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随着越来越多的老龄人口、日益增加的慢性疾病和日益紧张的医疗经费,医院和诊所只能勉强提供及时和高质量的救护。特别是老年人和残障人士的身体健康状况成了在外工作的家人最担心的问题。对老年人和残障人士健康参数的远程监测不仅是为他们的健康提供保障,还可以让在外工作的家人放心。因此对老年人和残障人士的一些健康参数和位姿进行监测,不但具有重要的现实意义,还有直接的应用价值。
本文结合课题研究背景和国内外研究现状,设计了位姿与人体健康参数远程监测系统总体方案,该系统主要由无线采集、数据处理和远程通信三部分组成。在无线采集部分,通过对几种短距离通信技术比较,选用ZigBee技术作为无线组网的关键技术。同时,为实现信号采集的家居环境全覆盖,在无线网络中添加了ZigBee路由节点。其次,在数据处理部分,针对采集到的心音、肺音信号含有噪声、存在串扰的问题,本文在独立分量分离算法的基础上,提出了一种改进的FastICA算法。通过小波阈值去噪和改进的FastICA算法,实现了对心肺音信号的分离,从而可以清晰的辨别出心音、肺音信号。为了对人体的日常行为进行监测,用加速度传感器采集人体位姿信息,并设计了相应的算法完成了对位姿的识别,从而识别出站立、站立到坐下、坐下到站立、行走等几种动作。然后,通过SOCKET编程实现了远程通信,将血压、脉搏、体温、心音、肺音等信息远程传送给监护人或医生。
最后,根据设计的系统总体方案,搭建了位姿与人体健康监测系统的硬件和软件平台。在搭建的平台上对位姿与人体健康信息的无线采集、数据处理和远程传输进行了测试。实验测试表明,该系统能有效的提供位姿与人体健康信息的远程监测,达到了设计的预定目标。