健康監(jiān)測腕帶資料

1、摘要隨著人們生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快，人們對(duì)自身健康的要求也越來越高。雖然在人們的健康監(jiān)測和居住環(huán)境狀況監(jiān)測方面已有各種不同的設(shè)備，但是其大多都只能進(jìn)行單一指標(biāo)的測量，且測量方式傳統(tǒng)。鑒于此，我們將現(xiàn)代極度發(fā)達(dá)的各種基于測量技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)等和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了能夠?qū)崟r(shí)測量并給出合理的健康提示的便攜式 “健康監(jiān)測腕帶”。利用藍(lán)牙建立 Arduino 單片機(jī)與 Android 手機(jī)的連接，再通過網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器終端的數(shù)據(jù)傳輸，最終讓人們利用 Android 手機(jī)隨時(shí)隨地對(duì)溫度、血氧飽和度、脈搏及自身所處環(huán)境狀況等信息進(jìn)行查詢。對(duì)于老人和小孩、病人這類依賴人們照顧

2、的群體，當(dāng)健康腕帶檢測到健康信息或者環(huán)境信息異常時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)以短信方式發(fā)送到監(jiān)護(hù)者的手機(jī)上，避免意外的發(fā)生。關(guān)鍵字： 藍(lán)牙傳輸 便攜式 Android 技術(shù) 數(shù)據(jù)庫AbstractAs people living standard rise, the pace of life speeding up, people has higher requirement for their health. Although the equipments are multitudinous in monitoring the residents health and living circumstanc

3、es,but most of them can only measure single indicator and the way is traditional.For this reason,we use a highly developed modern combined-based measurement technology, sensor technology, communications technology, electronic technology and medical fields, designed to real-time measurement and gives

4、 reasonable health tips portable Health Monitoring Wristbands. The Arduino microcontroller Android phone connection established by Bluetooth.Then, the server terminal data transmission through the network communication, and ultimately allow people to use Android phone anywhere on temperature, oxygen

5、 saturation, pulse rate, and about the state of the environment and other information query.For the elderly and children, the patient such groups rely on people to take care of health wristband detects abnormal health or the environment, the system will send a text messageto the mobile phone of the

6、guardian, to avoid accidents.Key Words： Bluetooth transmission Portable The Android technology The database目錄1概述 41.1背景分析 41.2現(xiàn)有解決方案 51.3本課題研究內(nèi)容 62 .項(xiàng)目整體分析 62.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能 62.2系統(tǒng)框架構(gòu)造 73.信息采集模塊 83.1體溫監(jiān)測模塊 93.2脈搏監(jiān)測模塊 103.3血氧飽和濃度監(jiān)測模塊 124.信息傳輸模塊 154.1腕帶到智能手機(jī) 154.2手機(jī)顯示模塊 174.3智能手機(jī)到網(wǎng)絡(luò) 185.網(wǎng)頁制作及界面 195.1網(wǎng)頁制作 195

7、.2Web 客戶端顯示模塊 216.設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn) 228.總結(jié)及展望 239.參考文獻(xiàn) 24概述1.1 背景分析世界衛(wèi)生組織經(jīng)過調(diào)查，健康人僅占人群總數(shù)的 5%，被確診患有各種疾病的，占人群總數(shù)的 20%，處于健康與疾病之間的亞健康狀態(tài)約占人群總數(shù)的 75%。 我國亞健康人群也是一樣 . 所以應(yīng)該有 13*75%=9.75 億?，F(xiàn)在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，向自然界排放的各種空氣污染物，超過了自然環(huán)境的自己能力，給人類的身體、生產(chǎn)和生活帶來危害單看 1 份的北京就知道， PM 2.5 嚴(yán)重超標(biāo)，生活在那里的人幾乎每天帶面罩出月街，所以我們怎么不能多監(jiān)測自己的健康情況呢！人們逐漸增長的健康觀念，傳統(tǒng)的醫(yī)療

8、監(jiān)測設(shè)備不能滿足需要，而且現(xiàn)代的醫(yī)療費(fèi)用比較昂貴。傳統(tǒng)醫(yī)療方式將面臨著巨大的變革，移動(dòng)性和便攜性將成為醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)的一大亮點(diǎn)。在快速處理計(jì)算、高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，醫(yī)療設(shè)備智能化、便攜化已成為現(xiàn)實(shí)，但是目前國內(nèi)外很多便攜式醫(yī)療設(shè)備還存在著很大的缺陷。一方面，現(xiàn)有的便攜式醫(yī)療設(shè)備多以采集單一生理信號(hào)為主，較少的雖已實(shí)現(xiàn)多參數(shù)采集，但只能讓使用者了解到當(dāng)前一些生理信息，不能綜合當(dāng)前生活環(huán)境狀況給予相關(guān)的健康建議，而且體積較大，便攜性體現(xiàn)的不夠明顯，其系統(tǒng)必須配備特定的顯示模塊；另一方面，現(xiàn)有便攜式醫(yī)療設(shè)備基本不能與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，只能進(jìn)行本地一些簡單的分析，據(jù)

9、調(diào)查，很多便攜式醫(yī)療設(shè)備所采集到的結(jié)果并不被醫(yī)生認(rèn)可，市場前景令人擔(dān)憂。本作品針對(duì)以上不足做了大量改進(jìn)和優(yōu)化，使系統(tǒng)功能更豐富、結(jié)果更準(zhǔn)確、成本更廉價(jià)。本設(shè)計(jì)則是針對(duì)這種現(xiàn)狀開發(fā)的健康監(jiān)測腕帶。它在單片機(jī)的控制下通過各種傳感器采集人體生理信號(hào)和環(huán)境信息，然后將數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙設(shè)備發(fā)送到手機(jī)上， 結(jié)合 Android 智能手機(jī)，將設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，其便攜性不言而喻。而且可以采集多項(xiàng)人體生理指標(biāo)和當(dāng)前生活環(huán)境指標(biāo)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)云端處理和 Android 智能手機(jī)顯示，使用戶所得數(shù)據(jù)和建議更加可靠有效，系統(tǒng)改進(jìn)方便且成本低廉，使其在社會(huì)中更容易得到大范圍普及。1.2 現(xiàn)有解決方案傳統(tǒng)的醫(yī)療檢測設(shè)備如血壓

10、表、心電測量儀、體溫計(jì)等，技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但它們很多都是體積大，存在操作不方便、攜帶性差、使用時(shí)受到地點(diǎn)、時(shí)間的限制，而且大多器械都是能測量單一的生理信號(hào)，數(shù)據(jù)難以進(jìn)一步分析不能及時(shí)快速的反饋出檢測結(jié)果等缺點(diǎn)。針對(duì)這些現(xiàn)象，人們提出了很多解決的方法。截止到目前，人體生理信號(hào)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展己有上百年的歷史了，其中對(duì)于血壓、頻率、血壓等的檢測技術(shù)的研究己日趨成熟和完善，并逐步向多參數(shù)、智能化和微型化方向發(fā)展。在國內(nèi)外的醫(yī)療器械市場上，己經(jīng)有很多成型的生命參數(shù)信息檢測技術(shù)的模塊化產(chǎn)品，進(jìn)口的如日本光電公司的 WEP4208， WEP 8430K 等無創(chuàng)多參數(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)備，國產(chǎn)的如北京世博科技公司的CP

11、1200F康博便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀。對(duì)于現(xiàn)今國內(nèi)外的狀況來看，正在使用或研究的便攜式人體生理信號(hào)采集系統(tǒng)有基于GPRS的遠(yuǎn)程心電異常監(jiān)測系統(tǒng)、 基于 USB的人體生理信號(hào)采集系統(tǒng)等等 , 這些采集系統(tǒng)也存在著不少缺陷，便攜式人體生理信號(hào)采集系統(tǒng)還有待發(fā)展。基于 GPRS的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)在其所使用的區(qū)域需要互聯(lián)網(wǎng)的存在，而且使用者還需要連接到其他的監(jiān)控設(shè)備和許多外接設(shè)備才能有效地使用，雖然它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控， 但卻大大地限制了適用范圍； 基于 USB2.O協(xié)議的人體生理信號(hào)采集系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的方式受地域的限制；基于虛擬儀器人體生理信號(hào)采集系統(tǒng)也是建立在個(gè)人 PC的基礎(chǔ)上，因此也有一定的局限性。目前，和

12、國外的檢測技術(shù)相比，我國還處于起步階段。本課題所研究的“健康監(jiān)測腕帶”正是基于這一發(fā)展趨勢的要求，可以準(zhǔn)確地測量出人體的各種生理信號(hào)，如：脈搏、體溫等等，使用方便，功能齊全并集于一體。使用藍(lán)牙與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信號(hào)無線傳輸。 “健康監(jiān)測腕帶”監(jiān)測參數(shù)多，信號(hào)監(jiān)測集于一體，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，攜帶方便，具有重要的健康監(jiān)測使用價(jià)值。1.3 本課題研究內(nèi)容我們設(shè)計(jì)的能夠?qū)崟r(shí)測量并給出合理的健康提示的便攜式“健康監(jiān)測腕帶”，它采用腕帶結(jié)合Android 智能手機(jī)的模式， 將設(shè)備與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可以及時(shí)、便捷地采集人們在任何狀態(tài)下自身溫度、血氧飽和度、脈搏及自身所處環(huán)境狀況等信息，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)云端處理和

13、Android 智能手機(jī)顯示，使用戶所得數(shù)據(jù)和建議更加可靠有效，當(dāng)監(jiān)測到的信息異常時(shí)，手機(jī)會(huì)及時(shí)以短信方式提醒用戶。該設(shè)備使用方便，應(yīng)用價(jià)值高，使其在社會(huì)中更容易得到大范圍普及。2 . 項(xiàng)目整體分析2.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能腕帶部分對(duì)生理狀況和環(huán)境狀況實(shí)時(shí)測量。采集到的生理信號(hào)參數(shù)由 Android 使用 GET方式提交參數(shù)給 Web端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，便于醫(yī)生在線診斷。3.Android手機(jī)以圖片或語音形式提示并給予相關(guān)建議。若指數(shù)超出安全范圍以短信方式報(bào)警。2.2系統(tǒng)框架構(gòu)造圖 2-1系統(tǒng)整體框圖本課題主要研究內(nèi)容是設(shè)計(jì)一套基于藍(lán)牙與無線網(wǎng)絡(luò)的的人體信號(hào)監(jiān)測系統(tǒng)的“健康監(jiān)測腕帶”。包括包括生理信

14、號(hào)采集、 處理、藍(lán)牙傳輸、智能手機(jī)顯示、 GET方式提交數(shù)據(jù)到WEB端及信息反饋部分。系統(tǒng)整體框圖如圖 2.1 所示。項(xiàng)目從結(jié)構(gòu)上劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)傳輸、主控模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理四大部分。數(shù)據(jù)采集模塊即傳感器系統(tǒng)由多個(gè)人體生理參數(shù)傳感器及與其對(duì)應(yīng)的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊組成，它主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集工作；數(shù)據(jù)顯示模塊，利用Android 手機(jī)將采集所得數(shù)據(jù)以曲線、圖形等方式直觀地顯示給用戶，并在數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)通過短信方式對(duì)用戶進(jìn)行報(bào)警；藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸模塊采用了藍(lán)牙適配器，它負(fù)責(zé)終端與控制主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互；主控系統(tǒng)由Arduino 核心板以及各種外圍接口電路組成，它起到的是核心控制的作用；數(shù)據(jù)

15、存儲(chǔ)處理模塊通過Android 使用GET方式提交參數(shù)給 Web端數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有助于系統(tǒng)分析并便于醫(yī)生在線診斷。這種模塊化的硬件設(shè)計(jì)思路屏蔽了硬件設(shè)計(jì)上的細(xì)節(jié)問題，對(duì)于各個(gè)模塊而言，它們通過獨(dú)立的硬件接口電路連接到 Arduino 核心板上；對(duì)于主控模塊而言，只要對(duì)相應(yīng)的接口進(jìn)行讀寫即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)外圍模塊的控制。本系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地測量出人體的各種生理信號(hào)（如：血氧飽和度、脈搏、體溫等等）和當(dāng)前環(huán)境信息（如：溫濕度、有害氣體等），通過相應(yīng)傳感器采集這些數(shù)據(jù)，并通過傳輸線路導(dǎo)入 Arduino 單片機(jī)進(jìn)行處理，然后利用藍(lán)牙發(fā)送至 Android 智能手機(jī)，由 Android

16、智能手機(jī)使用 GET方式提交參數(shù)給 Web端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理，便于醫(yī)生在線診斷， 診斷結(jié)果經(jīng)手機(jī)反饋給人們以便參考，對(duì)于異常信息進(jìn)行手機(jī)報(bào)警。信息采集模塊本系統(tǒng)控模塊采用 Arduino 控制器。 Arduino 單片機(jī)擁有開放源代碼的電路圖設(shè)計(jì)， 具有獨(dú)立的模擬、 數(shù)字接口，自帶十位的 AD模數(shù)轉(zhuǎn)換，容易掌握運(yùn)用，程序開發(fā)接口免費(fèi)下載， 使用低價(jià)格的微處理控制器 (AVR 系列控制器 ) ，可以采用 USB接口供電，不需外接電源，也可以使用外部 9VDC輸入，并且可以使用現(xiàn)有的電子元件例如開關(guān)或者傳感器或者其他控制器件、 LED、步進(jìn)馬達(dá)或其他輸出裝置。 Arduino也可以獨(dú)立運(yùn)行，并與軟

17、件進(jìn)行交互。藍(lán)牙和無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，藍(lán)牙將近距離傳輸技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)態(tài)監(jiān)護(hù)儀中，使大量數(shù)據(jù)的傳輸由有線變?yōu)闊o線、 實(shí)時(shí)、可移動(dòng)。采用 Arduino 單片機(jī)作為主處理器，該單片機(jī)自帶 10 位的 A/D 轉(zhuǎn)換 , NTC 熱敏電阻等芯片，并通過軟件編程來完成一系列的功能。3.1 體溫監(jiān)測模塊體溫監(jiān)測模塊是利用 NTC熱敏電阻測量人體的體溫，并將測得的數(shù)據(jù)經(jīng)由單片機(jī)處理算出體溫，然后傳輸?shù)?Android 手機(jī)進(jìn)行顯示，該模塊由 Arduino 單片機(jī)、熱敏電阻和藍(lán)牙等部分組成，完成體溫的測量和傳輸。NTC 熱敏電阻溫度特性曲線如下，可以看出其阻值隨溫度的變化不是線性關(guān)系。圖 3-1 NTC 熱敏電

18、阻 R-T 特性曲線NTC熱敏電阻的溫度特性可以近似地用下式來表示：RTRN eB (1 T 1 T N )T： NTC在溫度 T (K) 下的電阻值；RRN：額定額定溫度 T N (K) 下的電阻值；：NTC熱敏電阻特定的材料常數(shù) (Beta) 。T 和 T N 為溫度，單位為開爾文。由于 B 值同樣是隨溫度而變化的，因此 NTC熱敏電阻的實(shí)際特性，只能用指數(shù)關(guān)系來描述。 B值和 RN 可以查詢 NTC的數(shù)據(jù)手冊得到。根據(jù) NTC熱敏電阻的特性，我們設(shè)計(jì)了如下溫度采集電路：圖 3-2溫度采集電路R通過分壓公式： V adc V refRnR可以計(jì)算出熱敏電阻Rn 的值，再有 R-T 曲線得出

19、對(duì)應(yīng)的溫度值。3.2 脈搏監(jiān)測模塊脈搏測量之所以重要是由于脈象能傳遞機(jī)體各部分的生理病理信息，是窺視體內(nèi)功能變化的窗口，可以為診斷疾病提供重要依據(jù)，所以脈搏是反映人體身理狀態(tài)的重要參數(shù)。為此我們將脈搏的測量作為健康腕帶測量內(nèi)容之一。 但是由于脈搏信號(hào)是強(qiáng)干擾下的微弱信號(hào), 且脈搏信號(hào)幅度很小，大約是微伏到毫伏的數(shù)量級(jí)范圍。因此，極容易引入干擾，這些干擾有來自50 Hz 的工頻干擾，有來自肌體抖動(dòng)、精神緊張帶來的假象信號(hào)等。鑒于以上問題，我們采用了PVDF (聚偏二氟乙烯 ) 壓電薄膜傳感器測人體腕部的脈搏信號(hào)。圖 3-3 PVDF 壓電薄膜傳感器選擇 PVDF壓電薄膜，因?yàn)樗腥缦聨讉€(gè)的優(yōu)點(diǎn)：

20、1） 壓電常數(shù)大變力響應(yīng)靈敏度高。2） 在非常高的交變電場中不至于去極化，單位體積能獲得大的輸出功率。因?yàn)閾Q能器單位體積最大輸出功率正比于機(jī)電耦合系數(shù)和能承受的最大電場強(qiáng)度的平方。3）膜輕且柔韌，易于制備，與人體組織的阻抗耦合性好，能緊貼皮膚，使得脈搏信號(hào)通過薄膜而不失真。4）機(jī)械品質(zhì)因素低，阻尼小，密度低，具有寬帶特性，能滿足脈搏信號(hào)的頻率特性。人體的脈搏頻率非常低，約為 0.54Hz，一般情況下為 1Hz左右。 PVDF響應(yīng)范圍是 0.11MHz 。因壓電薄膜內(nèi)阻很高，且脈搏信號(hào)微弱，易受干擾，因而設(shè)置前置放大陷波電路，陷波電路圖如圖所示：圖 3-4放大陷波電路電路圖由于脈搏信號(hào)頻率很低，

21、 是微弱信號(hào)， 且干擾信號(hào)較多 , 需要對(duì)電路進(jìn)行濾波，濾波電路如圖所示：圖 3-5濾波電路3.3 血氧飽和濃度監(jiān)測模塊臨床上多用功能氧飽和度來反映血液中氧含量的變化，無損傷血氧飽和度測量是基于動(dòng)脈血液對(duì)光的吸收量隨動(dòng)脈搏動(dòng)而變化的原理來進(jìn)行測量的。圖 3-6血氧飽和濃度檢測模塊系統(tǒng)框圖當(dāng)用兩種特定波長的恒定光1、2 照射手指時(shí)，如果適當(dāng)選擇入射光波長 1(Hb02、Hb 在此處具有等吸收特性，即約805nm)，運(yùn)用Lambert-Bear 定律并根據(jù)氧飽和度的定義可推出動(dòng)脈血氧飽和度的近似公式為：Sa02=a+bQ式中： Q為兩種波長 (Hb02、Hb)的吸光度變化之比 a、b 為常數(shù)，與儀

22、器傳感器結(jié)構(gòu)、測量條件有關(guān)。無創(chuàng)血氧飽和度的檢測原理是根據(jù) Beer-Lambert 定律，引出分光光度法進(jìn)行物質(zhì)定性分析和定量分析。 根據(jù)朗伯 - 比爾定律可以得出單色光透過某均勻溶液后透射光強(qiáng) I 與溶液諸參數(shù)的關(guān)系是：II0e ECD式中：E 表示該溶液對(duì)某特定單色光的吸光系數(shù)； C表示該溶液的濃度； D表示光透過溶液所經(jīng)光程長度。若定義吸光度A 為：A=ln(I0 I)=ECD (2)假如均勻組織為血管，當(dāng)動(dòng)脈血脈動(dòng)時(shí)，D 將有一個(gè) D的改變，此時(shí)透射光 I 也將有一個(gè) I 的改變，此時(shí)吸光度A的改變 A 為： A=lnI (I- I)=EC D (3)根據(jù)醫(yī)學(xué)定義，由于含氧血紅蛋白和

23、還原血紅蛋白處于同一血液溶液中，他們的含量之比即為濃度之比，這樣血氧飽和度為：SPO HbO2 C 12 Hb C1C2 HbO 2先定義 W如下：Wln IIln( 1I )IIII式中： W 即為該色光光電信號(hào)的交直流成份之比，由以上表達(dá)式再根據(jù)數(shù)學(xué)變換，當(dāng)有兩路光源透射過手指后最終可以推出血氧飽和度的計(jì)算表達(dá)式為：E 2WE 2SPO 2WW(E2E1)(E2E1)W式中： Ei 表示不同物質(zhì)的吸光系數(shù)，對(duì)于一定波長和一定組織成分而言， Ei 是確定的常量。將上式寫為如下形式，并展開成二階泰勒級(jí)數(shù)為：WbaSPO 2W2WA Bx CxcdW只要測量出色光光電信號(hào)的交直流成份之比W W與

24、標(biāo)準(zhǔn)血氧計(jì)測量的血氧飽和度，利用最小二乘法二次曲線擬合技術(shù)，確定常數(shù)A，B，C 就可以得到血氧飽和度經(jīng)驗(yàn)公式。血氧飽和度監(jiān)測模塊采用的是血氧飽和度探頭是指將探頭指套固定在病人指端，利用手指作為盛裝血紅蛋白的透明容器，使用波長660 nm的紅光和 940 nm的近紅外光作為射入光源，測定通過組織床的光傳導(dǎo)強(qiáng)度，來計(jì)算血紅蛋白濃度及血氧飽和度。通過 SpO2監(jiān)護(hù)，可以得到 SpO2、脈率、脈搏波。具有下述特點(diǎn):圖 3-7指夾式探頭. 能夠快速、準(zhǔn)確地測量血氧飽和度和脈率；. 加強(qiáng)了抗弱灌注性能，采用血氧模擬儀測試，最低可測到0.15%；. 采取屏蔽措施抗高頻干擾，讀數(shù)極為穩(wěn)定，滿足JCU，CCU和

25、麻醉手術(shù)應(yīng)用；. 進(jìn)行了大量與血?dú)夥治鰞x的臨床對(duì)比試驗(yàn)，測量精度遠(yuǎn)高于同類產(chǎn)品；. 單電源 SV工作，低功耗設(shè)計(jì)；. 可以顯示體積描記波和脈搏強(qiáng)度；. 簡單的串口連接，易于集成；. 通訊協(xié)議與 BCI 的通訊協(xié)議完全兼容。該系統(tǒng)的基本工作過程是由單片機(jī)產(chǎn)生的時(shí)序控制信號(hào)，交替驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管分時(shí)照射手指，將光電接收器輸出的信號(hào)通過放大濾波處理送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并計(jì)算出血氧飽和濃度。信息傳輸模塊4.1 腕帶到智能手機(jī)系統(tǒng)中信息采集模塊與手機(jī)間的通信由藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙，是一種支持設(shè)備短距離通信（一般 10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、 PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間

26、進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。圖 4-1 藍(lán)牙藍(lán)牙軟件操作程序流程圖如下所示：圖 4-2藍(lán)牙軟件操作程序流程圖通過藍(lán)牙將腕帶采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)上，然后通過手機(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能將數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器端。4.2手機(jī)顯示模塊Android是 Google 開發(fā)的基于 Linux 平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)。 它包括操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序 移動(dòng)電話工作所需的全部軟件，而且不存在任何以往阻礙移動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的專有權(quán)障礙。Android系統(tǒng)自動(dòng)回收 RAM,提高

27、運(yùn)行速度，中毒幾率較低（正常使用，不隨便下載不知名網(wǎng)站的軟件時(shí) ) ，開放代碼，應(yīng)用多，且絕大部分免費(fèi)，操作相對(duì)簡單，適合剛接觸智能手機(jī)的人?；诖宋覀冊?eclipse平臺(tái)用 Java 語言開發(fā)手機(jī)的客戶端服務(wù)系統(tǒng)。如下圖，為我們開發(fā)的手機(jī)客戶端界面，圖1 為我們的人體生理信號(hào)顯示界面，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，可以看到各個(gè)參數(shù)的測量結(jié)果，如圖2，為脈搏測量結(jié)果，測量成功后可以提交并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如圖3 為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成功界面。圖 1手機(jī) UI圖 2脈搏測量結(jié)果圖 3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成功界面圖 4-3 手機(jī)客戶端界面4.3 智能手機(jī)到網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)由藍(lán)牙發(fā)送到手機(jī)后， 利用手機(jī)底層實(shí)現(xiàn)的 tcp/ip 協(xié)議使用互

28、聯(lián)網(wǎng)功能，然后通過 HTTP協(xié)議與服務(wù)器進(jìn)行交互。由于 Android SDK集成的 Apache HTTPClient 模塊中用到了兩個(gè)重要的類： HTTPGET和HTTPPost，即 HTTP協(xié)議定義的與服務(wù)器最基本的兩種交互方式：GET方式和 post 方式，因此本系統(tǒng)采用GET方式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與服務(wù)器的交互。GET 方式適用于多種請求，切且一般不產(chǎn)生副作用。它使用MIME 類application/x-www-form-urlencoded的 urlencoded 文本的格式傳遞參數(shù)。 Urlencoding是一種字符編碼，保證被傳送的參數(shù)由遵循規(guī)范的文本組成。在客戶端， GET方式在通

29、過 URL提交數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在URL中可以看到；在服務(wù)器端，用Request.QueryString獲取變量的值。雖然GET方式的安全性較低、每次提交數(shù)據(jù)量小，但是對(duì)于人體生理信息和環(huán)境信息這樣的非敏感且數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)來說，使用這種方式可以達(dá)到要求，并且操作簡便。通過藍(lán)牙接收數(shù)手網(wǎng)絡(luò)機(jī)圖 4-4智能手機(jī)到網(wǎng)絡(luò)端網(wǎng)頁制作及界面5.1 網(wǎng)頁制作系統(tǒng)會(huì)將用戶的各項(xiàng)參數(shù)的數(shù)據(jù)發(fā)送至 web端進(jìn)行再分析與存儲(chǔ)，所以需要制作出相應(yīng)的 Web端，將在 IIS7 上進(jìn)行編寫 ASP網(wǎng)頁文件，使用 Dreamweaver 軟件對(duì)網(wǎng)頁進(jìn)行界面優(yōu)化，網(wǎng)頁的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫將使用 Access 實(shí)現(xiàn)。用戶登錄以及登陸后的數(shù)據(jù)查

30、詢頁面將編寫為ASP網(wǎng)頁文件，可以更好的實(shí)現(xiàn)用戶交互效果。ASP是 Active Server Page的縮寫，意為“動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁面” 。ASP是微軟公司開發(fā)的代替CGI 腳本程序的一種應(yīng)用，它可以與數(shù)據(jù)庫和其它程序進(jìn)行交互，是一種簡單、方便的編程工具。ASP 的網(wǎng)頁文件的格式是 .ASP ?，F(xiàn)在常用于各種動(dòng)態(tài)網(wǎng)站中。開發(fā)語言ASP NET 常用的主要有兩種開發(fā)語言， VB NET和 C#，C#相對(duì)更為常用，因?yàn)槭?.NET 獨(dú)有的語言， VB NET則為以前 VB程序設(shè)計(jì)，適合于以前 VB程序員，如果新接觸 .NET，沒有其他開發(fā)語言經(jīng)驗(yàn)，建議直接學(xué)習(xí)C#。網(wǎng)頁的界面優(yōu)化將采用 Dreamw

31、eaver軟件進(jìn)行，可以制作出對(duì)用戶更加友好的美觀的界面Dreamweaver是個(gè)原本由 Macromedia 公司所開發(fā)的著名網(wǎng)站開發(fā)工具。它使用所見即所得的接口，亦有HTML編輯的功能。它現(xiàn)在有Mac 和Windows系統(tǒng)的版本。隨Macromedia 被 Adobe收購后， Adobe 也開始計(jì)劃開發(fā) Linux 版本的 Dreamweaver了。用戶的賬戶信息和各項(xiàng)生理參數(shù)信息的存儲(chǔ)以及網(wǎng)站后臺(tái)數(shù)據(jù)庫用Access 實(shí)現(xiàn)。Microsoft Office Access是由微軟發(fā)布的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它結(jié)合了Microsoft Jet Database Engine和 圖形用戶界面兩

32、項(xiàng)特點(diǎn)，是Microsoft Office的系統(tǒng)程式之一。Access有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析能力，利用access的查詢功能，可以方便地進(jìn)行各類匯總、平均等統(tǒng)計(jì)。并可靈活設(shè)置統(tǒng)計(jì)的條件。比如在統(tǒng)計(jì)分析上萬條記錄、十幾萬條記錄及以上的數(shù)據(jù)時(shí)速度快且操作方便，這一點(diǎn)是 Excel 無法與之相比的。這一點(diǎn)體現(xiàn)在：會(huì)用 Access，提高了工作效率和工作能力。另外，在開發(fā)一些小型網(wǎng)站W(wǎng)EB應(yīng)用程序時(shí)，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。例如ASP+Access。這些應(yīng)用程序都利用ASP技術(shù)在InternetInformation Services運(yùn)行5.2 Web客戶端顯示模塊手機(jī)端接收到數(shù)據(jù)之后可通過網(wǎng)絡(luò)連接由GET的方式將數(shù)據(jù)提交到Web端， Web端是由 ASP語言在 VisualStudio2010 中