WiFi物聯(lián)網(wǎng)+皮膚電阻檢測(cè)及其在交感神經(jīng)功能評(píng)估中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 17:35
自主神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定維持著人體的健康,但是,隨著社會(huì)節(jié)奏變快,工作壓力變大,自主神經(jīng)系統(tǒng)功能容易失調(diào),進(jìn)而產(chǎn)生失眠、焦慮等很多種慢性疾病,嚴(yán)重的甚至?xí)䦟?dǎo)致心肌梗死,威脅生命安全。因此,對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估是非常重要的。皮膚電阻只受交感神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控,是能客觀、有效地評(píng)估自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的指標(biāo)之一。本文搭建了一款基于WiFi的便攜式皮膚電阻檢測(cè)系統(tǒng),不僅提高了數(shù)據(jù)的采樣頻率,還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。該系統(tǒng)為自主神經(jīng)系統(tǒng)功能檢測(cè)帶來(lái)了極大的便利。本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路,如電源電路、信號(hào)放大電路等,還完成了系統(tǒng)中關(guān)鍵器件的選型,如主控制模塊、WiFi模塊、放大芯片等。同時(shí),繪制了PCB板圖并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的搭建。系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)收集、實(shí)時(shí)繪圖軟件,用戶可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)到自己皮膚電阻的變化情況,并及時(shí)保存數(shù)據(jù),為之后的分析做準(zhǔn)備。為了可以更加直觀地評(píng)估自主神經(jīng)系統(tǒng)功能,本文首先濾除原始皮膚電阻信號(hào)中的高頻干擾,之后利用小波分解、重構(gòu)的方法,將皮膚電阻信號(hào)的高、低頻成分分離后單獨(dú)進(jìn)行評(píng)估。本文從時(shí)域、頻域、時(shí)頻域多個(gè)維度對(duì)皮膚電阻變異性進(jìn)行分析,為患者和醫(yī)生提供更直觀、更可靠的評(píng)估指標(biāo)。本文...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1便攜式皮膚電阻檢測(cè)儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??皮膚電阻采集儀器是一款基于Arduino?NANO的便攜式硬件平臺(tái),采用??WiFi無(wú)線通信技術(shù)將皮膚電阻信號(hào)發(fā)送到同一局域網(wǎng)下的PC端
的不斷降低,WiFi?—定是未來(lái)信息技術(shù)的重要發(fā)展方??向之一。因此,本系統(tǒng)決定采用WiFi技術(shù)作為系統(tǒng)的無(wú)線通信手段。??2.3?WiFi技術(shù)概述??WiFi技術(shù)通常使用的頻率有兩種,2.4GHz或5GHz。2.4GHz頻段的穿墻??能力比較好,即抗衰減能力強(qiáng),特別適合在室內(nèi)使用,但是有很多其他無(wú)線通??信技術(shù)也共用這一頻段,造成頻段擁堵,易受到干擾。5GHz頻段不易受到干??擾,但是穿墻能力就差許多。??2.3.?1?Win的協(xié)議體系??WiFi協(xié)議體系遵循OSI參考模型,如圖2.?2所示。??提供應(yīng)用程卬間通信應(yīng)用展?y??處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等<=|l?表示層?j??逑立、維護(hù)和管理會(huì)話<=|l?會(huì)話層?A??逑立主機(jī)端到端連接代:觀?令??尋址和路由選擇<==|l?網(wǎng)絡(luò)層?令??提供介?訪問(wèn)、鏈路管理等數(shù)據(jù)鏈路層▲??比特流傳輸物理層?/??圖2.2?OSI參考模型??13??
輸??層就是負(fù)責(zé)這一工作。該過(guò)程不需要路由器,傳輸過(guò)程非?煽。??(5)會(huì)話層:應(yīng)用程序間的通信由該層建立、管理,負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的傳輸。??(6)表示層:應(yīng)用層中的信息負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,將應(yīng)用層的信息轉(zhuǎn)換為??網(wǎng)絡(luò)傳輸中使用的格式。??(7)應(yīng)用層:服務(wù)對(duì)象是應(yīng)用程序,負(fù)責(zé)規(guī)范通信細(xì)節(jié),包括各種通信傳輸??協(xié)議。??根據(jù)主體的不同,OSI模型可以分為兩部分,協(xié)議上三層的主體是用戶與??應(yīng)用,下四層面向的是數(shù)據(jù)傳輸。??2.3.2?WiH的組成原理??WiFi的網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)如圖2.?3所示,包括了站點(diǎn)(station,STA)、無(wú)線介??質(zhì)(wireless?medium,WM)、接入點(diǎn)(access?point,?AP)和分布式系統(tǒng)(distribution??system,?DS)。??r\?mm??%??繁?無(wú)線介質(zhì)?站點(diǎn)??m?[質(zhì)|??W?^??\_/?站點(diǎn)??圖2.3?WiFi網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)圖??WiFi最基本組成單位是站點(diǎn),也就是常說(shuō)的客戶端,它用于接受目的信息。??站點(diǎn)可以是移動(dòng)的,比如智能手機(jī),也可以是固定的,比如裝有無(wú)線網(wǎng)卡的計(jì)??算機(jī);痉⻊(wù)集(basic?service?set,?BSS)也叫基本業(yè)務(wù)組,其中站點(diǎn)的個(gè)數(shù)??沒有限制,它們之間可以相互通信。一個(gè)基本服務(wù)集中可以有接入點(diǎn),也可以??不包括。??無(wú)線介質(zhì)就是WiFi技術(shù)使用的傳輸介質(zhì),通俗說(shuō)就是空氣,負(fù)責(zé)站點(diǎn)與接??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]WIFI6技術(shù)解讀及其對(duì)5G發(fā)展的影響分析[J]. 凌毓. 信息通信. 2020(02)
[2]5G技術(shù)發(fā)展與行業(yè)應(yīng)用探討[J]. 嚴(yán)斌峰,袁曉靜,胡博. 中興通訊技術(shù). 2019(06)
[3]5G時(shí)代的智慧醫(yī)院建設(shè)[J]. 葉東矗,陳木子. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2019(08)
[4]自主神經(jīng)功能評(píng)定的研究進(jìn)展[J]. 蔣穎,袁勇貴. 實(shí)用老年醫(yī)學(xué). 2018(12)
[5]基于MATLAB的小波分析在信號(hào)去噪中的應(yīng)用[J]. 曹銀萍,郭璐. 信息記錄材料. 2018(07)
[6]小波變換在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中的應(yīng)用[J]. 王兆天. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志. 2016(50)
[7]“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 李穎,孫長(zhǎng)學(xué). 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2016(03)
[8]我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療運(yùn)行現(xiàn)狀——基于3家醫(yī)院的調(diào)查分析[J]. 王安其,鄭雪倩. 中國(guó)衛(wèi)生政策研究. 2016(01)
[9]互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療模式:內(nèi)涵與系統(tǒng)架構(gòu)[J]. 朱勁松. 中國(guó)醫(yī)院管理. 2016(01)
[10]自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、適應(yīng)的研究與進(jìn)展[J]. 邵連杰. 中國(guó)組織工程研究. 2015(46)
本文編號(hào):2950028
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1便攜式皮膚電阻檢測(cè)儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??皮膚電阻采集儀器是一款基于Arduino?NANO的便攜式硬件平臺(tái),采用??WiFi無(wú)線通信技術(shù)將皮膚電阻信號(hào)發(fā)送到同一局域網(wǎng)下的PC端
的不斷降低,WiFi?—定是未來(lái)信息技術(shù)的重要發(fā)展方??向之一。因此,本系統(tǒng)決定采用WiFi技術(shù)作為系統(tǒng)的無(wú)線通信手段。??2.3?WiFi技術(shù)概述??WiFi技術(shù)通常使用的頻率有兩種,2.4GHz或5GHz。2.4GHz頻段的穿墻??能力比較好,即抗衰減能力強(qiáng),特別適合在室內(nèi)使用,但是有很多其他無(wú)線通??信技術(shù)也共用這一頻段,造成頻段擁堵,易受到干擾。5GHz頻段不易受到干??擾,但是穿墻能力就差許多。??2.3.?1?Win的協(xié)議體系??WiFi協(xié)議體系遵循OSI參考模型,如圖2.?2所示。??提供應(yīng)用程卬間通信應(yīng)用展?y??處理數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)加密等<=|l?表示層?j??逑立、維護(hù)和管理會(huì)話<=|l?會(huì)話層?A??逑立主機(jī)端到端連接代:觀?令??尋址和路由選擇<==|l?網(wǎng)絡(luò)層?令??提供介?訪問(wèn)、鏈路管理等數(shù)據(jù)鏈路層▲??比特流傳輸物理層?/??圖2.2?OSI參考模型??13??
輸??層就是負(fù)責(zé)這一工作。該過(guò)程不需要路由器,傳輸過(guò)程非?煽。??(5)會(huì)話層:應(yīng)用程序間的通信由該層建立、管理,負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的傳輸。??(6)表示層:應(yīng)用層中的信息負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換,將應(yīng)用層的信息轉(zhuǎn)換為??網(wǎng)絡(luò)傳輸中使用的格式。??(7)應(yīng)用層:服務(wù)對(duì)象是應(yīng)用程序,負(fù)責(zé)規(guī)范通信細(xì)節(jié),包括各種通信傳輸??協(xié)議。??根據(jù)主體的不同,OSI模型可以分為兩部分,協(xié)議上三層的主體是用戶與??應(yīng)用,下四層面向的是數(shù)據(jù)傳輸。??2.3.2?WiH的組成原理??WiFi的網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)如圖2.?3所示,包括了站點(diǎn)(station,STA)、無(wú)線介??質(zhì)(wireless?medium,WM)、接入點(diǎn)(access?point,?AP)和分布式系統(tǒng)(distribution??system,?DS)。??r\?mm??%??繁?無(wú)線介質(zhì)?站點(diǎn)??m?[質(zhì)|??W?^??\_/?站點(diǎn)??圖2.3?WiFi網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)圖??WiFi最基本組成單位是站點(diǎn),也就是常說(shuō)的客戶端,它用于接受目的信息。??站點(diǎn)可以是移動(dòng)的,比如智能手機(jī),也可以是固定的,比如裝有無(wú)線網(wǎng)卡的計(jì)??算機(jī);痉⻊(wù)集(basic?service?set,?BSS)也叫基本業(yè)務(wù)組,其中站點(diǎn)的個(gè)數(shù)??沒有限制,它們之間可以相互通信。一個(gè)基本服務(wù)集中可以有接入點(diǎn),也可以??不包括。??無(wú)線介質(zhì)就是WiFi技術(shù)使用的傳輸介質(zhì),通俗說(shuō)就是空氣,負(fù)責(zé)站點(diǎn)與接??14??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]WIFI6技術(shù)解讀及其對(duì)5G發(fā)展的影響分析[J]. 凌毓. 信息通信. 2020(02)
[2]5G技術(shù)發(fā)展與行業(yè)應(yīng)用探討[J]. 嚴(yán)斌峰,袁曉靜,胡博. 中興通訊技術(shù). 2019(06)
[3]5G時(shí)代的智慧醫(yī)院建設(shè)[J]. 葉東矗,陳木子. 中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2019(08)
[4]自主神經(jīng)功能評(píng)定的研究進(jìn)展[J]. 蔣穎,袁勇貴. 實(shí)用老年醫(yī)學(xué). 2018(12)
[5]基于MATLAB的小波分析在信號(hào)去噪中的應(yīng)用[J]. 曹銀萍,郭璐. 信息記錄材料. 2018(07)
[6]小波變換在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理中的應(yīng)用[J]. 王兆天. 臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志. 2016(50)
[7]“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”的創(chuàng)新發(fā)展[J]. 李穎,孫長(zhǎng)學(xué). 宏觀經(jīng)濟(jì)管理. 2016(03)
[8]我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療運(yùn)行現(xiàn)狀——基于3家醫(yī)院的調(diào)查分析[J]. 王安其,鄭雪倩. 中國(guó)衛(wèi)生政策研究. 2016(01)
[9]互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療模式:內(nèi)涵與系統(tǒng)架構(gòu)[J]. 朱勁松. 中國(guó)醫(yī)院管理. 2016(01)
[10]自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、適應(yīng)的研究與進(jìn)展[J]. 邵連杰. 中國(guó)組織工程研究. 2015(46)
本文編號(hào):2950028
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