基于IoT的生命参数采集系统——软件设计开题报告

1. 研究目的与意义

本课题的现状及发展趋势：随着我国经济跨上时代的“高速公路”，人们生活水平的显著改善，逐渐加快的人口老龄化速度不断冲击着国家和社会现有的医疗系统，给现代医疗服务带来新的挑战。如何方便地为老人、慢性病患者、以及需要长期病情监控的病人提供高效的医疗服务，如何迅速地获取伤者、被困者生命体征实行搜救、抢救措施，合理且高效的利用社会现有的和未开发的医疗资源成为了需要亟待解决的问题。国内外传统的医疗监护系统难以及时、快捷地向医疗团队反馈伤病患者的病情。此外，传统的医疗方式受地点和时间的限制，无法实现实时、有效、长时间的监测，造成伤病患者就医的延误。近年来传感器技术、半导体技术的发展。尤其毫米波雷达芯片技术越来越成熟，最近几年24ghz和77ghz高度集成雷达芯片应用越来越多，通过毫米波雷达对生命体征信号的检测越来越多[1]。新型的基于物联网iot的非接触式生命体征检测技术正在悄然兴起。2011年由我国大唐电信终端有限公司第一次独立开发的可用在远程医疗服务的远程无线医疗终端产品在日本成功进驻。该终端产品集成了多项创新性的设计，内部包含多种健康应用软件，实现了实时收集并显示人体的各项生理指标。用户可以应用该终端产品及时了解自身的健康状况[2]。此外，2020年以来国内“新冠”疫情防控初步取得有效成果，疫情期间的防控措施进一步促进大众对“互联网 ”的医疗服务的接收程度，在疫情影响下，老百姓对互联网医疗平台的需求进一步提升，未来线上医疗将趋于常态化。远程医疗服务正在逐渐渗透到被互联网时代引领的现代人生活之中，要想进一步完善远程医疗服务，那么人体生命体征以及一系列健康指标数据的采集工作将必不可少，甚至是非常重要的一个环节。本课题的价值：基于远程医疗服务需求逐步攀升的前提下，要想顺利推进并且开展远程医疗服务，势必无法离开对人体数据的依赖。没有人体生命特征数据以及必要的医学诊断指标，那么远程医疗服务的可靠性、准确性将无法保证。生命信号作为现代医疗检测中的重要指标，能够为专业医师提供诊断和规划治疗方案的可靠依据，对心跳、呼吸以及体温等人体生命特征进行实时、准确的监测可以进一步促进临床诊断、生命健康关注等领域的发展。传统的生命体征数据检测方法一般是通过接触式穿戴设备或者粘贴式电极直接与人体发生接触实现的，不但需要受过专业知识教育的医护人员遵循规范操作，还受限于伤病患者身体状况的特殊场合，如：患者存在全身烧伤、传染性疾病、精神疾病等。相比之下，非接触式的生命特征信号检测技术能够实现长时间、远距离对心跳、呼吸等进行监测，人体无需接触检测设备，带给人轻松、舒适的体验感的同时，也为一些无法接触检测设备却需要探测出生命信号的场景提供了可能。

通过毫米波雷达来检测生命信号适用于很多接触式不适用的应用场景：监测房间的睡觉的老人、孩童的心跳呼吸推测睡眠情况，醉酒者的醉酒程度，危重病人，有传染性的病人，烧伤者的体征信号；通过合适的设置对驾驶员进行监控，避免疲劳驾驶，防止发生交通事故；同时也可以广泛应用在灾难和事故的救援中，在地震、雪崩、交通事故、火灾等情况下，可以应用该系统及时探测到被埋在砖瓦碎片、积雪、废墟中的被困生还者，从而有效地开展救援行动。

参考文献

2. 研究内容和问题

基本内容：

1、研究目标：用户能够在pc端和移动端远程实时查看数据采集情况。

2、研究内容：为采用毫米波雷达实现非接触式技术的iot设备，开发设计一套生命参数采集系统的软件架构。不仅能够处理心率和呼吸速率，而且也能处理其他人体生命体征指标数据。同时设计了设备管理控制系统，能够远程操控设备。

3. 设计方案和技术路线

研究方法：

线上线下循坏往复研究法。线上收集和查阅设计开发理论资料，线下对理论描述的技术架构进行实操搭建并验证可用性，具体步骤如下：

1、通过资料查阅，了解现有的服务器开发框架、客户端开发框架，各自的优缺点，制定适合本课题采集系统的技术选型和功能需求；

4. 研究的条件和基础

1、熟悉linux操作系统环境，对软件开发的基本流程和架构有一定程度了解和实践；

2、学习和掌握c\c 高级语言编程基础；

3、熟悉mysql数据库的基本理论和特点，以及sql语句；