1. 本选题研究的目的及意义
随着全球人口老龄化趋势的加剧,老年人的健康问题日益受到关注。
心血管疾病是老年人群体的高发疾病之一,而心率监测是预防和管理心血管疾病的重要手段。
传统的医疗设备通常价格昂贵且操作不便,难以满足老年人日常心率监测的需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着物联网和人工智能技术的飞速发展,可穿戴设备在医疗健康领域的应用越来越广泛,其中智能手环作为一种典型代表,在心率监测方面取得了显著进展。
国内研究现状:国内学者在智能手环心率监测方面开展了大量研究工作,主要集中在以下几个方面:
1.心率监测算法研究:针对传统心率监测算法在运动干扰、低灌注等情况下精度较低的难题,国内学者提出了基于光电容积脉搏波(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)信号的心率监测算法,如自适应滤波算法、独立成分分析算法、小波变换算法等,有效提高了心率监测的准确性和可靠性。
2.智能手环硬件设计:针对老年人的生理特点和使用习惯,国内学者开发了多款针对老年人的智能手环,例如:一些研究侧重于提高手环的佩戴舒适性和操作便捷性,设计了符合人体工程学的外观和界面;一些研究则关注手环的低功耗设计,延长了手环的使用时间。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题旨在设计一款针对老年人心率监测的智能手环,利用蓝牙通讯技术实现心率数据的实时传输和远程监控,为老年人提供便捷、高效、低成本的心血管健康管理方案。
主要内容包括:
1.需求分析:分析老年用户群体在心率监测方面的需求,确定智能手环的功能需求、性能需求和蓝牙通讯需求。
2.总体设计:确定智能手环的系统架构,包括硬件模块设计和软件模块设计,并设计蓝牙通讯方案,选择合适的蓝牙协议和数据传输方式。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和工程实践相结合的方法,按照以下步骤逐步开展:
1.文献调研与需求分析阶段:查阅国内外相关文献,了解智能手环心率监测技术的研究现状、发展趋势和关键技术,分析老年用户群体在心率监测方面的需求,明确设计目标和功能要求。
2.方案设计与系统架构阶段:根据需求分析结果,确定智能手环的系统架构、硬件模块设计和软件模块设计,选择合适的蓝牙通讯方案,设计心率数据采集、处理、存储和传输方案。
3.硬件平台搭建与调试阶段:选取合适的心率传感器、微处理器、蓝牙模块等硬件组件,设计硬件电路,进行PCB板设计和调试,完成智能手环硬件平台的搭建,并进行硬件功能测试,确保硬件平台稳定可靠。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.针对老年用户的个性化设计:不同于市面上通用的智能手环,本研究将针对老年人的生理特点和使用习惯,在硬件设计和软件开发方面进行个性化设计,例如:采用更大更清晰的显示屏、更简洁易懂的操作界面、更舒适安全的佩戴方式等,提高老年用户的使用体验。
2.基于蓝牙的数据传输和远程监控功能:通过集成蓝牙通讯模块,实现智能手环与智能手机或云端服务器之间的心率数据实时传输,方便老年人自身、家人和医护人员进行远程监控,及时发现潜在的健康风险,提高医疗服务效率。
3.低功耗设计延长续航时间:针对老年用户充电不便的特点,本研究将着重进行低功耗设计,例如:采用低功耗蓝牙芯片、优化软件算法、设置休眠模式等,延长智能手环的续航时间,减少充电次数,提高老年用户的使用便捷性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 王忠,王春波,刘洋.面向健康监测的智能手环研究进展[J].中国医疗设备,2021,36(07):162-166 172.
2. 张剑.基于STM32的智能手环设计与实现[D].西安:西安电子科技大学,2020.
3. 吴伟.基于Android平台的可穿戴健康监测系统设计与实现[D].成都:电子科技大学,2019.
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