穿戴式軀感網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

作者：李鋒程坤時間：2014-09-25 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：隨著現(xiàn)代社會老齡化人口比例增加，以及老年病、慢性病等疾病在醫(yī)療服務(wù)中占的比例上升，傳統(tǒng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)服務(wù)由于監(jiān)護(hù)設(shè)備的穿戴復(fù)雜性、攜帶不方便性，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會的需求。為了解決老年人的醫(yī)療保健問題，我們設(shè)計穿戴式軀感網(wǎng)系統(tǒng)來對老年人的健康狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)實時監(jiān)測，該系統(tǒng)通過生理數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)，然后通過通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰|感網(wǎng)中心點，實時顯示ECG、SPO2、心率、呼吸率、脈率、體溫等一些信息，并對可能出現(xiàn)的異常情況采取報警處理。最后，通過大量的實際測試證明了該設(shè)計方案有效可行，具備可穿戴性、

　　2 系統(tǒng)功耗

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/263367.htm

　　在本系統(tǒng)中，采用額定容量為550mAh，3.6v鋰電池為各生理數(shù)據(jù)采集模塊供電。三導(dǎo)聯(lián)心電模塊的工作電壓為3.3v，它采用低功耗芯片ADAS1000，與傳統(tǒng)的心電模塊的功耗相比，該模塊的功耗更低;數(shù)字血氧模塊工作電壓為2.5v，它在工作狀態(tài)下功耗為54mW，待機(jī)狀態(tài)下功耗僅為25mW;藍(lán)牙通信模塊在通信時，其功耗為33mW;體溫模塊的MCU采用低功耗的STC11L04E主控芯片，該模塊功耗僅為20mW。另外體溫模塊，數(shù)字血氧模塊，可以設(shè)定30ms采集一次體溫值、血氧飽和度、脈率值，即通過降低采集數(shù)據(jù)的采樣率來進(jìn)一步降低模塊的功耗。在本系統(tǒng)中，由于每個生理數(shù)據(jù)采集模塊各需要一個藍(lán)牙模塊，來為其提供數(shù)據(jù)通信鏈路，這樣會增加軀感網(wǎng)系統(tǒng)的總功耗。在未來應(yīng)該將體溫和數(shù)字血氧模塊集成到一起，用一個藍(lán)牙模塊為其提供數(shù)據(jù)通信鏈路，從而減低穿戴式軀感網(wǎng)系統(tǒng)的總功耗。

　　3 實驗結(jié)果

　　采用本文設(shè)計的穿戴式軀感網(wǎng)系統(tǒng)，對監(jiān)護(hù)對象進(jìn)行實時監(jiān)測，其生理參數(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測如圖10所示?？梢栽谥悄苁謾C(jī)上看到監(jiān)護(hù)對象的三導(dǎo)聯(lián)心電信號波形、血氧波形、心率、脈率、血氧飽和度以及體溫等生理參數(shù)信息。該系統(tǒng)能夠很好地對監(jiān)護(hù)對象進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)，并且具有很好地可穿戴性、可攜帶性。該系統(tǒng)的實物圖如圖11所示。

　　4 結(jié)束語

　　在本文中，主要介紹了可穿戴軀感網(wǎng)的整體框架和各個傳感器模塊實現(xiàn)的相關(guān)問題。采用自主設(shè)計的三導(dǎo)聯(lián)心電模塊，和通過對市場上的數(shù)字血氧模塊、體溫傳感器進(jìn)行再設(shè)計來為軀感網(wǎng)平臺的構(gòu)建提供生理參數(shù)采集的硬件平臺。本系統(tǒng)為移動醫(yī)療提供了可行的方案，下一步將在此基礎(chǔ)考慮增加肌電傳感模塊、環(huán)境感知模塊來完善可穿戴軀感網(wǎng)，并且增加一個自動分析與診斷模塊，使監(jiān)護(hù)對象的生理信息參數(shù)出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)能給出診斷結(jié)果和意見，為用戶提供更多的方便。

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