家庭無線體征監(jiān)測儀

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家庭無線體征監(jiān)測儀\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本實用新型涉及一種無線體征監(jiān)測儀，具體是一種集測量體溫、心電、脈搏于一體的家庭無線體征監(jiān)測儀。\n背景技術(shù)\n[0002] 到2015年，全國60以上老年人將增加到2.21億人，這對老年人獨居及醫(yī)療保健服務(wù)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，此外，如何更好地護理家中的認知障礙者，殘疾人，慢性病者，嬰幼兒，也是中國構(gòu)建和諧社會需要重視的問題。開發(fā)家庭無線體征監(jiān)測儀，符合當今社會關(guān)注健康的主題，符合智能醫(yī)療發(fā)展的趨勢，同時為家人購買了一份價格低廉但非常實用的保險，可以讓我們時刻遠程關(guān)注家人身體健康狀況?，F(xiàn)有的監(jiān)測人體體征的設(shè)備都是通過模塊化的接口來實現(xiàn)，選擇性的使用不同的傳感器模塊來實現(xiàn)不同的體征參數(shù)采集，最終在設(shè)備上或通過無線傳輸進行存儲和顯示，與本申請最接近的文獻的發(fā)明專利申請公開號為CN 102415878 A 、公開日為：2012.04.18，該發(fā)明專利，只能通過GPRS通信信道傳輸技術(shù)，使用GSM短信這一單一形式對數(shù)據(jù)進行發(fā)送，且數(shù)據(jù)只能存放在指定的接收遠程系統(tǒng)。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0003] 本實用新型包括電源模塊、感知部件、嵌入式處理器、通信部件。設(shè)備上電后，嵌入式處理器給感知部件發(fā)送開啟采集命令，感知部件收到指令后，進行人體體溫、脈搏及心電數(shù)據(jù)采集，體溫數(shù)據(jù)通過嵌入式處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口、脈搏數(shù)據(jù)通過嵌入式處理器的I/O接口，心電數(shù)據(jù)通過嵌入式處理器的發(fā)送/接收串口送給嵌入式處理器進行處理，處理包括模數(shù)轉(zhuǎn)換計算體溫值，定時器計時計算脈搏值，串口定時接收心電數(shù)據(jù)，并將處理后的人體生理參數(shù)作為負載封裝成6LoWPNA幀進行發(fā)送。嵌入式處理器對接收到的數(shù)據(jù)進行\(zhòng)n6LoWPAN幀封裝成信息幀，通過SPI接口將此信息幀發(fā)送給無線收發(fā)芯片，由無線收發(fā)芯片將6LoWPNA信息幀送到網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理。如串口10ms接收一個心電數(shù)據(jù)，1分鐘后，將得到100個心電數(shù)據(jù)，將1個體溫值、1個脈搏值以及100個心電值作為負載封裝成幀，最后通過嵌入式處理器的串行外設(shè)接口SPI將此信息幀送給通信部件進行發(fā)送，通過SPI接口將此信息幀發(fā)送給無線收發(fā)芯片，由無線收發(fā)芯片將6LoWPNA信息幀送到網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理。\n[0004] 本實用新型能夠自動接入6LoWPAN家庭無線傳感網(wǎng)絡(luò)，準確實時地采集人體體溫、脈搏、心電值，最終將體溫值、脈搏值以及心電圖曲線顯示在手機、PDA、個人電腦等終端上，克服GPRS通信信道傳輸只有單一形式對數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜毕?。\n附圖說明\n[0005] 圖1為本實用新型電原理框圖；\n[0006] 圖2為本實用新型經(jīng)6LoWPAN家庭無線傳感網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。\n具體實施方式\n[0007] 為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細說明。\n[0008] 如圖1所示，本實用新型使用5V干電池供電，感知部件包括體溫采集、脈搏采集、心電監(jiān)測，感知部件感知人體提問和脈搏信號分別通過A/D接口和輸入/輸出接口送入嵌入式處理器，心電信號處理模塊通過電極片采集心電數(shù)據(jù)，通過串口送入嵌入式處理器，嵌入式處理器對人體生理參數(shù)和心電數(shù)據(jù)進行相關(guān)處理，通過無線收發(fā)芯片發(fā)送。其中：傳感部件包括體溫傳感器、脈搏傳感器、心電處理模塊。\n[0009] a)體溫采集通過體溫傳感器感知人體體溫，體溫傳感器可選用高精度的鉑電阻，其阻值隨著人體體溫值的變化而變化，設(shè)備上電后，鉑電阻阻值開始發(fā)生變化，電阻值經(jīng)采樣電路后轉(zhuǎn)換成電壓值，再經(jīng)過放大和濾波電路，將電壓信號傳送給嵌入式處理器的指定模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳，將體溫模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量體溫值，嵌入式處理器將此數(shù)字量體溫值存儲在體溫變量中。\n[0010] b)脈搏采集通過脈搏傳感器感知人體脈搏跳動，脈搏傳感器可采用一種壓電式小型壓力傳感器，設(shè)備上電后，壓力傳感器開始檢測脈搏跳動，其動態(tài)壓力信號通過薄膜變成電荷量，再經(jīng)過放大電路和濾波電路轉(zhuǎn)換成高電平信號輸出給嵌入式處理器的指定I/O管腳，嵌入式處理器通過定時器計時，計算在定時時間（如1分鐘）內(nèi)此指定I/O管腳變成高電平的次數(shù)，獲得脈搏的跳動次數(shù)，嵌入式處理器同樣將計算出的脈搏值存儲在脈搏變量中。\n[0011] c)心電監(jiān)測通過綜合II導聯(lián)及心電處理模塊實現(xiàn)，設(shè)備上電后，嵌入式處理器給心電處理模塊發(fā)送心電采集命令，心電負極電極片、正極電極片、接地電極片分別開始采集右鎖骨中點下緣、左腋前線第四肋間、劍突下偏右處的心電數(shù)據(jù)，再通過三根心電導聯(lián)線將實時采集的數(shù)據(jù)送給心電信號處理模塊，該心電信號處理模塊包括依次連接著導聯(lián)線的放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及與放大器電性相連接的時間常數(shù)模塊，采集到的人體電信號經(jīng)過信號處理模塊中的放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由該處理模塊進行數(shù)字濾波、波形識別，最后將二進制心電數(shù)據(jù)通過串口傳送給嵌入式處理器，嵌入式處理器對將心電數(shù)據(jù)以數(shù)組元素的形式存儲在心電數(shù)組中。\n[0012] 如圖2所示為本實用新型經(jīng)6LoWPAN（基于IPv6的低速無線個域網(wǎng)）家庭無線傳感網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，嵌入式處理器運行精簡的低功耗的6LoWPNA網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，其底層采用IEEE802.15.4的物理層和競爭式介質(zhì)訪問控制子層協(xié)議MAC層，網(wǎng)絡(luò)層采用IPv6（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6）協(xié)議，且在網(wǎng)絡(luò)層和MAC層之間增加網(wǎng)絡(luò)適配層，使用UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議）作為其傳輸層，設(shè)備上電后，將自動讀取MAC地址，配置所需的IPv6地址。在預(yù)定時間內(nèi)計算出脈搏值（如1分鐘），嵌入式處理器需在預(yù)定時間后，再對采集到的三個體征數(shù)據(jù)進行6LoWPAN幀封裝，通過SPI接口將此信息幀發(fā)送給無線收發(fā)芯片，最后由工作在\n780MHz的無線個人局域網(wǎng)WPAN頻段的無線收發(fā)芯片將6LoWPNA信息幀進行無線發(fā)送，通過多跳無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)Mesh組網(wǎng)的方法將數(shù)據(jù)送到網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)處理，最后接入各種承載網(wǎng)絡(luò)（如Ethernet、Wi-Fi、3G 、GPRS），可方便地通過手機、個人電腦等移動終端查看家人體溫、脈搏值，以及心電圖，便于家人或醫(yī)生隨時隨地查看被看護者的健康情況。