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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

本设计旨在监测老人的健康问题，主要是生命安全问题。可穿戴医疗设备前景广阔，很可能是一项在根本上改变人类医疗健康的新技术。一方面，我国人口老龄化造成医疗需求的急剧增长；另一方面，我国医疗资源供给严重短缺，尤其在偏远地区。供需缺口为移动医疗带来机遇，而移动互联和大数据的高速发展又为移动医疗的发展提供了必要条件。未来，冠心病、高血压、糖尿病等慢性 疾病的患者将不仅接受药物治疗，还接受包括远程监测、远程治疗方案调整、生活方式管理、可穿戴式给药在内的整体疾病管理方案。目前社会中有许多老人，儿女常工作在外或者有自己的新家庭往往会无法顾及老人的健康，而老人因年迈而在健康状况出现问题时自己并不能够照顾好自己，再加上中国老龄化加速，老人的生命安全问题更是迫在眉睫。因此，本设计为缓解该现象提出了解决方案，同时本课题也为医疗其他方面的监测报警提供了可能性。

本课题的提出有助于提高老人健康安全问题的关注度，以减少独居老人意外的风险，而及时的心率报警通知也可以降低老人的死亡率。本设计方便于子女和医疗机构了解老人的身体健康状况，也使科技在生活中的应用更加的有意义。

国内外研究现状

近年来，众多海外公司均加快了在智能可穿戴医疗以及健康医疗数据平台的建设，其中包括苹果的可穿戴设备applewatch和健康数据平台healthkit，谷歌的googlefit等。用户通过相关硬件获取体能生理数据，并通过数据平台进行分析。智能可穿戴设备可以通过大数据、云计算、物联网等技术应用实时采集大量用户健康数据信息和行为习惯，为未来智慧医疗获取信息提供了诸多便利。

2. 研究的基本内容

本课题主要研究针对老人心率监测的智能手环。课题的研究内容可以分为以下部分：

（1）合理设计不同模块在pcb板上位置的设置，构建手环3d概念图。在绘制3d图时，要考虑模块间的电磁兼容性，尽可能的减小模块之间的干扰以提高数据的准确性，还要联系后期pcb布线排版合理利用空间。为打造用户友好型产品，根据3d图模拟尺寸再作出相应修改已达到预期效果。

（2）本设计是针对老人的心率监测，故而需要分析研究正常老人的心率范围以及患病老人的心率波动范围，选择适当的心率报警值。心率报警值的设定对本项设计亦有重要意义。（3）心率监测部分采用的是max30102模块，该模块集成红光和红外led，通过调节led脉冲采用光电容积脉搏波描记法，实现血氧饱和度(spo2)及心率测量。由于目前可穿戴设备心率测量的精准度并不高，则需要对max30102模块监测老人心率的误差进行估计分析。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：本课题是基于stm32f103vet6的智能手环的设计。

我们采用max30102心率传感器模块对心率进行检测。max30102是一个集成的脉搏血氧仪和心率监测仪生物传感器的模块。它集成了多个led、光电检测器、光器件，以及带环境光抑制的低噪声电子电路。这款脉搏血氧及心率监测集成传感器模组的功耗极低，完善的系统方案有效节省空间、简化智能手机及可穿戴设备的设计流程。

信息传输部分我们选取的是ble-cc41-a蓝牙模块，它采用了美国ti公司cc2541芯片，配置 256kb 空间，遵循v4.0 ble蓝牙规范。支持at 指令，用户可根据需要更改串口波特率、设备名称、配对密码等参数，使用灵活。本模块支持uart接口，有成本低、体积小、具功耗低、收发灵敏高等优点，只需配备性少许的外围元件就能实现其强大功能。

4. 参考文献

[1] 冷长瑜。《老年空巢家庭的发展趋势及护理展望》[j].卫生职业教育，2012（14）

[2] 卢少军。《基于可穿戴设备和物联网技术的独居老人监护系统的设计与实现》[d].华中师范大学，2016

[3] 苌飞霸,陈维平,徐力,尹军。《基于光电容积脉搏法血氧饱和度测量系统研究》[j].工业仪表与自动化装置，2015（05）