穿戴式躯感网系统的设计与实现
编者按： 摘要：随着现代社会老龄化人口比例增加，以及老年病、慢性病等疾病在医疗服务中占的比例上升，传统的医疗监护服务由于监护设备的穿戴复杂性、携带不方便性，已经不能满足现代社会的需求。为了解决老年人的医疗保健问题，我们设计穿戴式躯感网系统来对老年人的健康状态进行连续实时监测，该系统通过生理数据采集模块采集数据，然后通过通信模块将数据传输到躯感网中心点，实时显示ECG、SPO2、心率、呼吸率、脉率、体温等一些信息，并对可能出现的异常情况采取报警处理。最后，通过大量的实际测试证明了该设计方案有效可行，具备可穿戴性、
2 系统功耗
在本系统中，采用额定容量为550mAh，3.6v锂电池为各生理数据采集模块供电。三导联心电模块的工作电压为3.3v，它采用低功耗芯片ADAS1000，与传统的心电模块的功耗相比，该模块的功耗更低;数字血氧模块工作电压为2.5v，它在工作状态下功耗为54mW，待机状态下功耗仅为25mW;蓝牙通信模块在通信时，其功耗为33mW;体温模块的MCU采用低功耗的STC11L04E主控芯片，该模块功耗仅为20mW。另外体温模块，数字血氧模块，可以设定30ms采集一次体温值、血氧饱和度、脉率值，即通过降低采集数据的采样率来进一步降低模块的功耗。在本系统中，由于每个生理数据采集模块各需要一个蓝牙模块，来为其提供数据通信链路，这样会增加躯感网系统的总功耗。在未来应该将体温和数字血氧模块集成到一起，用一个蓝牙模块为其提供数据通信链路，从而减低穿戴式躯感网系统的总功耗。
3 实验结果
采用本文设计的穿戴式躯感网系统，对监护对象进行实时监测，其生理参数数据监测如图10所示。可以在智能手机上看到监护对象的三导联心电信号波形、血氧波形、心率、脉率、血氧饱和度以及体温等生理参数信息。该系统能够很好地对监护对象进行实时监护，并且具有很好地可穿戴性、可携带性。该系统的实物图如图11所示。
4 结束语
在本文中，主要介绍了可穿戴躯感网的整体框架和各个传感器模块实现的相关问题。采用自主设计的三导联心电模块，和通过对市场上的数字血氧模块、体温传感器进行再设计来为躯感网平台的构建提供生理参数采集的硬件平台。本系统为移动医疗提供了可行的方案，下一步将在此基础考虑增加肌电传感模块、环境感知模块来完善可穿戴躯感网，并且增加一个自动分析与诊断模块，使监护对象的生理信息参数出现异常时，系统能给出诊断结果和意见，为用户提供更多的方便。
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