面向移动健康设备的智能岛技术研究

发布时间：2020-05-27 11:25

【摘要】：随着可穿戴设备、云计算与物联网技术的发展,各种健康设备逐渐出现在人们的日常生活中。然而,大多数研究中,健康设备的管理、数据处理、健康状态决策和紧急消息发送等任务都由远程服务器完成。传输与处理来自健康设备的海量数据会占用大量的通信资源,给远程服务器带来巨大负担,并延迟对设备事件的响应与消息处理时间。针对以上问题,本文在智能手机基础上,研究了一种本地管理健康设备的智能岛技术。该技术能够对多种健康设备集成智能管理、控制及参数设置,并快速响应设备事件。本文主要工作和研究成果如下:(1)搭建了智能岛框架。通过分析智能岛的总体需求,设计智能岛的应用模型,进而采用MVP(Model-View-Presenter)分层思想搭建智能岛框架。智能岛框架分为数据层、业务逻辑层和应用层,三层之间采用接口的形式进行通信。数据层的作用是获取与管理数据。业务逻辑层的作用是提供逻辑处理与算法实现。应用层的作用是为用户提供人机交互接口。(2)构建了智能岛设备管理模型。智能岛设备管理模型包括设备调度、接口管理与事件响应模块。该模型中通过对设备分类,实现对不同设备调度管理。接口管理包括人机交互、协议接口。其中人机交互接口模块可实现与用户交互,协议接口负责与设备交互。设备事件响应模块包括设备数据传输、人体健康状态决策、紧急消息发送等。(3)设计了多模式健康报警机制。第一,监测耳机触发事件进行报警,这样用户可根据自身需求主动求救。第二,将单一生理参数与人体动作类设备(人体活动监测仪或压力坐垫)采集的数据相结合,判断人体健康状态,并将异常状况上传至云端报警;第三,在满足多生理参数融合的条件下,采用模糊逻辑获取生理隶属函数,并利用D-S证据理论对多生理信息进行融合,判断人体健康状态。(4)搭建了智能岛测试平台。从设备调度的有效性、对设备事件响应的可靠性与实时性三方面设计实验并验证效果。实验表明,该智能岛技术能够对健康设备进行集成智能管理,并快速响应设备事件,具有可移动性、易扩展性、可移植性和节约能耗等特点,为用户的移动健康监护提供了新途径。
【图文】：

老年人口,增长率

究背景与意义与科技快速发展，人们对生活水平的要求不断提高。然越来越快，长期处于工作状态，容易引起睡眠不佳、饮多问题。据权威资料显示，近几年来，各种慢性疾病（病）发病率不断提高，成为我国最主要的死亡原因之一性疾病、心理障碍病以及死亡率高的重要潜在因素。本可以给就诊的病人提供及时的救助与服务，但由于因[3]，导致慢性疾病和需要一定时间治疗的病人很难得年我国第六次人口普查显示[4],60岁及以上老年人口比年人口比重为 8.9%。据预测，21 世纪 50 年代末，我值，数量总额将超过 4 亿。图 1-1 为我国老年人口增长龄化问题日益严重。

原理图,模块,原理,蓝牙模块

Cortex-M4 内核，运行频率达 80MHz；内置超低功耗运行机制，可以有效实现模块的低功耗运行；支持 WIFI 协议以及 TCP/IP 协议；模块可选择内置或外置天线的应用，方便客户多重选择，图 2-1 为 WIFI 模块原理。图 2-1 WIFI 模块原理蓝牙模块选择济南华茂科技有限公司的 HM-11 模块。该模块采用 TI 公司的CC2540 芯片作为主控芯片，蓝牙协议为 BLE4.0，图 2-2 为蓝牙模块原理图。该模块具有自动休眠模式，在此模式下，功耗极低，待机电流仅 50μA~400μA，传输时 8.5mA。该模块只需要连接 4 个管脚，，即可进行正常的数据收发工作。其中主控芯片的 UART 串口 RX、TX 与蓝牙串口交叉连接，实现串口通信。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH77

【相似文献】