基于单片机的健康数据监测系统开题报告

 2023-11-27 09:11

1. 研究目的与意义

当今社会人们对健康问题越来越重视,无论是中老年人还是年轻人,都越来越重视自身身体健康问题,健康监测系统顺势走进人们的视线。心电、脉搏血氧饱和度和温度成为衡量一个人身体健康的基本生理参数,且这些数据的变化随时反应着人体的健康状况,例如心率监测,我们可以了解自身的身体状况,当我们的心率若在40~50次/分钟之间,就会出现胸闷、乏力、头晕等症状,在日常生活以及运动锻炼中都能起到重要的作用。心率、睡眠、血压、血氧、血糖等人体多个重要的生命体征专业的健康管理,给用户提供专业便捷的数字化健康服务,人们不再需要单独购买专门的设备来测量这些参数,将其集中设计为健康监测系统便可便捷地监控人们日常的健康状况。

健康监测系统衍生出了许多智能可穿戴设备,但目前仍有较大发展和进步的空间,如何使可穿戴设备更专业、更具有医疗价值仍有许多技术上需要改进的地方,如何让健康监测系统的功能更完善、更专业是我们可以讨论和研究的问题。

2. 课题关键问题和重难点

二、课题拟解决的关键问题及难点(300字左右)

1、监测系统的集成度、便携性:

使用精确度更高的外接测量设备还是可穿戴接触式设备

单片机的选择多接口、多功能性、兼容性或算法简便精确性

2、身体健康数据如心率、体温、血氧等数据采集方法进行比较和选择

考虑接口、采集精确度

3、采用基于单片机硬件平台的健康数据采集,本地显示和远程数据传输至物联网平台给予展示

如何将测量参数与系统算法结合得到更准确的测量数据,本地显示和远程传输问题解决

4、传感器选择:

温度传感器:常见电阻温度检测器、热电偶和热敏电阻

光学传感器的准确度考量

物理阻压式传感器集成考量

5、是否可将有对应关系的参数例如呼吸频率和血氧参数相关起来以得到更准确的测量数值评估健康度

系统算法优化、测量数据相关性优化

3. 国内外研究现状(文献综述)

在2020年新冠病毒疫情爆发至今,已经进入了后疫情时代,我们面临的更多的不是重型的肺炎症状,而是“大号流感”伴随发烧咳嗽等症状,而国务院联防联控机制在2023年1月9日第十版诊疗方案中对新冠病毒感染按照常规“乙类乙管”的传染病管理方式进行病人管理和救治,全国各地免费核酸点取消,而此时健康监测系统就起到了必不可少的作用,我们可以在日常生活中通过该系统对我们的身体基本参数包括体温、血氧进行监测,出现体温异常后及时处理并相应检测是否感染新冠病毒,而当新冠病毒感染及肺部是时常会出现呼吸困难、胸闷等情况,此时呼吸频率和血氧的监测就起到了重要作用。

另一方面,如今社会发展步伐越来越快,又因疫情冲击许多企业经济状况也受到波及,就业形势不容乐观,在校大学生更多选择继续深造,学习压力也不断增加;而许多“打工人”更是面临着不断的加班和在新冠感染后未完全恢复就得面临高强度工作的情况,故越来越多的人需要重视自己的健康。为了保证身体健康,适当的体育锻炼是必不可少的,但在新冠病毒感染后如何选择锻炼时间和强度也是我们每个人需要重视的,不能盲目相信自己的身体素质,而此时健康监测系统也能够起到重要参考作用,在运动时监测人们的心率、耗氧量,对比正常情况是否有所异常便可参考以调整运动时长和强度。

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4. 研究方案

设计方案:

一、 实现系统算法需求

分析并建立人体健康数据阈值,设定每项参数阈值及综合测评阈值,云端数据收集及本地数据的储存算法。

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5. 工作计划

1.查阅与物流包装相关的资料相关的资料;进行文献的阅读及整理,写出文献综述;

2.根据文献理论回顾,进行理论分析,初步建立分析框架;

3.进行实地调查及访谈;案例分析,比较分析;进行研究课题最终成果的撰写工作;

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