可佩戴式健康监测智能芯片的应用研究

李娟娟

（济南大学泉城学院 山东蓬莱 265600）

可佩戴式健康监测智能芯片的应用研究

李娟娟

（济南大学泉城学院 山东蓬莱 265600）

现在社会污染和食品安全问题变成常态问题，留守儿童和空巢老人也是社会非常严峻的现状，老年人和儿童的健康问题是务工在外的中青年人群最关心的问题，通过对现存的健康检测仪的研究现状进行分析。提出一个可佩戴式健康监测智能芯片，通过进行体表温度，表皮干燥程度，脉搏心率等指标进行身体健康状态进行预测和监控，生成有关的健康预测信息发送给手机客户端。

智能芯片；健康检测；实时监控

1 研究背景

据统计全国每年的疾病死亡率中因治疗的时间过晚，或未能及时发现病症的病例占10.7%，人口老龄化的问题日趋严重，相当一部分老年人生活在无人看护的时间，增加了因突发病死亡的危险。如何及时让这部分人得到救助、疾病及时被发现、提高居民的健康生活水平成了目前需要解决的重要问题。人口老龄化已成为世界性趋势，老年人正消耗着大量的医疗资源，构建以家庭服务为基础的医疗保健服务体系，提供预防、监控和医疗救治等服务，已成为当前社会和医疗系统急需解决的重大问题。同时，近年来对留守儿童问题心理的剖析越来越深入，使得留守儿童的成长压力越来越大。让父母对留守孩子的健康状况进行及时的掌握，也是一个非常迫切要解决的问题。

2 研究现状

目前智能健康监护仪的研究主要几个方面：

（1）面向医疗机构的健康监测，收集数据之后需要专业的医院，经过医生详细的指标分析，给出有关的健康状况信息。徐晓的健康监护仪智能报警模型研究就是针对此设计提出的一个研究模型。主要开发和设计集“监控”和“报警”功能于一体的智能生理参数监护仪，可以对监护对象各项生理参数进行连续、实时监测，而且能分析身体健康状况，在发现异常时进行报警，并将信息通过Internet传输给社区医院远程监控中心，采用小波变换模极大值方法分析了医学传感器信号和人体生理信号的特征：通过信号能量特征模式匹配，辨别信号异常。

（2）郑健的嵌入式微型智能健康监护仪该系统通过采集人体各种生理参数信号：心电、血压、血氧饱和度、体温等，并对这些信号进行放大、滤波、A/D转换后，经数据处理系统进行计算并实时显示，通过采集的数据与健康状况进行比对判断出用户的健康状态，经过GPRS的无线接入供网上查询：也可在医院临床应用，实时数据采集、存储、查询，促进医院数字化建设。

（3）李伟敬设计一种能够实时采集、分析、显示人体多种生理参数的无线通信设计的实现，以及在PC上开发无线终端应用程序方案。设计采用OEM定制的高精度生理参数采集卡实现生理参数的采集，使用单片机和Wi-Fi芯片ST-MW-09S实现生理参数检测系统硬件电路的设计。采用Windows Sockets通信机制，实现无线数据通讯。采用套接字重叠I/ O模型，多线程操作，用户可以在PC终端上简单便捷的安装并使用监护软件，对用户生理参数进行实时监测。

（4）一种基于ARM7处理器及嵌入式操作系统的多生理参数监护仪的设计与应用，可以对病患的血压、脉搏、血氧饱和度及体温等生理参数进行实时采集、显示和发送。本监护仪采用腕表式设计，并具备蓝牙无线接口，可通过蓝牙与个人电脑、掌上电脑、智能手机等实现灵活组网。这是刘云提出的健康监护仪的设计模型。

（5）德国弗劳恩霍夫光子微系统研究所（IPMS）联合德国教育与研究部门设计了一款智能手表设备。授权人员及护理人员可以通过网络门户访问。这个概念系统提供支持服务，提醒用户服药或者辅助他们查看和医生之间的约见日程。直接联系支持人员，提供Wi-Fi和手机连接性，快速联系紧急服务。大型的交互界面上有一些基础的操作图标。

3 研究总结

设计一款可佩戴式健康监测智能芯片，可以检测体温、血压、血糖、血氧、体表湿度、心率、呼吸睡眠暂停综合症等健康检测的功能，将测量结果传送到云端服务器存储，方便用户子女和后台保健医生查看。

表带采用医学橡胶材料，这类材料和皮肤接触不容易引起瘙痒感觉，可以避免皮肤的过敏现象。采用小型非侵入式传感器以及血液取样设备进行血液状态分析，温度传感器进行体温的分析，这个系统通过无线传感器监测血压、血葡萄糖、乳酸盐或胆固醇水平等参数。采用光学心率传感器进行心率的监测。

对智能手表进行软件和分析装置的设备安装。无线传感器放在蓝牙模块。该系统还可以分析通过戳手指获得的血液样本，通过荧光传感器确定标记，并将信息传送到医生的智能手机应用上。

通过总结我们发现现在的智能健康监护仪都是需要无线网wifi或者是蓝牙进行信息的传递，在没有wifi覆盖的情况下就无法实现信息的传递，而在农村大部分地区还没有实现我无线网络的全部覆盖，这是一个让健康检测仪普及到老年人和留守儿童身边的一个非常重要的难题。同时蓝牙的使用也是有距离的限制。所以在信息的传递方面我们希望实现一个能够不依赖与网络和蓝牙进行信息传输的功能。

4 研究意义

用于中老年、心血管健康检测、预警、监护的个人便携式高科技物联网终端产品，以其将手机、手表、检测仪、定位仪、传感器等众多功能与通讯和网络平台的完美结合，给老人问题以一体化解决的方案，是看护父母健康安全的物联网云端技术“四防表”。

用于儿童体温、皮肤湿度、运动时间监测，预防儿童多发的感冒，发烧，多动症等问题。

通过本机终端的传感、检测、通讯、定位等功能与物联网“数据平台”、“医生专家健康咨询服务平台”、“子女关爱查询平台”及“120社会救助平台”等相连接，形成一个智能“健康安全云”监护体系，实现对心血管疾病基本参数的随时检测，实时上传，达到了实时了解健康状态，24h在线预测预警、监护帮助，紧急情况及时救助的目的。同时可以实现外出务工人员在异地进行家中老人和儿童的健康监测，更有助于青壮年全身心投入工作岗位没有后顾之忧。

[1]徐晓，翟敬梅，刘春.健康监护仪智能报警模型研究[J].中国制造业信息化，2009，12（22）.

[2]郑健，谢金达.嵌入式微型智能健康监护仪的开发[J].通信与信息处理，2008，27（9）.

[3]蒋贤海.智能远程健康监护系统生理参数数据分析及预报的研究[J].华南理工大学.

TP274

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1004-7344（2016）24-0268-01

2016-8-9