一種智能安康感知腕表系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種智能安康感知腕表系統(tǒng)，由北斗模塊、藍牙模塊、3G通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、報警模塊組成。本發(fā)明的優(yōu)點在于，有效利用了我國自行研制的北斗定位技術(shù)，實時的對佩戴者的位置進行檢測，同時集成生理參數(shù)監(jiān)測和身體跌倒報警于一體，采用安卓系統(tǒng)，兼容性強，可移植性強，人機交互性強，功能強大。
【專利說明】一種智能安康感知腕表系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生理安康監(jiān)測技術(shù)、北斗定位與3G/WIFI無線通信技術(shù)，通過佩戴式腕表對人體的各項關(guān)鍵生理參數(shù)(心電、體溫、血壓、脈搏)和重力加速度參數(shù)、方向加速度參數(shù)進行多生理信號和跌倒姿態(tài)的采集和實時處理后，進行顯示和語音提示，同時通過北斗衛(wèi)星定位、藍牙技術(shù)和3G技術(shù)進行無線網(wǎng)絡遠程醫(yī)療監(jiān)護，驗證了可行性和具體實現(xiàn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，社會的老年化已經(jīng)發(fā)展成為21世紀不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，這一趨勢是全球范圍內(nèi)的，中國也不例外，而且我國人口基數(shù)大，我國目前就已經(jīng)是老齡化社會了。
[0003]老齡化社會的第一個特點是多發(fā)慢性疾病和退化性疾病，例如高血壓、糖尿病、冠心病和腦血管病等；第二特點是空巢家庭這一新群體出現(xiàn)并快速地增長。我國人口年齡結(jié)構(gòu)已經(jīng)提早進入“老年型”社會而且老齡化發(fā)展速度世界第一。老年人因為大多身患各種不同程度的慢性疾病，加之當前我國城市化進程中家庭小型化、空巢家庭和獨居老人的趨勢增加明顯，勢必會導致社會公眾對醫(yī)療需求的急速增長和護理費用的急劇攀升，政府公共衛(wèi)生開支在僅以醫(yī)院為中心的傳統(tǒng)醫(yī)療模式下已逐漸不堪重負。
[0004]由于遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)具有實時性，人機交互性強，智能集成度高，能實時地判斷老人的身體狀況，故一躍成為行業(yè)內(nèi)研究的熱點。遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)可以使醫(yī)生、病人與家屬三者之間實時隔 空交流醫(yī)患信息，了解病人的狀態(tài)，病人在當?shù)鼐湍軐崟r地咨詢專家，縮短了時間空間的距離，病人更加舒心地養(yǎng)病，避免長期來回奔波疲累及延誤病情，增加患者的經(jīng)濟負擔。對患者的心電、體溫、血壓、脈搏等指標進行遠程監(jiān)護，能保存大量患者生理指標數(shù)據(jù)，能掌握患者第一手身體狀況資料并且能隨時比較過去的信息，對患者的身體健康狀況起到一個很好的評估作用，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況時患者能及時預警就醫(yī)。遠程監(jiān)護不受地理位置的限制，患者可以自己選擇合適的地方跟醫(yī)務人員交流，減輕了患者的心理壓力和緊張情緒，使患者輕松跟醫(yī)生交流，更能對癥下藥，同時對患者的意外跌倒進行識別判斷，大大提升就醫(yī)效率，減少患者的痛苦及經(jīng)濟損失。本發(fā)明也可以對正常人體的健康情況進行采樣，通過提取重要生理參數(shù)的異常變化就可以提早發(fā)現(xiàn)疾病癥狀，從而達到預防疾病和醫(yī)療保健的目的。
[0005]例如申請?zhí)枮镃N201220225800.X，名稱為《一種病人健康狀況實時跟蹤監(jiān)護系統(tǒng)》的實用新型公開了一種病人健康狀況實時跟蹤監(jiān)護系統(tǒng)，包括監(jiān)護傳感器、多參數(shù)信息采集器、信息發(fā)送器和終端處理機，其特征在于:監(jiān)護傳感器，用于采集病人的心電、血壓、體溫、脈搏等生理信號，并通過RS232接口與多參數(shù)信息采集器連接；多參數(shù)信息采集器內(nèi)存儲有信息處理控制程序，用于將采集到的生理信號進行實時顯示、存儲和分析；信息發(fā)送器，通過網(wǎng)絡將采集到的信息發(fā)送到終端處理機；終端處理機內(nèi)存儲有病人信息，用于將傳輸來的生理信號進行分析處理并實時報警，當病人身體出現(xiàn)異常時，終端處理機會報警，提醒醫(yī)護人員及時處理，該實用新型構(gòu)造簡單、使用方便，能有效減輕護理人員的工作強度，有利于護理工作。
[0006]又例如申請?zhí)枮镃N201210365669.1，名稱為《遠程醫(yī)療通信系統(tǒng)及其工作方法》的專利提出一種用于遠程醫(yī)療系統(tǒng)的通信系統(tǒng)并給出了其工作方法。該發(fā)明主要使用了傳感器技術(shù)對人體的各項生理特征數(shù)據(jù)進行采集，然后使用無線傳輸或者有線傳輸技術(shù)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到信息收集裝置，上述信息收集裝置對數(shù)據(jù)進行處理后使用WIFI技術(shù)將信息發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)，并發(fā)送到遠端服務器。遠端服務器利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)進行處理，并返回處理信息。本發(fā)明主要解決了系統(tǒng)中所有硬件設(shè)備的連接以及各種設(shè)備的工作方法。使用本發(fā)明中提及的系統(tǒng)及其工作方法可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速有效傳輸，并能降低遠程醫(yī)療成本，能夠更好的推廣遠程醫(yī)療技術(shù)。
[0007]上述第一種方法，遠程監(jiān)控系統(tǒng)比較傳統(tǒng)，監(jiān)護傳感器和參數(shù)信息采集器通過RS232連接，第二種方法功能比較齊全，并且成熟，但是缺少北斗定位功能，同時兩種方法跟服務器通信都只采用WIFI技術(shù)，導致佩戴者只能在小范圍活動，并且可操作性差，人機交
互界面差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明主要是研究開發(fā)一種能夠隨身佩戴的智能安康感知腕表的系統(tǒng)，基于北斗定位功能，利用當前流行的藍牙技術(shù)和3G通信技術(shù)，通過多生理參數(shù)檢測技術(shù)和重力、方向加速度來控制各種醫(yī)療傳感器的數(shù)據(jù)采集，根據(jù)配置要求實現(xiàn)人體多生理信號獲取、身體姿態(tài)、前端分析與處理、WIFI/3G數(shù)據(jù)通信等功能，并將采集到的原始生理數(shù)據(jù)在顯示屏端顯示和存儲，同時通過智能平臺3G技術(shù)或者藍牙技術(shù)傳輸?shù)阶鳛橐苿颖O(jiān)護平臺的智能手機并在手機端顯示和存儲 ，聯(lián)入蜂窩網(wǎng)或因特網(wǎng)從而連接到醫(yī)療中心遠端服務器上。其中北斗模塊的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的開放服務能夠達到定位精度有標校站地區(qū)小于5米，高程定位精度小于10米，測速精度0.2m/s，該精度同GPS不相上下。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:整個智能安康感知腕表系統(tǒng)由北斗模塊、藍牙模塊、3G通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、報警模塊組成:
O北斗模塊，用于獲取腕表實時經(jīng)緯度坐標Loc U，y)；
2)藍牙模塊，提供點對點串行通信和點到多點共享信道的主控制器接口的通信方式；
3)3G模塊，通過3G連接到移動網(wǎng)絡中與智能手機或者遠端服務器通信；
4)數(shù)據(jù)采集模塊，包括方向傳感器、重力傳感器、體溫傳感器、脈搏傳感器、血壓傳感器、心電傳感器；
其中重力傳感器、方向傳感器是監(jiān)控佩戴者的姿態(tài)，當判斷意外跌倒時會觸發(fā)報警模塊報警；心電傳感器、體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器負責采集人體各項重要生理指標參數(shù)，判斷是否在正常范圍內(nèi)，當超過正常范圍則觸發(fā)報警模塊報警；
5)數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊負責數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)處理，北斗模塊、3G模塊、藍牙模塊的通信，同時支持顯示模塊和報警模塊；
6)顯示模塊，用于顯示各種數(shù)據(jù)；
7)報警模塊，用于對跌倒姿態(tài)或者生理指標超標的報警。
[0010]本發(fā)明的智能腕表系統(tǒng)，運行原理如下:
整個系統(tǒng)為基于佩戴式生理指標、跌倒監(jiān)控和北斗定位、藍牙、3G通信技術(shù)的智能腕表。智能腕表系統(tǒng)利用藍牙短距離通信技術(shù)或者3G通信技術(shù)連接至遠程監(jiān)護中心，這樣完成了整個監(jiān)護系統(tǒng)兩個部分功能模塊之間的通信。系統(tǒng)主要工作流程為:智能腕表采集的生理參數(shù)經(jīng)處理后存儲、簡單分析，提供手機振動、響鈴、短信服務(SMS)、以及撥打指定號碼等報警方式；利用通過藍牙技術(shù)或者3G技術(shù)與遠程監(jiān)護中心服務器通信，接收中心服務器的各種指令，并轉(zhuǎn)發(fā)病人的實時或歷史生理參數(shù)。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點在于，有效利用了我國自行研制的北斗定位技術(shù)，實時的對佩戴者的位置進行檢測，同時集成生理參數(shù)監(jiān)測和身體跌倒報警于一體，采用安卓系統(tǒng)，兼容性強，可移植性強，人機交互性強，功能強大。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0013]整個智能安康感知腕表系統(tǒng)由北斗模塊、藍牙模塊、3G通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、報警模塊組成:
1)北斗模塊，用于獲取腕表實時經(jīng)緯度坐標Loc(x,y)；
北斗模塊是集成在腕表的模塊，使醫(yī)護人員能實時地感知佩戴者的位置信息及慣性活動范圍信息，同時佩戴者可以進行日常的導航或者突發(fā)情況的定位，并且可以保存數(shù)據(jù)，具有分析老人慣性活動的能力；
2)藍牙模塊，提供點對點串行通信和點到多點共享信道的主控制器接口的通信方式； 藍牙模塊能夠解除線 路或電纜的束縛連接，并提供包括網(wǎng)絡在內(nèi)的寬范圍標準設(shè)備和
通信選項的入口，通過藍牙技術(shù)傳輸?shù)阶鳛橐苿颖O(jiān)護平臺的智能手機并在手機端顯示和存儲或者聯(lián)入蜂窩網(wǎng)或因特網(wǎng)從而連接到醫(yī)療中心遠端服務器上；
3)3G模塊，通過3G連接到移動網(wǎng)絡中與智能手機或者遠端服務器通信；
一般情況下，由智能腕表主動發(fā)起通信請求，將采集到的佩戴者實時位置信息Loc(X，y)以既定的協(xié)議和關(guān)鍵生理信息發(fā)送到手機端或者遠端服務器；緊急情況下，可用手機端或者遠端服務器主動連接到該通信模塊，獲取北斗模塊信息和關(guān)鍵生理信息，同時3G通信模塊還具有語音通話功能；
4)數(shù)據(jù)采集模塊，包括方向傳感器、重力傳感器、體溫傳感器、脈搏傳感器、血壓傳感器、心電傳感器；其中重力傳感器、方向傳感器是監(jiān)控佩戴者的姿態(tài)，當判斷意外跌倒時會觸發(fā)報警模塊報警；心電傳感器、體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器負責采集人體各項重要生理指標參數(shù)，判斷是否在正常范圍內(nèi)，當超過正常范圍則觸發(fā)報警模塊報警；
5)數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊負責數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)處理，北斗模塊、3G模塊、藍牙模塊的通信，同時支持顯示模塊和報警模塊；
數(shù)據(jù)處理模塊的主控單元采用ARM9架構(gòu)的通用方式，外置SDRAM，E2PR0M和FlashROM。其中SDRAM用作上電系統(tǒng)程序處理緩存與數(shù)據(jù)緩存。系統(tǒng)上電后，在FlashROM內(nèi)的Bootloader會將代碼load到SDRAM中運行。FlashROM為永久性保存操作系統(tǒng)代碼。E2PR0M會用于存儲用戶的特殊設(shè)置，產(chǎn)品的出廠設(shè)計和一些系統(tǒng)設(shè)置；內(nèi)置音視頻解碼器，能對多種音視頻文件進行解碼；6)顯示模塊，采用24bitRGB驅(qū)動2.4寸顯示屏，用于顯示各種數(shù)據(jù)；
7)報警模塊，用于對跌倒姿態(tài)或者生理指標超標的報警；
以喚起人們的注意并同時發(fā)送給手機端或者遠端監(jiān)控中心。用戶根據(jù)醫(yī)生的意見可以通過點擊此選項來設(shè)置每項身體參數(shù)的正常值范圍；假如數(shù)據(jù)處理模塊傳送過來的數(shù)據(jù)不在這個正常的范圍以內(nèi)，智能腕表就會發(fā)出報警信息，同時智能腕表也會發(fā)送給手機端或者遠端服務器。報警的形式有:將該項參數(shù)信息用不同于其他正常范圍內(nèi)參數(shù)的顏色顯示，或者通過手 機震動以及撥打指定號碼提醒。
【權(quán)利要求】
1.一種智能安康感知腕表系統(tǒng)，其特征在于，由北斗模塊、藍牙模塊、3G通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊、報警模塊組成: 1)北斗模塊，用于獲取腕表實時經(jīng)緯度坐標Loc U，y)； 2)藍牙模塊，提供點對點串行通信和點到多點共享信道的主控制器接口的通信方式； 3)3G模塊，通過3G連接到移動網(wǎng)絡中與智能手機或者遠端服務器通信； 4)數(shù)據(jù)采集模塊，包括方向傳感器、重力傳感器、體溫傳感器、脈搏傳感器、血壓傳感器、心電傳感器； 其中重力傳感器、方向傳感器是監(jiān)控佩戴者的姿態(tài)，當判斷意外跌倒時會觸發(fā)報警模塊報警；心電傳感器、體溫傳感器、血壓傳感器、脈搏傳感器負責采集人體各項重要生理指標參數(shù)，判斷是否在正常范圍內(nèi)，當超過正常范圍則觸發(fā)報警模塊報警； 5)數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊負責數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)處理，北斗模塊、3G模塊、藍牙模塊的通信，同時支持顯示模塊和報警模塊； 6)顯示模塊，用于顯示各種數(shù)據(jù)； 7)報警模塊，用于對跌倒姿態(tài)或者生理指標超標的報警。
【文檔編號】G08B21/04GK103799996SQ201410063944
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】張榮學, 詹祖良, 吳茂炎, 曾景雄 申請人:潮州市創(chuàng)佳電子有限公司