基于Android手機(jī)的人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-21 05:33
隨著全球性人口老齡化現(xiàn)象的加重以及慢性非傳染性疾病的肆虐,高質(zhì)量的長(zhǎng)期健康醫(yī)療監(jiān)護(hù)逐漸成為全世界人們關(guān)注的焦點(diǎn)。心電、心率、脈搏、血氧飽和度和體溫是臨床最常用的健康指標(biāo),據(jù)此,本文設(shè)計(jì)了一種可移動(dòng)、可穿戴、可交互、體積小、精度高、操作便捷的人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng),用來(lái)采集使用者的心電、心率、脈搏、血氧飽和度和體溫等生理參數(shù),并通過(guò)無(wú)線通信方式將采集到的生理參數(shù)傳輸?shù)街悄芤苿?dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)和遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)中心。本監(jiān)護(hù)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)了各生理參數(shù)采集模塊電路和主控中心外圍電路。硬件平臺(tái)核心處理器使用STM32F103ZET6芯片,無(wú)線通信采用藍(lán)牙和GPRS技術(shù)。本監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)都遵循著體積小、質(zhì)量輕、功耗低、成本低、抗干擾能力強(qiáng)的原則,符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)中便攜式和可穿戴的特點(diǎn),方便使用者在日常工作和生活中的穿戴。同時(shí)開(kāi)發(fā)了一款基于Android手機(jī)操作系統(tǒng)的人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件。Android手機(jī)醫(yī)療監(jiān)護(hù)軟件具有用戶(hù)登錄注冊(cè),修改基本信息,生理參數(shù)顯示等功能,其通過(guò)藍(lán)牙適配器接收生理參數(shù)采集終端傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,保存以及顯示,然后通過(guò)GPRS無(wú)線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)中...
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及目的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)理論和總體結(jié)構(gòu)
2.1 人體生理參數(shù)的檢測(cè)原理
2.1.1 心率心電信號(hào)檢測(cè)原理
2.1.2 脈搏和血氧飽和度的檢測(cè)原理
2.2 藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)
2.2.1 藍(lán)牙簡(jiǎn)介
2.2.2 藍(lán)牙協(xié)議棧
2.3 Android操作系統(tǒng)平臺(tái)
2.3.1 Android系統(tǒng)體系架構(gòu)分析
2.3.2 Android軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)
2.4 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.4.1 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能分析
2.4.2 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.5 本章小結(jié)
第3章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
3.2 采集終端的主控中心電路設(shè)計(jì)
3.2.1 STM32F103ZET6芯片外圍電路設(shè)計(jì)
3.2.2 電源電路設(shè)計(jì)
3.2.3 USB口轉(zhuǎn)串口電路設(shè)計(jì)
3.3 心電心率采集模塊設(shè)計(jì)
3.3.1 心電心率數(shù)據(jù)采集模塊的選擇
3.3.2 心電心率數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
3.4 體溫采集模塊設(shè)計(jì)
3.4.1 體溫測(cè)量傳感器的選擇
3.4.2 體溫采集電路設(shè)計(jì)
3.5 脈搏血氧飽和度采集模塊設(shè)計(jì)
3.6 OLED顯示電路設(shè)計(jì)
3.7 無(wú)線模塊外圍電路設(shè)計(jì)
3.8 本章小結(jié)
第4章 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)程序總體設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)采集終端軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 心電心率數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.2.2 脈搏血氧數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.2.3 體溫?cái)?shù)據(jù)采集
4.3 移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)
4.3.1 手機(jī)用戶(hù)界面及各功能模塊的設(shè)計(jì)
4.3.2 用戶(hù)登錄注冊(cè)及個(gè)人信息管理界面設(shè)計(jì)
4.3.3 生理參數(shù)波形及數(shù)據(jù)結(jié)果顯示界面設(shè)計(jì)
4.4 基于Socket的Android手機(jī)藍(lán)牙通信
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試與分析
5.1 系統(tǒng)主界面測(cè)試
5.2 心電監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.3 血氧監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.4 體溫監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.5 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)血氧飽和度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.6 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)體溫監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可穿戴設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展[J]. 賈震宇,王維,王琛,徐衛(wèi)東. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(02)
[2]穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀與未來(lái)[J]. 李延軍,李瑩輝,余新明. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2016(03)
[3]一種基于Android終端的多生理參數(shù)家庭健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[J]. 張成,禹素萍,許武軍,梁威. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2015(20)
[4]基于體感網(wǎng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 任靜,嵇子航. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2015(03)
[5]可穿戴技術(shù)在醫(yī)療中的研究與應(yīng)用[J]. 黃海誠(chéng),汪豐. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2015(01)
[6]基于體域網(wǎng)的個(gè)人健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬恒,陳軍波,田軍,陳心浩. 測(cè)控技術(shù). 2015(01)
[7]可穿戴心電信號(hào)監(jiān)測(cè)中運(yùn)動(dòng)偽影消除技術(shù)研究[J]. 吳金獎(jiǎng),陳建新,田峰. 信號(hào)處理. 2014(11)
[8]基于Android平臺(tái)的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)[J]. 葉彬浩,梁俍,洪邦良,陳付毅. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(04)
[9]基于動(dòng)態(tài)光譜法的多波長(zhǎng)脈搏血氧飽和度測(cè)量[J]. 王曉飛,趙文俊. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(05)
[10]心電圖學(xué)系列講座(三)——心電圖一般知識(shí)[J]. 李中健,李世鋒,申繼紅,劉儒. 中國(guó)全科醫(yī)學(xué). 2014(03)
碩士論文
[1]基于ARM的心電監(jiān)護(hù)儀研究[D]. 劉偉.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[2]多生理參數(shù)采集系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)[D]. 李念.武漢理工大學(xué) 2014
[3]基于Android系統(tǒng)智能手機(jī)的心電遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D]. 石濤.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于智能手機(jī)Android平臺(tái)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 陳欣.成都理工大學(xué) 2013
[5]基于Cortex-M3的無(wú)線脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 劉楊.上海交通大學(xué) 2013
本文編號(hào):3240082
【文章來(lái)源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景及目的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)理論和總體結(jié)構(gòu)
2.1 人體生理參數(shù)的檢測(cè)原理
2.1.1 心率心電信號(hào)檢測(cè)原理
2.1.2 脈搏和血氧飽和度的檢測(cè)原理
2.2 藍(lán)牙無(wú)線網(wǎng)
2.2.1 藍(lán)牙簡(jiǎn)介
2.2.2 藍(lán)牙協(xié)議棧
2.3 Android操作系統(tǒng)平臺(tái)
2.3.1 Android系統(tǒng)體系架構(gòu)分析
2.3.2 Android軟件開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)
2.4 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.4.1 監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能分析
2.4.2 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.5 本章小結(jié)
第3章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
3.2 采集終端的主控中心電路設(shè)計(jì)
3.2.1 STM32F103ZET6芯片外圍電路設(shè)計(jì)
3.2.2 電源電路設(shè)計(jì)
3.2.3 USB口轉(zhuǎn)串口電路設(shè)計(jì)
3.3 心電心率采集模塊設(shè)計(jì)
3.3.1 心電心率數(shù)據(jù)采集模塊的選擇
3.3.2 心電心率數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
3.4 體溫采集模塊設(shè)計(jì)
3.4.1 體溫測(cè)量傳感器的選擇
3.4.2 體溫采集電路設(shè)計(jì)
3.5 脈搏血氧飽和度采集模塊設(shè)計(jì)
3.6 OLED顯示電路設(shè)計(jì)
3.7 無(wú)線模塊外圍電路設(shè)計(jì)
3.8 本章小結(jié)
第4章 人體健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)程序總體設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)采集終端軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 心電心率數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.2.2 脈搏血氧數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4.2.3 體溫?cái)?shù)據(jù)采集
4.3 移動(dòng)監(jiān)護(hù)平臺(tái)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)
4.3.1 手機(jī)用戶(hù)界面及各功能模塊的設(shè)計(jì)
4.3.2 用戶(hù)登錄注冊(cè)及個(gè)人信息管理界面設(shè)計(jì)
4.3.3 生理參數(shù)波形及數(shù)據(jù)結(jié)果顯示界面設(shè)計(jì)
4.4 基于Socket的Android手機(jī)藍(lán)牙通信
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試與分析
5.1 系統(tǒng)主界面測(cè)試
5.2 心電監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.3 血氧監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.4 體溫監(jiān)測(cè)功能測(cè)試
5.5 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)血氧飽和度監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.6 健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)體溫監(jiān)測(cè)精確度測(cè)試
5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可穿戴設(shè)備在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)展[J]. 賈震宇,王維,王琛,徐衛(wèi)東. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(02)
[2]穿戴式健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的現(xiàn)狀與未來(lái)[J]. 李延軍,李瑩輝,余新明. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2016(03)
[3]一種基于Android終端的多生理參數(shù)家庭健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)[J]. 張成,禹素萍,許武軍,梁威. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2015(20)
[4]基于體感網(wǎng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 任靜,嵇子航. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2015(03)
[5]可穿戴技術(shù)在醫(yī)療中的研究與應(yīng)用[J]. 黃海誠(chéng),汪豐. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2015(01)
[6]基于體域網(wǎng)的個(gè)人健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馬恒,陳軍波,田軍,陳心浩. 測(cè)控技術(shù). 2015(01)
[7]可穿戴心電信號(hào)監(jiān)測(cè)中運(yùn)動(dòng)偽影消除技術(shù)研究[J]. 吳金獎(jiǎng),陳建新,田峰. 信號(hào)處理. 2014(11)
[8]基于Android平臺(tái)的心電監(jiān)護(hù)儀設(shè)計(jì)[J]. 葉彬浩,梁俍,洪邦良,陳付毅. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2014(04)
[9]基于動(dòng)態(tài)光譜法的多波長(zhǎng)脈搏血氧飽和度測(cè)量[J]. 王曉飛,趙文俊. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(05)
[10]心電圖學(xué)系列講座(三)——心電圖一般知識(shí)[J]. 李中健,李世鋒,申繼紅,劉儒. 中國(guó)全科醫(yī)學(xué). 2014(03)
碩士論文
[1]基于ARM的心電監(jiān)護(hù)儀研究[D]. 劉偉.北方工業(yè)大學(xué) 2014
[2]多生理參數(shù)采集系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)[D]. 李念.武漢理工大學(xué) 2014
[3]基于Android系統(tǒng)智能手機(jī)的心電遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D]. 石濤.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于智能手機(jī)Android平臺(tái)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 陳欣.成都理工大學(xué) 2013
[5]基于Cortex-M3的無(wú)線脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 劉楊.上海交通大學(xué) 2013
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