基于社区老人的智能手环设计

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研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术

中国设备工程 2018.02 (下)

在科技迅猛发展的今天，物联网技术和智能化技术已经成为发展的潮流，健康医疗和可穿戴设备技术日益成熟，利用通信、网络技术解决生活中的问题，提高生活质量，是科技发展趋势，也是其目的。基于此设计一款老人使用智能手环，借助GPRS 无线数据上传数据，子女远端查看，有效避免老人受到意外伤害。结合物联网概念和医疗健康，监测老人日常健康状态，如心率、运动状态、睡眠、意外跌倒等，通过手环集成GPRS 无线数据传输模块送至云端服务器，通过服务器认证转发机制，子女家属等通过子端APP，即可在线实时掌握老人的身体状况。同时实现意外状况提醒功能。

1?整体设计方案

开发流程：本设计包含软件APP 设计和硬件手环设计，其功能上的最大特点是实现了手环数据的远程智能终端查看，借助服务器实现数据实时上传，服务器实时分发至远程智能终端。如下图

1。

图1?系统运行流程图

本系统中手环主要包括五个部分：光电反射式心率传感器、六轴加速度传感器、32位ARM 处理器、BLE

低功耗蓝牙4.0、OLED 彩色显示屏。通过处理器采集心率传感器和六轴加速度传感器数据，进行计算分析出心率值和运动状态，将数据打包通过TCP/IP 通信协议送至网络服务器。网络服务器开放一个公共端口，端口允许客户端多连，远端智能手机在收发网络数据时，向服务器申请建立链接，进行数据接收。网络服务器根据数据包内包含的识别信息，来进行数据实时分发。远端智能手机接收到数据包，进行数据解包，通过正则表达式提取数据，更新UI，在意外状态出现时进行状态报警提示。网络服务器接收数据后进行数据解包，根据识别信息，将数据下发至远端亲属智能手机及社区医生，亲属及社区医生实时掌握手环使用者健康情况。

2?系统硬件设计

STM32F103CBT6属于ARM 架构处理器，支持操作系统运行，有丰富的外设，片内带有DMA 控制器、通用IO 口、USART 接口、SPI 接口、T2C 接口等，所有通用IO 口都可以配置成外部中断，主控制器电路如图

2。

图2?主控制器电路框图

基于社区老人的智能手环设计

张文超

（东华理工大学核应用技术研究所，江西?南昌?330000）

摘要：对于老年人群体出现的问题，设计出了一款基于智能手机的老人智能手环，手环只要包括采集模块、数据处理模块、通信模块，心率采集模块，通过非接触式光电反射感应器，感应心率信息，进行模拟信号降噪放大，比较器比较输出脉冲信号，处理器检测计算出心率，运动状态检测模块通过检测6个轴方向的加速度值，判断运动状态。该手环主要通过与服务器进行通信，服务器接收数据，通过在终端APP 中建立基于TCP/IP 协议的Socket 通信服务，将数据分发给子女客户端，子女及社区医生随时进行远程在线察看，同时实现意外状况提醒功能。

关键词：老年人；智能手环；通信

中图分类号：TB472 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2018）02（下）-0120-03