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藍牙BLE技術應用于智慧醫療領域解決方案

2017-04-25 17:27:36來源:智能電子集成

[摘要] 隨著中國快速步入老年化社會,以及國民對于個人健康的重視,個人體質日常監測越來越受到人們的關注,伴隨著個人身體監測市場需求的與日驟增,一大批移動互聯網科技公司紛紛進入健康醫療領域,相繼推出眾多健康方面的智能管理產品,將物聯網和云計算等技術應用到健康管理產品中,監測到的健康數據可以通過無線技術傳到手機等便攜設備。

  隨著中國快速步入老年化社會,以及國民對于個人健康的重視,個人體質日常監測越來越受到人們的關注,伴隨著個人身體監測市場需求的與日驟增,一大批移動互聯網科技公司紛紛進入健康醫療領域,相繼推出眾多健康方面的智能管理產品,將物聯網和云計算等技術應用到健康管理產品中,監測到的健康數據可以通過無線技術傳到手機等便攜設備。

  本方案是單模(BLE)技術的體脂和血氧監測方案,專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案。

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                                                                            藍牙BLE技術監測體脂和血氧數據方案

  藍牙 4.0是藍牙3.0+HS 規范的補充,有雙模和單模之分。藍牙 4.0 雙模可以向下兼容藍牙 3.0 和藍牙 2.1;藍牙 4.0 單模就是 BLE(Bluetooth Low Energy),其特點是功耗更低,可以使電池的使用時間更長,成本更低且傳輸距離更遠。專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案。

  結合藍牙技術的血氧和體脂監測方案,利用分析應用到人體的電信號變化采集體脂信息,通過分析接收到的 LED數據采集血氧信息,再經過數據處理,顯示出體脂、血氧數據,以及血氧含量的實時波形。

  【展示板照片】

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  【方案方塊圖】
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   【系統功能】

  ◆體脂信號測量:使用 AFE4300 作測量體脂的模擬前端,經過內部 DDS 、 DAC 產生的正弦電流信號經過濾波器后輸出,應用到兩個測量端子之間的人體上,得到電信號,再利用 SPI 接口將數據發送到 MSP430 進行數據處理。

  ◆血氧信號采樣:使用 AFE4400 作測量血氧的模擬前端,由內部 LED 驅動連接外部 LED ,發射光線,經過測量物體后,分析發光二極管接收到的數據進行分析并得到血氧含量。

  ◆信號數據顯示:通過 MSP430 進行數據處理,并于在 LCM 顯示體脂、血氧數據,以及血氧含量的實時波形變化描繪。

  ◆ 信號數據傳送:將血氧和體脂數據通過 CC2541 的 BLE 模塊發送至藍牙設備。

  【方案特性】

  ◆體脂測量采用 TI AFE4300 ,集成了兩個單獨的信號鏈,一個針對重量測量,另一個針對身體成分分析,二者之間采用 16 位 860 sps 模數轉換器 (ADC) 進行多路復用。該器件的 3 個 BCM通道可在人體四肢間進行分段阻抗分析 (BIA),全面了解身體組成成分。

  ◆血氧測量采用 TI AFE4400, 其接收路徑包含可編程互阻抗放大器(TIA)、環境噪聲消除電路以及模數轉換器(ADC)。發送路徑則包含LED驅動器和電流高達 150 mA的可編程8位電源。在單個器件中集成收發路徑,可顯著減少器件設計所需的時間和板級空間。

  ◆ 數據處理采用 TI MSP430 16位超低功耗、具有精簡指令集(RISC)的混合信號處理器。

  ◆藍牙無線數據傳輸采用 TI CC2541 藍牙 4.0 單模低功耗片上系統(SoC)解決方案。

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[責任編輯:董義華]

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