穿戴式智能监护系统研究与设计

发布时间：2020-07-31 14:05

【摘要】：随着嵌入式技术的发展,人体可穿戴式智能监测作为一种新型健康监测方法得到了人们的关注。穿戴式智能监护系统不仅可以实现对使用者生理参数的实时读取,还可以对异常的生理数据进行判断预警,实现对使用者身体状态的智能监测。本系统的研究设计主要由智能终端、手机APP和服务器三部分组成。智能终端由Zig Bee通信模块、蓝牙模块、各生理传感器(包括温度、血压、心率以及六轴传感器)组成,能够对使用者的血压、心率以及运动情况进行数据采集,收集到的数据通过蓝牙模块(蓝牙4.1)传输给手机APP;手机APP可对接收到数据实时显示,同时可通过手机的3G/4G网络传输给后台服务器;服务器端搭建的Hadoop数据存储系统对接收到的各种生理数据进行分类存储,可对使用者的历史数据进行查看,服务器端也可对使用者传来卫星定位数据通过百度地图实时显示使用者的地理位置信息。本设计取得的主要成果和创新点有以下几点:(1)通过脉搏波血压传感器SON7015采集的数据信号,利用小波滤波算法对信号进行去噪,对得到的离散脉搏数据信号进行分析求出心率,并利用光电容积法求出舒张压(低压)值和收缩压(高压)值。(2)通过检测六轴运动模块(MPU6050)的数据信号,并利用卡尔曼滤波算法对信号进行去噪,得到稳定的三轴加速度值、三轴角度值。(3)在IAR环境下完成配置通信协议栈(2007版本),并利用Zig Bee CC2530无线通信模块,把分布在人体三处的运动传感器(MPU6050)进行组网,完成人体体域网的搭建。并以无线体域网为依托,完成跌倒算法的设计。(4)在Andriod Studio环境下利用java语言和安卓系统API完成手机APP的编写,通过蓝牙实现对前端数据的接收,并可对接收到的数据进行显示,并可对超过心率、血压阈值的数据进行提示预警。手机端并可以把接收到的数据通过自带的4G模块传输给(Socket协议)后台服务器。(5)在后台服务器(linux系统)搭建完成Hadoop系统,并可对手机端传来的数据进行接收存储,并可查看历史生理数据。手机端发送的定位经纬度通过百度地图API转换,可在百度地图上显示使用者的地理位置。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP368.33;TH789
【图文】：

分布图,分布图,袖带,动脉

图 2.7 跌倒检测三点分布图压传感器方案测量可分为无创测量和有创测量两大类，有创血压测行的测量方式，我们普遍用的是无创血压测量方法袖带测量和有袖带测量两种，有袖带测量方法包括听超声波法和次声法等，无袖带测量主要是基于光电传穿戴监护设备要实现对使用者血压监测的连续性，就续测量。下面我们就具有连续测量血压值脉搏张力量法、次声法和光电容积法来进行比较。法法是通过放置在骨骼附近动脉体表处的压力传感器根据动脉重压力和动脉外表眼里关系进一步求得血

红外,实物,模块,物体

非常适合穿戴式监护系统的终任何物体都会向周围辐射后外线等优点[8]，本设计温度检测选用红探测物体辐射的红外线，使温度传，在电压不变的情况下，红外线信值的大小就可以得出探测物体的温红外传感器模块来进行温度检测同时对目标物体温度和环境温度小，反应速度快等特点，非常适合15 红外模块实物图。

模型图,协议栈,模型,应用层

贵州大学 2018 届硕士研究生学位论文igBee 具有标准化的 API 和网络层协议，可以以极低的功耗实现各传感器之效率的相互协调通信。ZigBee 标准的协议框架结构如下图 2.9 所示，底层即物理层和介质访问层由 IEEE 802.15.4 标准定义，ZigBee 联盟在此基础上定义了应用层和网的架构[10]。其中，应用层包括应用架构（AF）、应用支持子层（APS）、用户应用对象（MDAO）以及 ZigBee 设备对象（ZDO）[11]。ZigBee 标准协议的各通功能及优点如表 2.2 所示。

【参考文献】