n et w o r k   an d   s to r ed   in   th g r ap h ical  i n ter f ac e.   Fro m   th u s er   e n tit y ,   th e   co o r d in ates  o f   t h i n cu b ato r   lo ca tio n   co u ld   b tr ac k ed   b ased   o n   t h r esp o n s o f   th e   latitu d a n d   lo n g it u d v alu e s   r eq u ested   b y   th e   ap p licatio n   in   J SON  f o r m at  u s in g   t h R ea d   A P I   Ke y   f r o m   t h in ten d ed   T h in g Sp ea k   ch a n n el.   Su b s eq u e n tl y ,   a   b u tto n   p r ess   o n   t h ap p licatio n   allo w ed   u s er s   to   v ie w   t h i n cu b ato r ' s   lo ca tio n .   Fo r   th u s e r ' s   lo ca tio n ,   lati tu d e   an d   lo n g i tu d co o r d in ate  v al u es  w er b ased   o n   th lo ca ti o n   s en s o r   o n   th s m ar tp h o n e,   an d   b u tto n   p r ess   allo w ed   u s er s   to   s ee   th eir   lo c atio n .   T h u s er   co u ld   m o n i to r   th in c u b ato r   r o o m   co n d itio n   an d   th n eo n a te ' s   b o d y   te m p er at u r in   t h m o n it o r in g   ap p licatio n ,   as s h o w n   in   Fig u r 7 .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h d esig n   r esu lts   o f   t h GP S - b ased   p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   w er s h o w n   i n   Fi g u r 8 .   T h is   GP S - b ased   p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   co u ld   o p er ate  u s in g   DC   o r   A C   p o w er   s o u r ce s   ( F ig u r e s   8 ( a)   an d   ( b ) ) .   T h e   AC   s o u r ce   is   u s ed   w h e n   th in cu b ato r   is   in   th tr ea t m en t   r o o m .   T h DC   s o u r ce   is   u s ed   w h en   b ein g   tak e n   to   r ef er r al  h o s p ital o r   as a   b ac k u p   d u r in g   e m er g e n cies  w i th o u av ailab le  A C   s o u r ce .           ( a)   ( b )     Fig u r 8 .   P r o t o ty p o f   GP S - b ased   p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   w it h   ( a)   DC   p o w er   s o u r ce   an d   ( b )   A C   p o w er   s o u r c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P o r ta b le  n eo n a tu s   in cu b a to r   b a s ed   o n   g lo b a p o s itio n in g   s ys te m   ( N u r   S u lta n   S a l a h u d d in )   741   4 . 1 .     G P S - ba s ed  po rt a ble   neo na t incub a t o t esting   T ests   w er co n d u cted   to   o b s e r v th f u n ctio n alit y   o f   th NE O - M8 GP s en s o r ,   DHT 2 1   s en s o r ,   DS1 8 B 2 0   s en s o r ,   an d   m o n ito r in g   ap p licatio n .   T esti n g   w a s   ca r r ied   o u at  t w o   lo ca tio n s ,   i n clu d i n g   t h i n itia l   p o s itio n   ( C a m p u s   D)   to   th n eo n ate  i n cu b ato r   an d   f r o m   t h e   n eo n ate  i n c u b ato r   to   th d esti n atio n   p o s itio n   ( C a m p u s   F6 )   w it h in   4 . 9   k m   d is tan ce ,   u s in g   th m ap s . g o o g le. co m   w eb s ite  s er v ice  [ 3 5 ] .   T esti n g   in c o r p o r ated   s etti n g   f i v p o in ts   f o r   th n eo n ate  in cu b ato r   to   p ass ,   an d   t h en   f iv co n s ec u ti v co o r d in ates s en t b y   t h n eo n ate   in cu b ato r   w er r ec o r d ed ,   as sh o w n   in   F ig u r 9 .           Fig u r 9 .   T esti n g   f i v p o in t s   t h at  th GP S - b ased   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r   w il l p ass   t h r o u g h       A d d itio n al  test s   w er co n d u ct ed   to   d eter m in t h r esp o n s p ar am eter s ,   in cl u d in g   co o r d in ate  v alu e s   o f   th n eo n ate  in c u b ato r 's  p o s itio n ,   te m p er at u r an d   h u m i d it y   o f   th n e o n ate  in c u b ato r   r o o m ,   an d   n eo n at e   te m p er atu r e.   T h ese  v al u es   w er t h e n   u p lo ad ed   to   T h in g Sp ea k   w h ile   b ein g   s h o w n   in   th e   m o n ito r in g   ap p licatio n .   I n   Fig u r 1 0 ,   th GP S - b ased   p o r tab le   n eo n ate  in cu b ato r ,   to   b tr an s p o r ted   b y   m o to r c y cle  f r o m   ca m p u s   to   ca m p u s   F6 ,   w a s   p lace d   in to   s p ec iall y   m ad b ag .             Fig u r 1 0 .   T esti n g   t h GP S b ased   p o r tab le  n eo n ate  in cu b ato r   f r o m   ca m p u s   lo ca tio n   to   ca m p u s   lo ca tio n   F6       4 . 1 . 1 .   M o nito ring   a pp lica t io n t esting   T esti n g   i n co r p o r ated   th co n n ec tio n   b et w ee n   th p o r tab le  n eo n ate  i n cu b ato r   an d   th a p p licatio n   p r o g r am ,   w h ic h   in d icate d   t h e   tr av el  p o in v alu e   o f   th e   p o r tab le  n eo n ate  in c u b ato r ,   th te m p er atu r v al u e,   r o o m   h u m id it y ,   a n d   th n eo n ate  te m p er atu r v al u e.   S u b s e q u en tl y ,   t h e   E SP 3 2   w a s   in iti alize d ,   an d   th e n   t h e   NE O - M8 GP s e n s o r   s ea r c h ed   f o r   s atellite  s i g n al  to   co n n ec a n d   o b tain   p o s itio n   co o r d in ate  f i x .   W h en   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 No .   3 No v e m b er   20 24 735 - 747   742   th s a tellite  s i g n a co n n ec tio n   w a s   u n s u cc e s s f u d u e   to   d is r u p tio n s   i n   t h NE O - M8 GP s en s o r   an te n n a   li n e   o r   th b au d   r at v al u b ein g   o u t   o f   s y n c,   t h s y s te m   f o llo w ed   s p ec i f ic  p r o to co l.  Af ter   t h p o s it io n   co o r d in ates  w er s et,   th GP s en s o r   r etr iev ed   th latitu d an d   lo n g it u d v alu e s ,   m ar k ed   b y   th L E D   in d icato r   lig h ti n g   u p ,   as  s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 ,   b ef o r f o r w ar d in g   t h o u tco m e   to   th p o s itio n   co o r d in ate   s en d i n g   f u n ctio n .           Fig u r 1 1 .   T esti n g   GP S se n s o r s   r ec eiv i n g   s atellite  s ig n al s       T h m o n ito r in g   ap p licatio n   r ea d   th last   v al u o f   t h co o r d in ates  o f   t h in c u b ato r   p o s itio n ,   t h e   te m p er atu r a n d   h u m id it y   v al u o f   t h i n cu b ato r   r o o m ,   a n d   th n eo n ate ' s   b o d y   te m p er atu r v alu s to r ed   in   t h e   T h in g Sp ea k   clo u d   d atab ase.   T h is   o cc u r r ed   if   t h Ne o - M8 GP S sen s o r   h ad   n o t c o n n ec ted   to   th s atellite,   a n d   it  r ea d   th latest  v al u w h e n   th co n n ec t io n   h ad   b ee n   estab l is h ed .   D is p la y   te s o f   m o n ito r in g   ap p licatio n   ar e   illu s tr ated   in   Fi g u r 1 2 .   I n   Fig u r 1 2 ( a) ,   th v ie w   o f   th m o n ito r in g   ap p licatio n   af ter   r ea d in g   t h co o r d in ate  v alu e   o f   th e   in c u b ato r   p o s iti o n ,   th e   te m p er at u r a n d   h u m id it y   v al u o f   th e   i n cu b ato r   r o o m ,   a n d   t h b o d y   te m p er atu r v al u o f   th n eo n ate  w a s   p r esen ted .   I n   Fig u r 1 2 ( b ) ,   th co n d itio n s   o f   th n eo n ate  in cu b ato r   r o o m   in cl u d ed   g r ee n   s i g n a led   s tab ilit y ,   in d icat in g   th at  t h r o o m   te m p er at u r w a s   b et w ee n   3 4   °C - 37   °C ,   b lu d en o tin g   co o lin g   f o r   te m p er at u r es a b o v 3 7   °C ,   an d   r ed   s ig n if y in g   h ea ti n g   f o r   te m p er atu r e s   b elo w   3 4   °C .             ( a)   ( b )     Fig u r 1 2 Dis p la y   test   o f   m o n ito r in g   ap p licatio n   ( a)   co o r d in ate  v alu o f   in c u b ato r   p o s itio n   an d     ( b )   tem p er atu r an d   h u m id it y   v alu o f   in c u b ato r   r o o m ,   b o d y   te m p er atu r v al u o f   n eo n ate   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       P o r ta b le  n eo n a tu s   in cu b a to r   b a s ed   o n   g lo b a p o s itio n in g   s ys te m   ( N u r   S u lta n   S a l a h u d d in )   743   4 . 1 . 2 .   G P S NEO - M 8 M   s ens o a cc ura cy   t esting   GP s en s o r   test i n g   w as   co n d u cted   b y   co m p ar i n g   t h r ef er en ce   s m ar tp h o n GP s e n s o r   v alu e   w it h   th NE O - M8 GP s e n s o r   v alu e,   as   s h o w n   i n   Fi g u r 1 3 .   I n   F ig u r 1 3 ( a )   is   t h r es u lt   o f   d etec tio n   f r o m   th e   NE O - M8 GP s e n s o r   o n   t h co o r d in ates  o f   th p o r tab le  n eo n atal  in c u b ato r   p o s itio n   d is p la y ed   v ia  th e   ap p licatio n   w h ile  Fig u r 1 3 ( b )   is   th r esu lt  o f   d etec tio n   f r o m   th s m ar tp h o n o n   th e   co o r d in ates  o f   th e   p o s itio n   o f   th p er s o n   ca r r y i n g   th i n cu b ato r .   T h is   test   ai m ed   to   d ete r m i n t h ac cu r ac y   o f   th NE O - M8 N   GP s en s o r   in   r ea d in g   s p ec if i ed   p o in ts .   I n   th is   te s t,  f i v s a m p les  f r o m   d if f er en lo ca tio n s   o f   th p ath   w er tak en ,   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 9 .           ( a)   ( b )     Fig u r 1 3 .   R esu lt s   o f   lati tu d an d   lo n g i tu d p o s itio n   co o r d in ate  r ea d in g s   o f   th p o r tab le  n e o n ate  in c u b ato r     ( a)   m o n ito r in g   ap p licatio n   an d   ( b )   s m ar tp h o n e       T ab les  1   an d   2   s h o w ed   d if f er en ce   in   d is tan ce   b et w ee n   th NE O - M8 GP s en s o r   p o in an d   th e   s m ar tp h o n GP s e n s o r   b y   5 - 1 2   m e ter s .   T h is   d is p ar it y   ar o s b ec au s th lo n g it u d an d   latitu d p o in t s   g en er ated   o n   Go o g le  Ma p s   ca m f r o m   s m ar tp h o n GP s en s o r s   eq u ip p ed   w ith   ad d itio n al  W i - Fi  s ca n n i n g   an d   B lu eto o th   s ca n n i n g   ca p ab ilit i es  to   en h an ce   th ac cu r ac y   o f   d etec tin g   co o r d in ate  p o in ts .   Ho w e v er ,   th NE O - M8 GP s en s o r   co u ld   o n ly   d etec s i g n als  f r o m   s atellit es,  m ak i n g   it  s u s ce p tib le  to   GP B o u n ce   an d   h in d er i n g   t h r ec ep tio n   o f   s a te llit s i g n a ls   p r o p er ly .       T ab le  1 .   T esti n g   t h ac cu r ac y   o f   th NE O - M8 GP S sen s o r   w it h   r ef er e n ce   s m ar tp h o n GP at  th s tar ti n g   p o s itio n   ( Ca m p u s   D)   to w ar d s   th n eo n atal  i n cu b ato r   L o c a t i o n   G P S   s e n s or   S martp h o n e   G P S         L a t i t u d e   L o n g i t u d e   L a t i t u d e   L o n g i t u d e   Er r o r %   L a t i t u d e   Er r o r %   L o n g i t u d e   D i st a n c e   d i f f e r e n c e   ( m)   1   - 6 . 3 6 8 7 8   1 0 6 . 8 3 3 8 2   - 6 . 3 6 8 7 1   1 0 6 . 8 3 3 8 5   0 . 0 0 1 1 0   0 . 0 0 0 0 3   7 . 9   2   - 6 . 3 5 6 4 7   1 0 6 . 8 3 1 9 7   - 6 . 3 5 6 3 9   1 0 6 . 8 3 1 8 6   0 . 0 0 1 2 6   0 . 0 0 0 1 0   8 . 6   3   - 6 . 3 5 5 0 7   1 0 6 . 8 4 8 2 2   - 6 . 3 5 3 8 3   1 0 6 . 8 3 8 4 2   0 . 0 1 9 5 2   0 . 0 0 9 1 7   5 . 4   4   - 6 . 3 5 5 1 2   1 0 6 . 8 4 8 4 0   - 6 . 3 5 5 1 4   1 0 6 . 8 4 8 2 2   0 . 0 0 0 3 1   0 . 0 0 0 1 7   5 . 7   5   - 6 . 3 4 5 9 3   1 0 6 . 8 5 3 5 7   - 6 . 3 4 6 2 7   1 0 6 . 8 5 3 3 5   0 . 0 0 5 3 6   0 . 0 0 0 2 1   9 . 4         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 No .   3 No v e m b er   20 24 735 - 747   744   T ab le  2 .   T esti n g   t h ac cu r ac y   o f   th NE O - M8 GP S sen s o r   w it h   r ef er e n ce   s m ar tp h o n GP at  th d esti n atio n   p o s itio n   o f   t h n eo n ate  in c u b ato r   ( C a m p u s   F6 )   L o c a t i o n   G P S   s e n so r   S martp h o n e   G P S         L a t i t u d e   L o n g i t u d e   L a t i t u d e   L o n g i t u d e   Er r o r L a t i t u d e   Er r o r L o n g i t u d e   D i st a n c e   d i f f e r e n c e   ( m)   1   - 6 . 3 6 8 8 0   1 0 6 . 8 3 3 8 0   - 6 . 3 6 8 7 1   1 0 6 . 8 3 3 8 5   0 . 0 0 1 4 1   0 . 0 0 0 0 5   9 . 0   2   - 6 . 3 5 6 4 6   1 0 6 . 8 3 1 9 5   - 6 . 3 5 6 3 9   1 0 6 . 8 3 1 8 6   0 . 0 0 1 1 0   0 . 0 0 0 0 8   1 2 . 0   3   - 6 . 3 5 4 8 5   1 0 6 . 8 4 1 6 6   - 6 . 3 5 3 8 3   1 0 6 . 8 3 8 4 2   0 . 0 1 6 0 5   0 . 0 0 3 0 3   4 . 5   4   - 6 . 3 5 5 1 9   1 0 6 . 8 4 8 7 8   - 6 . 3 5 5 1 4   1 0 6 . 8 4 8 2 2   0 . 0 0 0 7 9   0 . 0 0 0 5 2   5 . 7   5   - 6 . 3 4 5 9 3   1 0 6 . 8 5 3 5 7   - 6 . 3 4 6 2 7   1 0 6 . 8 5 3 3 5   0 . 0 0 5 3 6   0 . 0 0 0 2 1   5 . 2       4 . 1 . 3 .   DH T 2 1   s ens o a cc ura c y   t esting   T ests   w er also   co n d u c ted   to   co m p ar te m p er at u r an d   h u m id it y   r esu lts   r ea d   b y   th D H T 2 1   s en s o r   w it h   d i g ital  t h er m o m eter ,   a s   s h o w n   i n   F ig u r 1 4 .   A cc o r d in g   to   T ab le  3 ,   th te m p er at u r d ata  er r o r   v alu e   w a s   6 . 6 4 w it h   d ig ital  t h er m o m eter .   T h is   i m p lied   th at  t h ac cu r ac y   o f   t h DHT 2 1   tem p er atu r s en s o r   w as   9 3 . 3 6 %.  T a b le  4 ,   th er r o r   v alu o f   ea c h   h u m id it y   d ata  w a s   5 . 7 5 w it h   d ig ital t h er m o m eter .   T h is   s u g g ested   th at  t h ac cu r ac y   o f   th D HT 2 1   h u m id it y   s en s o r   w a s   9 4 . 2 5 %.           Fig u r 1 4 .   T em p er atu r a n d   h u m id it y   v al u es o f   D HT 2 1   s en s o r   an d   d ig ital th er m o m eter   i n   n eo n ate  i n cu b ato r   r o o m       T ab le  3 .   T esti n g   t h ac cu r ac y   o f   th DHT 2 1   s en s o r   w i th   r e f e r en ce   d ig ital t h er m o m eter   P o i n t   C a l i b r a t e d   d i g i t a l   t h e r mo me t e r   ( ° C)   D H T 2 1   t e mp e r a t u r e   ( ° C)   Er r o r   ( %)   1   31 . 60   35 . 20   11 . 39   2   33 . 30   36 . 50   9 . 61   3   34 . 20   36 . 70   7 . 31   4   36 . 80   38 . 30   4 . 08   5   36 . 60   36 . 30   0 . 82       A v e r a g e   e r r o r   6 . 64       T ab le  4 .   T esti n g   t h ac cu r ac y   o f   th DHT 2 1   ( h u m id it y )   s e n s o r   w ith   r e f er en ce   d ig ital t h er m o m e ter   No   C a l i b r a t e d   d i g i t a l   t h e r mo me t e r   ( %)   D H T 2 1   H u m i d i t y   {%)   Er r o r   ( %)   1   6 5 . 0 0   5 9 . 3 0   8. 77   2   5 8 . 0 0   5 4 . 7 0   5. 69   3   5 7 . 0 0   5 4 . 7 0   4. 04   4   5 2 . 0 0   5 0 . 4 0   3. 08   5   5 0 . 0 0   5 3 . 6 0   7. 20       A v e r a g e   e r r o r   5 . 7 5       4 . 1 . 4 .   Neo na t bo dy   t e m pera t ure  s ens o t esting   T h test   ai m ed   to   ass e s s   t h ap p licatio n 's  p r ec is io n   in   d ete ctin g   t h b o d y   te m p er at u r o f   n eo n ate s   w h ile  i n s id t h in c u b ato r .   T h is   e v alu a tio n   co n s is ted   o f   a   o n e - w ee k - o ld   n eo n ate  p lace d   in   an   in c u b ato r ,   w it h o u th p o r tab le  in cu b ato r   b ein g   tr an s p o r ted ,   as  s h o w n   in   Fi g u r 1 5 Fig u r 1 5 ( a )   is   o n e - w ee k - o ld   n eo n ate  p lace d   in   an   in cu b ato r ,   o n   th b o d y   o f   th is   n eo n ate  DS1 8 B 2 0   s en s o r   is   attac h ed   t o   m ea s u r its   b o d y   te m p er atu r e,   w it h o u m o v i n g   th p o r tab le  in cu b ato r   an d   Fig u r 15 ( b )   is   th r esu lt  o f   r ea d in g   th e   b o d y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.