《健康监测腕带》由会员分享，可在线阅读，更多相关《健康监测腕带（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对自身健康的要 求也越来越高。虽然在人们的健康监测和居住环境状况监测方面已有各 种不同的设备，但是其大多都只能进行单一指标的测量，且测量方式传 统。鉴于此，我们将现代极度发达的各种基于测量技术、传感技术、通 信技术、电子技术等和医学领域结合起来，设计了能够实时测量并给出 合理的健康提示的便携式“健康监测腕带”利用蓝牙建立Arduino单片 机与An droid手机的连接，再通过网络通信实现与服务器终端的数据传 输，最终让人们利用An droid手机随时随地对温度、血氧饱和度、脉搏 及自身所处环境状况等信息进行查询。对于老人和小孩、病人这类依赖 人
2、们照顾的群体，当健康腕带检测到健康信息或者环境信息异常时，系 统会及时以短信方式发送到监护者的手机上，避免意外的发生。关键字：蓝牙传输 便携式An droid技术数据库AbstractAs people living standard rise, the pace of life speeding up, people has higher requirement for their health. Although the equipments are multitudinous in monitoring the residents health and living circumstan
3、ces,but most of them can only measure single indicator and the way is traditional.For this reason,we use a highly developed modern combined-based measurement technology, sensor technology, communications technology, electronic technology and medical fields, designed to real-time measurement and give
4、s reasonable health tips portable Health Monitoring Wristbands. The Arduino microcontroller Android phone connection established by Bluetooth.Then, the server terminal data transmission through the network communication, and ultimately allow people to use Android phone anywhere on temperature, oxyge
5、n saturation, pulse rate, and about the state of the environment and other information query.For the elderly and children, the patient such groups rely on people to take care of health wristband detects abnormal health or the environment, the system will send a text message to the mobile phone of th
6、e guardian, to avoid accidents.Key Words： Bluetooth transmission Portable The Android technologyThe database目录1 概述41.1背景分析41.2现有解决方案51.3本课题研究内容62 项目整体分析62.1系统实现功能62.2 系统框架构造73信息采集模块83.1体温监测模块93.2脉搏监测模块103.3血氧饱和浓度监测模块124信息传输模块154.1腕带到智能手机154.2手机显示模块174.3智能手机到网络185. 网页制作及界面195.1网页制作195.2 Web客户端显示模块216
7、. 设计优点228总结及展望239.参考文献241.1背景分析世界卫生组织经过调查，健康人仅占人群总数的5%,被确诊患有各 种疾病的，占人群总数的20%，处于健康与疾病之间的亚健康状态约占 人群总数的75%。我国亚健康人群也是一样.所以应该有13*75%=9.75 亿。现在环境污染越来越严重，向自然界排放的各种空气污染物，超过 了自然环境的自己能力，给人类的身体、生产和生活带来危害单看1月 份的北京就知道，PM 2.5严重超标，生活在那里的人几乎每天带面罩出 街，所以我们怎么不能多监测自己的健康情况呢！人们逐渐增长的健康 观念，传统的医疗监测设备不能满足需要，而且现代的医疗费用比较昂 贵。传统
8、医疗方式将面临着巨大的变革，移动性和便携性将成为医疗电 子产业的一大亮点。在快速处理计算、高精度模数转换、无线网络技术 等一系列先进技术飞速发展的今天，医疗设备智能化、便携化已成为现 实，但是目前国内外很多便携式医疗设备还存在着很大的缺陷。一方面， 现有的便携式医疗设备多以采集单一生理信号为主，较少的虽已实现多 参数采集，但只能让使用者了解到当前一些生理信息，不能综合当前生 活环境状况给予相关的健康建议，而且体积较大，便携性体现的不够明 显，其系统必须配备特定的显示模块；另一方面，现有便携式医疗设备 基本不能与移动网络相结合，只能进行本地一些简单的分析，据调查， 很多便携式医疗设备所采集到的结
9、果并不被医生认可，市场前景令人担 忧。本作品针对以上不足做了大量改进和优化，使系统功能更丰富、结 果更准确、成本更廉价。本设计则是针对这种现状开发的健康监测腕带。它在单片机的控制 下通过各种传感器采集人体生理信号和环境信息，然后将数据通过蓝牙设备发送到手机上，结合An droid智能手机，将设备与移动网络相结合, 其便携性不言而喻。而且可以采集多项人体生理指标和当前生活环境指 标，经由网络云端处理和An droid智能手机显示，使用户所得数据和建 议更加可靠有效，系统改进方便且成本低廉，使其在社会中更容易得到 大范围普及。1.2现有解决方案传统的医疗检测设备如血压表、心电测量仪、体温计等，技术
10、已经 非常成熟，但它们很多都是体积大，存在操作不方便、携带性差、使用 时受到地点、时间的限制，而且大多器械都是能测量单一的生理信号， 数据难以进一步分析不能及时快速的反馈出检测结果等缺点。针对这些现象，人们提出了很多解决的方法。截止到目前，人体生 理信号监测技术的发展己有上百年的历史了，其中对于血压、频率、血 压等的检测技术的研究己日趋成熟和完善，并逐步向多参数、智能化和 微型化方向发展。在国内外的医疗器械市场上，己经有很多成型的生命 参数信息检测技术的模块化产品，进口的如日本光电公司的WEP4208， WEP8430K等无创多参数监护设备，国产的如北京世博科技公司的 CP1200F康博便携式
11、多参数监护仪。对于现今国内外的状况来看，正在使用或研究的便携式人体生理信 号采集系统有基于GPRS的远程心电异常监测系统、基于USB的人体生理 信号采集系统等等，这些采集系统也存在着不少缺陷，便携式人体生理信 号采集系统还有待发展。基于GPRS的远程心电监护系统在其所使用的区域需要互联网的存 在，而且使用者还需要连接到其他的监控设备和许多外接设备才能有效 地使用，虽然它可以实时监控，但却大大地限制了适用范围；基于USB2.O 协议的人体生理信号采集系统传输数据的方式受地域的限制；基于虚拟仪器人体生理信号采集系统也是建立在个人PC的基础上，因此也有一定 的局限性。目前，和国外的检测技术相比，我国
12、还处于起步阶段。本课题所研 究的“健康监测腕带”正是基于这一发展趋势的要求，可以准确地测量 出人体的各种生理信号，如：脉搏、体温等等，使用方便，功能齐全并 集于一体。使用蓝牙与无线网络技术进行信号无线传输。“健康监测腕带” 监测参数多，信号监测集于一体，结构紧凑，体积小巧，携带方便，具 有重要的健康监测使用价值。1.3本课题研究内容我们设计的能够实时测量并给出合理的健康提示的便携式“健康监 测腕带”，它采用腕带结合An droid智能手机的模式，将设备与移动网络 相结合，可以及时、便捷地采集人们在任何状态下自身温度、血氧饱和 度、脉搏及自身所处环境状况等信息，经由网络云端处理和An droid
13、智 能手机显示，使用户所得数据和建议更加可靠有效，当监测到的信息异 常时，手机会及时以短信方式提醒用户。该设备使用方便，应用价值高, 使其在社会中更容易得到大范围普及。2 项目整体分析2.1系统实现功能1. 腕带部分对生理状况和环境状况实时测量。2. 采集到的生理信号参数由An droid使用GET方式提交参数给Web 端进行数据存储处理，便于医生在线诊断。3. Android手机以图片或语音形式提示并给予相关建议。4. 若指数超出安全范围以短信方式报警。2.2系统框架构造图2-1系统整体框图本课题主要研究内容是设计一套基于蓝牙与无线网络的的人体信号 监测系统的“健康监测腕带”包括包括生理信号
14、采集、处理、蓝牙传输、 智能手机显示、GET方式提交数据到WEB端及信息反馈部分。系统整体 框图如图2.1所示。项目从结构上划分为数据采集、数据显示、数据传输、主控模块、 数据存储处理四大部分。数据采集模块即传感器系统由多个人体生理参数传感器及与其对应的ADC模数转换模块组成，它主要负责数据的采集 工作；数据显示模块，利用An droid手机将采集所得数据以曲线、图形 等方式直观地显示给用户，并在数据出现异常时通过短信方式对用户进 行报警；蓝牙数据传输模块采用了蓝牙适配器，它负责终端与控制主机 之间的数据交互；主控系统由Arduino核心板以及各种外围接口电路组 成，它起到的是核心控制的作用；
15、数据存储处理模块通过An droid使用 GET方式提交参数给Web端数据库进行数据存储处理，存储的数据有助 于系统分析并便于医生在线诊断。这种模块化的硬件设计思路屏蔽了硬 件设计上的细节问题，对于各个模块而言，它们通过独立的硬件接口电 路连接到Arduino核心板上；对于主控模块而言，只要对相应的接口进 行读写即可以实现对各个外围模块的控制。本系统可以准确地测量出人 体的各种生理信号（如：血氧饱和度、脉搏、体温等等）和当前环境信 息（如：温湿度、有害气体等），通过相应传感器采集这些数据，并通过 传输线路导入Ardui no单片机进行处理，然后利用蓝牙发送至An droid 智能手机，由An
16、droid智能手机使用GET方式提交参数给Web端进行数 据存储处理，便于医生在线诊断，诊断结果经手机反馈给人们以便参考， 对于异常信息进行手机报警。3. 信息采集模块本系统控模块采用Arduino控制器。Arduino单片机拥有开放源代 码的电路图设计，具有独立的模拟、数字接口，自带十位的AD模数转换， 容易掌握运用，程序开发接口免费下载， 使用低价格的微处理控制器 （AVR系列控制器），可以采用USB接口供电，不需外接电源，也可以使 用外部9VDC输入，并且可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他 输出装置。Arduino也可以 独立运行，并与软件进行交互。蓝牙和无线网络传输数据，蓝牙将近距离传输技术应用于动态监护 仪中，使大量数据的传
