基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 "要： 傳統(tǒng)的醫(yī)療模式很難及時(shí)獲取人的健康數(shù)據(jù)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人健康及姿態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。文中以STM32F103單片機(jī)為核心控制器，采用心率血氧傳感器、姿態(tài)傳感器等采集身體健康數(shù)據(jù)，通過(guò)MQTT物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議將其上傳至阿里云平臺(tái)，并應(yīng)用云端數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)對(duì)身體健康數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和預(yù)警。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試，當(dāng)用戶跌倒或心率血壓異常時(shí)，設(shè)備會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，提醒周圍人進(jìn)行救護(hù)，同時(shí)監(jiān)護(hù)人手機(jī)會(huì)收到異常預(yù)警。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)； 健康監(jiān)測(cè)； STM32； 云平臺(tái)； MQTT協(xié)議； 心率監(jiān)測(cè)； 姿態(tài)檢測(cè)； 數(shù)據(jù)分析處理

中圖分類號(hào)： TN919.5?34； TP277 " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A " " " " " " " " " 文章編號(hào)： 1004?373X（2024）15?0157?06

Design and implementation of intelligent health monitoring system

based on Internet of Things technology

ZHAO Hongying1， ZHANG Jianwei2， 3， FENG Yuan4， CAI Zengyu1， ZHU Liang1， LIANG Shujun1

（1. College of Computer Science and Technology， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450000， China;

2. College of Software， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450000， China;

3. ZZULI Research Institute of Industrial Technology Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China;

4. School of Electronics and Information， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450000， China）

Abstract： It is difficult to obtain people′s health data in time by the traditional medical modes. Also， the traditional medical modes usually fail to realize the real?time monitoring of the health and posture information of the elderly. In this paper， SCM STM32F103 is used as the core controller， and the heart rate blood oxygen sensor， the attitude sensor and the other sensors are used to collect the physical health data， which are uploaded to the Ali cloud platform by the MQTT （message queuing telemetry transport） Internet of Things （IoT） protocol. The cloud data analysis and processing platform is used for real?time analysis and early warning of the physical health data. The system has been tested. When the user falls down or his heart rate and blood pressure are abnormal， the device will send out an alarm to remind the surrounding people to carry out rescue， and his guardian will receive an abnormal warning.

Keywords： IoT; health monitoring; STM32; cloud platform; MQTT protocol; heart rate monitoring; posture detection; data analysis and processing

0 "引 "言

我國(guó)人口老齡化現(xiàn)象正在不斷加劇，中國(guó)“十四五”規(guī)劃綱要中提出，要積極應(yīng)對(duì)人口老齡化問(wèn)題，完善養(yǎng)老服務(wù)體系，支持家庭養(yǎng)老功能[1?2]。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)老問(wèn)題，可以切實(shí)緩解社會(huì)養(yǎng)老壓力。對(duì)于居家養(yǎng)老來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的醫(yī)療模式并不適用，因此需要設(shè)計(jì)開發(fā)一種智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)個(gè)體的健康狀態(tài)，并提供預(yù)警和建議。為此，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者針對(duì)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛研究，目前的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有以下三類。

1） 傳感器和通信技術(shù)類。利用各種傳感器收集健康數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙、GSM等通信技術(shù)將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。文獻(xiàn)[3]采用Arduino和AD8232脈搏傳感器，通過(guò)藍(lán)牙模塊HC?05進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸來(lái)檢測(cè)心臟活動(dòng)。文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)了可穿戴的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采集人體心電和活動(dòng)信號(hào)，通過(guò)藍(lán)牙傳輸至移動(dòng)設(shè)備。文獻(xiàn)[5]用ADXL345三軸加速度傳感器采集數(shù)據(jù)，SIM900A發(fā)送包含位置信息的求救短信給特定人員。但藍(lán)牙等通信技術(shù)會(huì)受限于信號(hào)覆蓋范圍和穩(wěn)定性的影響。

2） 網(wǎng)絡(luò)通信和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)類。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將患者的健康數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸給醫(yī)生或相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和處理。文獻(xiàn)[6]設(shè)計(jì)了一種便攜式血氧儀，通過(guò)GPRS/WiFi/ZigBee網(wǎng)絡(luò)將血氧飽和度和脈搏等數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送給醫(yī)生。文獻(xiàn)[7]通過(guò)WiFi技術(shù)實(shí)時(shí)采集居家環(huán)境數(shù)據(jù)，傳輸給STM32主控制器，再通過(guò)NB?IoT無(wú)線技術(shù)發(fā)送到后臺(tái)上位機(jī)進(jìn)行分析處理。文獻(xiàn)[8]基于MQTT協(xié)議和樹莓派的物聯(lián)網(wǎng)健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)收集體溫、脈搏、血氧飽和度、血壓和心率等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測(cè)。這些技術(shù)依賴于網(wǎng)絡(luò)連接，會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)延遲、斷網(wǎng)等因素影響。

3） 智能家居和輔助機(jī)器人。用智能家居技術(shù)[9?10]和輔助機(jī)器人[11?12]實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人或獨(dú)居者的健康監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程協(xié)作和提供支持的功能。文獻(xiàn)[13]提出了一種智能互聯(lián)實(shí)時(shí)語(yǔ)音視頻通信和遙控協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)，為獨(dú)居者提供遠(yuǎn)程支持。文獻(xiàn)[14]認(rèn)為智能家居可以有效地對(duì)老年人進(jìn)行健康監(jiān)護(hù)，通過(guò)智能設(shè)備和傳感器收集數(shù)據(jù)并提供相關(guān)服務(wù)。文獻(xiàn)[15]設(shè)計(jì)了一款智能輪椅機(jī)器人，輔助老人的運(yùn)動(dòng)以及進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。這類技術(shù)設(shè)備之間的兼容性和互操作性可能存在問(wèn)題，而且對(duì)技術(shù)的依賴可能造成老年人或獨(dú)居者的信息孤立感和技術(shù)接受度問(wèn)題。

綜上所述，這些檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)成本高、體積大、不便于日常攜帶，因此需要設(shè)計(jì)成本低、功能齊全、普適性強(qiáng)且便于攜帶的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以STM32F103系列單片機(jī)為核心主板，外接心率血氧、姿態(tài)、GPS傳感器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人的身體數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將會(huì)上傳至阿里云平臺(tái)。通過(guò)對(duì)云平臺(tái)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)人的行為，當(dāng)被監(jiān)護(hù)人血壓升高或發(fā)生跌倒時(shí)可以及時(shí)發(fā)出預(yù)警，便于進(jìn)行及時(shí)救護(hù)。本系統(tǒng)具有功能齊全、成本低廉、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。

1 "系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是為人們提供更加便捷、智能化的健康管理服務(wù)。該系統(tǒng)以STM32芯片作為控制核心，結(jié)合GPS和MPU6050傳感器對(duì)人的身體健康和行動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，系統(tǒng)還集成了MAX30102血氧傳感器，用于健康數(shù)據(jù)的采集和分析。該系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)ESP8266WiFi模塊上傳至阿里云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析。通過(guò)阿里云平臺(tái)提供的API接口，用戶可以隨時(shí)調(diào)取歷史數(shù)據(jù)，以及設(shè)置健康參數(shù)的預(yù)警值，當(dāng)健康數(shù)據(jù)超出預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警信息，提醒監(jiān)護(hù)人及時(shí)干預(yù)，確保被監(jiān)護(hù)人的健康得到及時(shí)關(guān)注和治療。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1.1 nbsp;數(shù)據(jù)采集模塊

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集模塊由STM32F103微控制器、GPS模塊、MPU6050運(yùn)動(dòng)傳感器模塊、MAX30102心率血氧傳感器模塊和ESP8266WiFi無(wú)線通信等模塊組成。STM32F103微控制器負(fù)責(zé)對(duì)各種傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和報(bào)警；GPS模塊、MPU6050運(yùn)動(dòng)傳感器模塊和MAX30102心率血氧傳感器模塊用于采集老人的位置信息、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、心率和血氧數(shù)據(jù)；ESP8266無(wú)線通信模塊用于將老人的位置信息和健康數(shù)據(jù)上傳至云端。數(shù)據(jù)采集模塊原理圖如圖2所示。

1.1.1 "中央控制模塊

本系統(tǒng)采用STM32F103單片機(jī)作為中央控制模塊，通過(guò)將各種傳感器連接到主控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的收集與交互。其中MPU6050傳感器和MAX30102傳感器作為主要的信息采集傳感器，用于獲取運(yùn)動(dòng)和姿態(tài)數(shù)據(jù)以及對(duì)心率和血氧等生理參數(shù)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)這些傳感器的協(xié)同工作，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取、處理和傳輸健康數(shù)據(jù)，為用戶提供準(zhǔn)確的健康監(jiān)測(cè)服務(wù)。

1.1.2 "姿態(tài)信息采集模塊

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用MPU6050模塊采集用戶的姿態(tài)信息，MPU6050傳感器集成了三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)，可精確測(cè)量設(shè)備的姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)、重力等參數(shù)。MPU6050傳感器和主控之間采用I2C進(jìn)行通信，在連接時(shí)，MPU6050的SDA串行數(shù)據(jù)線與SCL串行時(shí)鐘線分別與主控相連。

數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，通過(guò)控制串行數(shù)據(jù)線和串行時(shí)鐘線的電平變化，來(lái)實(shí)現(xiàn)傳感器和主控之間的數(shù)據(jù)交換和中斷。當(dāng)串行數(shù)據(jù)線在高電平狀態(tài)下，串行時(shí)鐘線從高電平轉(zhuǎn)換為低電平時(shí)，傳感器和主控開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，串行數(shù)據(jù)線的高低電平表示不同的數(shù)據(jù)，而串行時(shí)鐘線則控制數(shù)據(jù)的讀寫時(shí)序和速率。當(dāng)串行數(shù)據(jù)線再次被設(shè)置為高電平時(shí)，串行時(shí)鐘線從低電平轉(zhuǎn)換為高電平，傳感器和主控之間停止數(shù)據(jù)傳輸，這樣就完成了一次基于I2C通信的數(shù)據(jù)交互過(guò)程。

1.1.3 "心率血氧信息采集模塊

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用MAX30102模塊采集用戶的心率血氧數(shù)據(jù)，通過(guò)紅外LED和光電二極管實(shí)現(xiàn)對(duì)血氧飽和度和脈沖波形的檢測(cè)，然后通過(guò)信號(hào)處理電路對(duì)獲得的信號(hào)進(jìn)行處理，最終將結(jié)果輸出到微控制器中進(jìn)行處理和展示。

該模塊可以檢測(cè)的心率范圍為30～250 bpm，血氧飽和度范圍為0%～100%。模塊使用I2C接口將TX引腳連接至STM32F103的RX引腳，RX引腳連接至STM32F103的TX引腳。在進(jìn)行I2C通信時(shí)，需要先向設(shè)備發(fā)送“寫”命令，以設(shè)置設(shè)備寄存器地址，然后再向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)或者接收數(shù)據(jù)。

1.2 "數(shù)據(jù)傳輸模塊

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用ESP8266模塊實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸，該模塊可以連接到互聯(lián)網(wǎng)或獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，使用AT指令進(jìn)行配置，支持STA、AP、AP+STA三種工作模式。本系統(tǒng)采用ESP8266的STA模式，使用MQTT物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議，將采集到的健康信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)。ESP8266模塊的串口引腳分別是TX和RX，在連接時(shí)需要將TX引腳連接至STM32F103的RX引腳；RX引腳連接至STM32F103的TX引腳。

ESP8266模塊與STM32F103之間的通信協(xié)議采用的是AT指令集協(xié)議，通過(guò)在STM32F103上編寫相應(yīng)的程序，發(fā)送AT指令給ESP8266模塊；ESP8266模塊則解析收到的AT指令，并根據(jù)具體指令執(zhí)行不同的操作。

1.3 "數(shù)據(jù)分析及存儲(chǔ)

本系統(tǒng)采用阿里云平臺(tái)作為數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。具體實(shí)現(xiàn)流程如下：在阿里云平臺(tái)上創(chuàng)建數(shù)據(jù)流并綁定設(shè)備，將數(shù)據(jù)流與傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)接；ESP8266WiFi模塊將采集到的傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到阿里云平臺(tái)；通過(guò)阿里云平臺(tái)API接口獲取老人位置、姿態(tài)和心率等信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。通過(guò)使用阿里云的Web設(shè)計(jì)平臺(tái)，構(gòu)建自己的可視化界面，快速獲得所需數(shù)據(jù)，并通過(guò)定制化組件實(shí)現(xiàn)更加個(gè)性化的數(shù)據(jù)展示方式。

2 "系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 "系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)所采用的嵌入式軟件主要是基于Keil μVision5集成開發(fā)環(huán)境編寫C語(yǔ)言程序，在程序中完成對(duì)各個(gè)傳感器模塊的初始化和數(shù)據(jù)采集工作。具體實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

首先，進(jìn)行初始化，確定各個(gè)傳感器模塊的通信協(xié)議和通信地址，設(shè)置MPU6050傳感器、MAX30102傳感器的采樣頻率、波特率等參數(shù)；對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行初始化后，對(duì)從各個(gè)傳感器采集的不同格式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到用戶的位置、姿態(tài)和心率等信息；再將處理后得到的信息通過(guò)阿里云平臺(tái)進(jìn)行上傳；若發(fā)現(xiàn)異常信息即心率血氧數(shù)據(jù)異常或發(fā)生跌倒，系統(tǒng)報(bào)警電路會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，同時(shí)通過(guò)手機(jī)APP提醒監(jiān)護(hù)人。

2.2 "跌倒檢測(cè)算法設(shè)計(jì)

1） 速度判斷

人的身體在靜止的狀態(tài)下，只會(huì)受到重力加速度的作用，因此，當(dāng)人體發(fā)生跌倒時(shí)，傳感器可以采集到不同坐標(biāo)軸方向的加速度。這時(shí)，就可以通過(guò)計(jì)算來(lái)自[x]、[y]、[z]軸的加速度得到加速度幅度值SVM。加速度幅度值SVM反映了人體運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，其值越大就表明運(yùn)動(dòng)越劇烈。

[SVM=α2x+α2y+α2z] （1）

2） 姿態(tài)角判斷

使用MPU6050內(nèi)置的DMP進(jìn)行姿態(tài)解算，DMP輸出的四元數(shù)是[q30]，即浮點(diǎn)數(shù)被放大了[230]倍，在計(jì)算時(shí)，需將其轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)，隨后再進(jìn)行計(jì)算。

[q0=quat[0] q30] （2）

[q1=quat[1] q30] （3）

[q2=quat[2] q30] （4）

[q3=quat[3] q30] （5）

式中：quat[0]～quat[3]是MPU6050的DMP解算后的四元數(shù)；[q30]是一個(gè)常量，為1 073 741 824，即[230]，代入以下公式，計(jì)算出歐拉角。

[pich=arcsin-2q1q3+2q0q2×57.3] "（6）

[roll=arctan22q2q3+2q0q1，-2q1q1-2q2q2+1×57.3] （7）

[yaw=arctan22×q1q2+q0q3，q0q0+q1q1-q2q2-q3q3×57.3] （8）

式中：57.3是弧度轉(zhuǎn)換為角度，即[180π]，這樣得到的結(jié)果就是以度為單位。

2.3 "數(shù)據(jù)傳輸模塊程序設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，ESP8266WiFi模塊主要用于實(shí)現(xiàn)將收集到的數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)。其程序設(shè)計(jì)流程如下。

1） 在開始使用ESP8266WiFi模塊之前，需要先進(jìn)行初始化。通過(guò)向ESP8266模塊發(fā)送AT指令來(lái)設(shè)置模塊的一些基本參數(shù)，比如波特率、WiFi模式等。初始化命令為：AT+RST，表示重啟ESP8266模塊。

2） ESP8266WiFi模塊需要先連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)AT+CWMODE命令將ESP8266設(shè)置為STA模式，然后通過(guò)AT+CWJAP命令連接指定的WiFi網(wǎng)絡(luò)。其中，需要設(shè)置WiFi的SSID和密碼等信息。如果連接成功，則ESP8266會(huì)返回“OK”，否則，會(huì)返回“ERROR”。在ESP8266連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3） 通過(guò)AT+CIPSTART命令建立TCP連接或UDP連接，然后通過(guò)AT+CIPSEND命令發(fā)送數(shù)據(jù)。

4） 在發(fā)送完數(shù)據(jù)后，模塊會(huì)返回“SEND OK”表示數(shù)據(jù)發(fā)送成功，接著可以再次通過(guò)AT+CIPSEND發(fā)送數(shù)據(jù)。

3 "系統(tǒng)測(cè)試

3.1 "心率血氧數(shù)據(jù)測(cè)試

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用MAX30102進(jìn)行用戶心率血氧的采集，測(cè)試心率血氧數(shù)據(jù)時(shí)將手指貼近傳感器，等待15 s左右就可以得出結(jié)果。其原理就是攜帶氧氣的紅血球能夠吸收較多紅外光，未攜帶氧氣的紅血球吸收較多的紅光。測(cè)試結(jié)果表明，設(shè)備能夠正常采集用戶的心率血氧信息，在不同情況下測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)果如表1所示。

3.2 "姿態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)試

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用MPU6050傳感器采集用戶的姿態(tài)信息，通過(guò)讀取傳感器[x]、[y]、[z]三個(gè)軸的加速度數(shù)據(jù)，對(duì)三個(gè)軸的加速度進(jìn)行計(jì)算，就可以得到加速度幅度值及歐拉角。程序通過(guò)對(duì)加速度幅度值與歐拉角進(jìn)行判斷，就可以知道人身體的姿態(tài)情況。通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行不同位置的測(cè)試，得到如表2所示的數(shù)據(jù)。報(bào)警正確率達(dá)到90%以上，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合預(yù)期。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可以看出，設(shè)備存在誤報(bào)、漏報(bào)的情況。這是受多方面因素的影響，比如設(shè)備固定位置不穩(wěn)定，MPU6050安裝的位置和角度會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果有重要的影響，設(shè)備松動(dòng)或安裝不平穩(wěn)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確；另一方面，MPU6050還會(huì)受到來(lái)自周圍噪聲的影響，比如機(jī)械振動(dòng)、電磁干擾等；還有就是跌倒檢測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)方式也會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，要根據(jù)不同的情況考慮算法的靈敏度和閾值的設(shè)置。

3.3 "數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)

智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi模塊上傳至云平臺(tái)，可以通過(guò)瀏覽器實(shí)時(shí)查看云平臺(tái)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，其界面如圖4所示。同時(shí)，為了用戶能夠隨時(shí)隨地查詢數(shù)據(jù)，還開發(fā)了對(duì)應(yīng)的手機(jī)端APP，其界面如圖5所示。

4 "結(jié) "論

本文研究實(shí)現(xiàn)了一套具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、健康數(shù)據(jù)采集和報(bào)警功能的智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)人的姿態(tài)信息、健康數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷和報(bào)警，有效提升居家養(yǎng)老人員的生活安全和健康水平。通過(guò)MPU6050模塊可以檢測(cè)步數(shù)、運(yùn)動(dòng)軌跡等信息，根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)建議，通過(guò)MAX30102模塊可以實(shí)時(shí)檢測(cè)心率、血氧等指標(biāo)。通過(guò)ESP8266WiFi模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，阿里云平臺(tái)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云端，監(jiān)護(hù)人員可以隨時(shí)查看。當(dāng)指標(biāo)出現(xiàn)異常情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警信息，提醒監(jiān)護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。

注：本文通訊作者為馮媛。

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作者簡(jiǎn)介：趙紅英（2000—），女，河南南陽(yáng)人，碩士研究生，主要研究領(lǐng)域?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全與人工智能。

張建偉（1971—），男，河南南陽(yáng)人，博士，教授，研究方向?yàn)樾乱淮W(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)。

馮 "媛（1978—），女，河南濟(jì)源人，碩士，副教授，主要研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚怼?/p>

蔡增玉（1979—），男，河南鶴壁人，碩士，副教授，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全和人工智能。

朱 "亮（1987—），男，河南焦作人，博士，講師，研究方向?yàn)橹悄芡扑]、隱私保護(hù)。

梁樹軍（1977—），男，山西定襄人，碩士，副教授，研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)安全。