一种基于可穿戴设备和智能手机的呼吸监测系统

摘要

目的 呼吸运动是人体重要的生理活动之一,呼吸频率的变化能反映人体生理状况的好坏,因此呼吸频率的监测对于健康监护具有重要意义.方法 本研究设计一种基于可穿戴设备和智能手机的呼吸监测系统.可穿戴式设备的主控芯片采用低功耗蓝牙芯片nrf52832,利用加速度传感器MPU6050采集人体呼吸运动的加速度信号,利用低功耗蓝牙方式与智能手机进行通信;智能手机端软件能够实时接收可穿戴式设备发送的呼吸运动数据,利用后台运行的呼吸检测算法计算出呼吸频率等相关参数,并绘制出呼吸运动波形.此外,智能手机可以对接收到的呼吸运动数据进行存储,可对用户的呼吸活动进行长期的分析研究.结果 (1)穿戴式设备工作电流11 mA,广播电流12 mA,待机电流10 mA,工作电压3.3 V,功率约为33 mW;(2)呼吸检测的准确率在95％以上;(3)智能手机界面能够实时显示呼吸运动的加速度波形和呼吸频率.结论 该系统具有方便佩戴、功耗低和呼吸检测准确性高等优点,能够适用于家庭等场所进行呼吸监护,满足人们对日常健康监护的需求.