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一种智能化人体健康信息监测与交互系统设计

发布时间:2020-03-04 17:28所属平台:学报论文发表浏览:

摘要:人体生理参数不仅是人们自我检测身体健康的重要指标,也是快节奏时代生活必备的医学信息。为满足这一日常需求,设计了一种智能化人体健康信息监测与交互系统。该系统利用单片机作为载体,以加长型的防水DS18B20作为温度信息收集器采集体温数据,以红外

  摘要:人体生理参数不仅是人们自我检测身体健康的重要指标,也是快节奏时代生活必备的医学信息。为满足这一日常需求,设计了一种智能化人体健康信息监测与交互系统。该系统利用单片机作为载体,以加长型的防水DS18B20作为温度信息收集器采集体温数据,以红外对管(infraredpairtube)ST188作为心率传感器采集脉搏/心率信息,最后将所有信息显示在屏幕上。为了满足良好的交互体验,系统还提供了自主开发的医学网站供参考,使用户更加精确地评测自己的健康状况,合理选择医疗服务。

  关键词:健康信息监测与交互;红外对管;HTML;CSS

健康监测

  健康监测论文范文:大学生在线健康信息检索行为特征及模式

  摘要文章旨在通过对大学生在线健康信息检索行为特征及模式进行研究,为网络健康信息服务的开展提供有益参考‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。通过质性研究中的参与观察法,借助质性分析软件NVivo11对选定的25名研究对象的观察视频资料进行统计,对大学生在线健康信息检索行为的特征及模式进行分析‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。研究发现,大学生在线健康信息检索行为表现出明显的跟随性,检索式构造花费时间精力少,注重对检索结果的浏览和筛选‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。高频检索模式主要有返回重选网页模式、重构检索式模式和更换检索平台模式。

  0引言

  当今,社会生活等各方面压力易对人的身体健康造成不良影响,忙碌的生活使得大多数人没有时间经常体检,从而为染上恶性病症埋下较大隐患。因此,自助式的便携生理信息监测设备毫无疑问是当今社会忙碌生活所必需的自我体检设备。体积小巧的便携式生理信息监测设备可以实时、方便地获得体温和心率等关键生理信息,并通过附带的自检网址进行结果分析,实现便捷的关键信息检查,不仅节约了人力物力,还呵护了人们的健康,普及医学常识。国外相关机构对于生理信息监测的研究多是基于物联网的架构化(TheArchitectureoftheInter ̄netofThings)进行健康监测分析[1],以及基于手机APP的C/S健康监测系统开发,信息传输主要采用近场无线传输(Short ̄rangeWirelessTransmission)技术,涉及无线局域网(WirelessLocalAreaNetworksWLAN)、ZigBee技术、蓝牙传输(BluetoothDataTransmission)等,多是远程控制和可穿戴设备的结合[2 ̄3]。

  国内则是商业化的产品较多,例如实时便携式血糖仪、红外感应温度计等。国内大多数健康监测仪器多有界面复杂、测量不精确、难以修理等突出问题,因此本设计注意精简系统结构、合理选择元器件并设计简洁的操作界面。本设计通过温度传感器(例如热敏电阻、测温棒等)和心率采集器(例如光电门、红外发射接收器等)采集生理信号,经过滤波放大后交给控制中枢分析结果并反馈给用户,用户再根据提示进入医疗网站获取更多相关信息。

  1监测与交互系统原理

  采用低成本、微体积的单片机,利用光电传感器(opticalsensor)和温度传感器(temperaturesen ̄sor)收集心率和体温信息,经过滤波放大电路,送到开发板主控芯片中,再由开发板控制GSM模块给用户的手机发送信息,信息内容包括体温和心率数据以及附加的自检网址。这种交互式的一站式设计能显著改善用户体验。整个系统的原理框图如图1所示。本系统中,温度传感器采用DS18B20,心率传感器则使用ST188红外对管,GSM模块选择常用的SIM800C,滤波电路和放大电路分别采用典型的RC滤波电路和LM358双运算放大器。为了保证用户在不依赖GPRS和WiFi信号的情况下也能正常使用本系统,故采用GSM发信方式,选择典型的SIM800C模块作为发信器。

  2主控芯片流程设计

  传感器采集到的温度数据,由DS18B20进行数模转换后,直接显示在液晶屏上;采集到的心率数据要先进行滤波、放大和量化处理,再传入主控芯片,主控芯片对心率是否异常做出判断。如果心率异常,则声光报警电路响应,同时主控芯片控制SIM800C向用户手机发送相应的信息;如果心率正常,则显示心率数据。

  3系统调试

  在无电源供电情况下,插入移动或联通的SIM卡。启动后SIM800C模块初始化成功并发送AT指令绑定手机号码。(1)温度测试。首先测试室内温度,将防水DS18B20用酒精消毒,放置到屏幕显示室温,室温显示为25.9℃。随后再握于手心,显示体温计为35℃。(2)心率测试。心率阈值由按键1、2、3进行设置。手指按压部分为按键1,从左至右依次为按键2和按键3。按键1进入最低心率阈值设置,按键2可将数值依次增加,按键3可将阈值依次减小,最低心率阈值设置为60次/min;再次按下按键1可调整最高阈值,按键2和按键3操作同理,此时最高心率阈值闪烁(100呈现出模糊状态);最后按下按键1回到测量界面。将手指放在ST188芯片上,保持水平(手肘与心脏大致在一条水平线上),调节102电阻,使得人体心跳频率与发光二极管闪烁频率一致。按下按键3,进入心率测试。将手指放在ST188芯片上,显示心率在60~100内即为正常值,此时不报警。此时的温度为室温。

  4结论

  本文研究了一种智能化人体健康信息监测与交互系统。该系统以52单片机作为平台,DS18B20作为体温数据收集器,ST188作为心率(或脉搏)数据采集器,LM358作为心率/体温信号放大电路,滤波方式则使用传统的RC滤波。采集到的人体生理信号,经过滤波放大后交给控制中枢分析结果并反馈给用户,用户再根据提示进入医疗网站获取更多相关信息,具有使用方便、成本低、测量精确、用户交互性高等优点。未来工作可进一步参考手环测血氧、血压、计步的原理,进行相应的功能扩展。

  参考文献

  [1]舒磊.基于嵌入式的生理信息监测处理系统的研究与设计[D].北京:北京邮电大学,2013.

  [2]王子洪.新型穿戴式人体状态监测技术研究[D].重庆:第三军医大学,2010.

  [3]彭忠宝.基于3G网络的家庭健康信息监测系统[D].广州:华南理工大学,2012

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《一种智能化人体健康信息监测与交互系统设计》

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