多功能人體多生理參數遠程監護儀

袁清 嚴謙捷 史杰函 鐘遠志 周東訪

摘 要：針對病人的現實需求，文中設計了一款多功能人體生理參數遠程監護儀。該儀器不僅可快速、準確地檢測人體血壓、血糖、血氧飽和度、體溫以及心率、心電等重要的人體生理參數信息并加以存儲、顯示、打印、上傳云端，方便醫生、家屬實時掌握病人的生理參數，同時還搭載有SIM900a通信模塊，通過觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進行語音對講，極大地提升了系統的可用性，具有良好的社會效益。

關鍵詞：生理參數；遠程監護；SIM900a通信模塊

1 作品簡介

多功能人體多生理參數遠程監護儀可快速而準確地檢測人體血壓、血糖、血氧飽和度、體溫以及心率、心電等重要的人體生理參數信息并加以存儲、顯示、打印、上傳云端。有需要時還可通過通信線連接至PC上位機，進行更深層次的處理，便于使用者及其家人或醫生關注這幾個重要的生理參數。當檢測到參數異常時，系統即刻通過語音報警并發送異常信息至使用者家屬。通過本設備，醫生和病人可一對一聯系，即醫生通過遠程醫療信息管理平臺來實現對病人每天生理參數信息的查看與管理，便于更好地為病人服務，病人無需出門即可讓醫生了解自身的健康需求。系統所有操作全程語音提示，用戶無需深入了解即可使用。多功能人體多生理參數遠程監護儀實物如圖1所示。

2 工作原理

該遠程監護系統總體設計框圖如圖2所示。系統主要由以STM32為核心的生理參數檢測系統、GPRS遠程傳輸系統以及Android手機客戶端等組成。其中控制器通過傳感器采集測試者血壓（無創）、血糖（微創）、血氧、心率、心電及體溫等重要的生理參數信息，并將采集到的參數信息通過GPRS無線傳輸模塊上傳至云服務器，并通過LCD實時顯示，同時還可根據使用者的需求存儲生理參數，將所有數據保存至系統內部建立的數據庫中，可隨時通過通信線導出數據至PC，經Execl等數據處理軟件對數據進行分析處理，甚至可以通過熱敏打印機打印歷史數據信息。系統也可以通過觸摸LCD反復查看歷史測量數據與數據曲線信息。考慮到老人的兒女可能不在身邊，因此本系統搭載了SIM900a通信模塊，設置了一鍵呼叫功能，只需通過觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進行語音對講。

本系統還具有吃藥提醒功能，待用戶設定好吃藥時間后，數據將被自動保存至系統內部FLASH存儲器中，時間一到立即通過語音報警和短信提醒老人服藥。

本系統還有收音機等娛樂功能。考慮到老人群體多喜歡聽廣播，因此特地在系統中嵌入廣播接收模塊，用戶只需通過觸摸LCD相應的位置即可接收廣播消息。本系統集成有射頻識別技術并設有檔案管理系統，成功注冊的用戶可通過已注冊的賬號或IC卡刷卡進入系統。為了便于子女隨時了解家中老人的健康狀況，本監護儀還配有基于Android平臺的手機客戶端，能夠獲取服務器中監護儀上傳的數據，使得子女可通過網頁或手機隨時查看家人的健康狀況。同時醫生也可通過本系統實時了解病人的健康狀況，以便于更好地跟蹤病人的健康狀況。安卓上位機系統搭載有一鍵遠程掛號模塊，即無需去醫院即可提前預約，免去了繁瑣的掛號手續。

3 創新點

3.1 系統同步、實時性好

主系統可快速、準確地測量使用者的多種生理參數信息，并實時保存，上傳至云端。

3.2 功能完備

該系統可實時檢測人體的心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數，實現對各參數的監督報警。不僅可反復查看歷史測量數據與數據曲線信息，按時提醒老人吃藥，還集成了射頻識別技術并設有檔案管理系統。

3.3 手機APP遠程監測

為了方便外出子女實時了解家中老人的情況，我們設計了圖3所示的安卓手機APP，能夠實時獲取監護儀上傳到服務器的數據信息并顯示。

3.4 搭載云平臺，測量數據實時云儲存

我們為系統增加了數據云存儲功能，用戶可根據需要登錄網頁查看歷史測量數據，醫生亦可通過云平臺實時獲取病人的相關生理參數信息，以便更好地為病人服務。yeelink云平臺界面如圖4所示。

3.5 大屏幕LCD觸摸屏操作顯示

我們在系統上增加了5寸LCD觸摸顯示屏，人機交互界面友好，為使用者帶來輕松愉悅的體驗。系統界面如圖5所示。

3.6 一鍵呼叫，父母子女零距離

在系統上增加了一鍵呼叫功能，界面如圖6所示。通過觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進行語音對講，建立父母與子女溝通的橋梁，并在檢測到數據出現異常時立即向子女發送異常提示信息，如圖7所示。

3.7 吃藥提醒

系統上增加了吃藥提醒功能，設置界面如圖8所示。用戶預設置好相應的服藥時間，即可實現按時提醒用戶服藥的功能。

3.8 收音機功能，增加趣味性

為系統增加收音機功能，方便父母在閑暇時間里收聽廣播信息。收音機界面如圖9所示。

一個好的系統必須具備良好的人機交互功能，既能“看得見”，也要“聽得見”。為此本系統搭載了語音提示功能，所有操作、測量數據均有全程語音提示，很大程度上提高了系統使用的簡便性與用戶體驗滿意度。

3.9 藥物管理功能

系統具備常用藥物管理功能，方便用戶了解藥物性能。藥物管理界面如圖10所示。

4 市場前景

該多功能生理參數遠程監護儀經過不斷優化與改進，可滿足一般家庭的使用需求，具有較好的實用價值，批量生產單個價格低于500元，相比市場上銷售的單一生理參數檢測設備具有極大的價格優勢，性價比高，批量生產能夠帶來巨大的社會與經濟效益。