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移动互联网嵌入式物联网人工智能创新实验室:健康腕带系统

2024-04-20 来源:九壹网


1.1 健康腕带系统套件

1.1.1 图文介绍

 基本介绍:

健康腕带系统(ZI-BandS)用以身体健康医疗数据自助测量,除体温、心率、血压外,还能扩展接入其他类型医疗传感器。医疗数据通过低功耗蓝牙传输到手机APP,同时可在健康腕带硬件板块板载的高清触摸屏上显示。此外,系统支持健康预警和跌到告警等老人、儿童关爱功能。

健康腕带系统主要涉及到如下技术内容:

1)智能产品硬件基础:电路原理图基础、嵌入式、传感器技术; 2)嵌入式操作系统基础:包括Contiki操作系统、STemWin; 3)无线传感网络基础:LTE网络、蓝牙低功耗BLE; 4)云平台交互技术:智云API、ZXBee通信协议;

5)应用层开发技术:Android应用开发、HTML5 web 开发; 6)医疗传感器技术:体温、心率、血压等传感器应用; 7)实训课程资源包:健康腕带系统设计。  硬件描述

1)设备主系统:ARM Cortex-M4 STM32F407,集成USB串口和20PIN ARM JTAG调试接口,Contiki-3.0 OS;

2)板载2.8英寸高亮度液晶全彩显示屏,电容式触摸,分辨率240*320; 3)板载低功耗蓝牙BLE模块,蓝牙主控芯片为CC2540,有效通信距离100m; 4)板载4G全网通模块,板载nano-SIM卡卡槽,提供LTE数据传输; 5)板载光电式体温测量芯片,用以非接触式体温测量;

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6)板载光电式心率测量系统,内置心率测量算法;

7)配备血压测量模块和血压袖带,通过RJ45接口连接到硬件板卡; 8)板载8M片外Flash和专用日历时钟芯片PCF8563; 9)板载3路按键,4路LED;

10)预留microSD卡卡槽,支持microSD卡读写;

11)主板预留2路RJ45外接接口,支持IO、继电器、ADC、IIC、SPI、UART、RS484接入,可用以拓展外接标准RJ45接口的各类传感器;

 功能描述

1)主界面:硬件系统开机后,触摸屏主界面能够显示当前运营商信息和信号强度、时间日期、电池电量、CPU占用率、计步数、体温测量图标、心率测量图片、血压测量图标、拓展图标; 2)体温:支持非接触式红外体温测量,测量结果能够以曲线和文字的形式在触摸屏上进行显示;

3)心率:支持光电式心率测量,测量结果能够以曲线和文字的形式在触摸屏上进行显示;

4)血压:能够通过血压袖带对血压进行测量,能支持即开始测量和停止测量操作,测量结果以文字的形式在触摸屏上显示;

5)设置:支持CPU型号主频等系统信息查看,支持时间和日期设置,支持中文和英文语言设置,支持亲情号码查看;

6)日历:能够图形化显示日历信息,支持年度翻页和月度翻页;

7)设备绑定:支持蓝牙MAC地址、全球唯一的序列号和上网账户秘钥信息以二维码的形式显示,控制软件扫描后一键绑定;

8)控制软件:配套专用的健康腕带系统控制软件,提供android版本和web版本,控制软件支持体温测量、心率测量、血压测量、跌到告警、时间设置、闹钟设置、亲情号码设置、设备绑定、软件分享、在线升级; 9)体温测量:控制软件能够实时显示测量到的体温数据,自动判断当前的体温是否正常、低烧、高烧,支持体温历史数据查询; 10)心率测量:控制软件能够实时显示测量到的心率数据,自动判断当前心率是否正常,支持心率历史数据查询; 11)血压测量:控制软件能够实时显示测量到的收缩压和舒张压数据,自动判断当前血压是否正常,支持血压历史数据查询;

12)跌倒告警:健康腕带系统板卡佩戴者跌到后,会向亲情号码发送求助短信,控制软件也会提示佩戴者已跌到; 13) 时间日期:控制软件能够读取健康腕带系统板卡上的时间,支持时间一键同步; 14)闹钟设置:支持闹钟设置,点击保存后,自动将闹钟信息同步到系统板卡; 15)亲情号码:支持2个亲情号码设置,设置成功后,亲情号码信息会自动同步到智能腕表系统板卡上;

16)软件分享和升级:控制软件自动生成二维码,支持扫描下载apk安装包,软件支持在线升级功能;

17)健康腕带系统板卡通过BLE同控制软件进行交互,数据可存储于本地,也可通过4G网络存储于云端; 18)AI功能:支持语音唤醒控制软件,支持语音数据查询和回应。 1.1.2 产品参数 设备部件 参数指标 1)设备主系统:ARM Cortex-M4 STM32F407,集成USB串口和20PIN ARM JTAG调试接口,Contiki-3.0 OS; 2)板载2.8英寸高亮度液晶全彩显示屏,电容式触摸,分辨率硬件系统 240*320; 3)板载低功耗蓝牙BLE模块,蓝牙主控芯片为CC2540,有效通信距离100m; 4)板载4G全网通模块,板载nano-SIM卡卡槽,提供LTE数据传输; 5)板载光电式体温测量芯片,用以非接触式体温测量;

6)板载光电式心率测量系统,内置心率测量算法; 7)配备血压测量模块和血压袖带,通过RJ45接口连接到硬件板卡; 8)板载8M片外Flash和专用日历时钟芯片PCF8563; 9)板载3路按键,4路LED; 10)预留microSD卡卡槽,支持microSD卡读写; 11)主板预留2路RJ45外接接口,支持IO、继电器、ADC、IIC、SPI、UART、RS484接入,可用以拓展外接标准RJ45接口的各类传感器。 1)主界面:硬件系统开机后,触摸屏主界面能够显示当前运营商信息和信号强度、时间日期、电池电量、CPU占用率、计步数、体温测量图标、心率测量图片、血压测量图标、拓展图标; 2)体温:支持非接触式红外体温测量,测量结果能够以曲线和文字的形式在触摸屏上进行显示; 3)心率:支持光电式心率测量,测量结果能够以曲线和文字的形式在触摸屏上进行显示; 4)血压:能够通过血压袖带对血压进行测量,能支持即开始测量和停止测量操作,测量结果以文字的形式在触摸屏上显示; 5)设置:支持CPU型号主频等系统信息查看,支持时间和日期设置,支持中文和英文语言设置,支持亲情号码查看; 6)日历:能够图形化显示日历信息,支持年度翻页和月度翻页; 7)设备绑定:支持蓝牙MAC地址、全球唯一的序列号和上网账户秘钥信息以二维码的形式显示,控制软件扫描后一键绑定; 软件系统 8)控制软件:配套专用的健康腕带系统控制软件,提供android版本和web版本,控制软件支持体温测量、心率测量、血压测量、跌到告警、时间设置、闹钟设置、亲情号码设置、设备绑定、软件分享、在线升级; 9)体温测量:控制软件能够实时显示测量到的体温数据,自动判断当前的体温是否正常、低烧、高烧,支持体温历史数据查询; 10)心率测量:控制软件能够实时显示测量到的心率数据,自动判断当前心率是否正常,支持心率历史数据查询; 11)血压测量:控制软件能够实时显示测量到的收缩压和舒张压数据,自动判断当前血压是否正常,支持血压历史数据查询; 12)跌倒告警:健康腕带系统板卡佩戴者跌到后,会向亲情号码发送求助短信,控制软件也会提示佩戴者已跌到; 13) 时间日期:控制软件能够读取健康腕带系统板卡上的时间,支持时间一键同步; 14)闹钟设置:支持闹钟设置,点击保存后,自动将闹钟信息同步到系统板卡;

15)亲情号码:支持2个亲情号码设置,设置成功后,亲情号码信息会自动同步到智能腕表系统板卡上; 16)软件分享和升级:控制软件自动生成二维码,支持扫描下载apk安装包,软件支持在线升级功能; 17)健康腕带系统板卡通过BLE同控制软件进行交互,数据可存储于本地,也可通过4G网络存储于云端; 18)AI功能:支持语音唤醒控制软件,支持语音数据查询和回应。 1.1.3 课程资源 健康腕带系统可完成的主要课程如下(完成健康腕带项目系统部分): 课程名称 课程内容 本课程基于企业级智能产品项目案例为基础,侧重于智能产品的选型设计开发 《智能产品开发与设计》 课程大纲 1. 智能硬件开发基础(系统出版教材/推荐教材 内部教材(已完稿),预概述、基本组成、智云框架、计出版时间2021-02-01开发环境) 前 流程,介绍智能产品概述,2. 智能台灯项目设计(需求智能产品组成与特点,开发分析与设计、Hal层开发、通流程,操作系统、开发平台;信层设计、算法层设计、应用通过具体项目设计,建立从层设计) 需求分析、HAL层开发设计、3. 智能腕表项目设计(需求GUI设计、通信协议设计、到应用设计思维模式,提高分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用智能产品的产品设计能力。 层设计) 4. 运动手环项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计) 5. 创意水杯项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计) 6. 共享单车项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通

信层设计、算法层设计、应用层设计) 7. 绿色家居项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计) 8. 健康腕带项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计) 9. 智能售货机项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计) 10.体脂体重秤项目设计(需求分析与设计、Hal层开发、通信层设计、算法层设计、应用层设计)

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