基于老年人健康状况监测的穿戴设备及系统设计研究

发布时间：2020-07-21 07:34

【摘要】：随着人口老龄化问题越来越严重,老年人健康状况问题引起了社会的广泛关注。同时,在物联网快速发展的今天,穿戴式医疗设备也正在悄然兴起,在两者基础上,设计基于老年人健康状态监测的智能穿戴设备及监测平台,具有非常重要的社会意义。针对老年人的健康状况,智能穿戴设备能够实时对人体生理信号进行获取,并传输到手机或者PC端监测系统,对老年人的日常健康监护及生活、医疗机构参考生理数据等方面有重要的实用价值。论文对应用于智能穿戴设备中的低功耗技术进行了分析比较,选择了适用于本次课题的低功耗MCU及低功耗无线传输技术。在无线传输技术中,创新性的使用ZIGBEE无线传输协议,并在后续的工作中对终端节点及协调器节点进行硬件及程序设计。对人体健康生理参数中的心率进行了理论分析,并针对心率的提取方法做了重点的分析和研究。提出了从光电容积脉搏波中提取心率的三种算法,基于时域-峰值的RR间期算法及阈值峰值检测算法,以及基于频域的峰值算法,同时,利用四种滤波方法对获取的心率信号进行滤波处理,并使用处理后的数据借助MATLAB工具实现三种心率提取算法,最后对三种算法的结果进行对比分析并选取在硬件端所使用的心率计算方法。为了实现智能穿戴设备的开发及系统的设计研究,本文对相关的硬件及软件部分进行了研究开发,硬件部分,基于KL25Z开发板,最终在CodeWarrior编程环境下完成低功耗设计,设计了相关的硬件电路,其中包括心率采集电路、无线传输电路、电源电路等设计研究;软件部分,对心率采集的时域-峰值RR间期算法及相关模块的程序进行设计,实现心率波形及心率在上位机的可视化显示。最后,简易提出健康状况监测的PC端监测系统,对组织架构、相关模块、数据库等做简要设计研究。论文完成了对低功耗策略及心率信号采集的结构方案设计,同时提出和建立了老年人健康智能监测的软件平台,是对针对老年人健康智能穿戴医疗的前瞻性探索,对今后的穿戴医疗研究具有一定的促进作用。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH789

【参考文献】

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本文编号：2764095