[发明专利]一种基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，包括：

信息采集单元，用于采集人体的生物数据和行为数据，生物数据包括心率、血氧和血压，行为数据包括手臂加速度、腰部加速度和腿部加速度；

控制处理单元，与信息采集单元连接，用于对信息采集单元获得的生物数据和行为数据进行处理、存储和发送；

显示终端单元，与控制处理单元连接，用于数据显示，并用于将数据发送到指定的智能终端进行显示；

电源管理单元，分别连接信息采集单元、控制处理单元和显示终端单元进行供电。

2.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，信息采集单元包括：心率传感器、血氧传感器、血压传感器、手臂加速度传感器、腰部加速度传感器和腿部加速度传感器。

3.如权利要求2所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，心率传感器、血氧传感器、血压传感器、手臂加速度传感器、腰部加速度传感器和腿部加速度传感器均连接控制处理单元，并与控制处理单元无线通信。

4.如权利要求2所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，控制处理单元包括：

微控制器模块，用于对心率传感器、血氧传感器、血压传感器、手臂加速度传感器、腰部加速度传感器和腿部加速度传感器的采集数据进行实时监测，并控制各传感器的工作模式；

数据处理模块，用于对信号采集单元获得的生物数据和行为数据进行数据处理。

5.如权利要求4所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，数据处理模块采用多变量自回归模型的数据融合算法与人体情境识别相结合的信号处理方法对获得的生物数据和行为数据进行处理。

6.如权利要求4所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，显示终端单元包括：

预警显示模块，其与微控制器模块连接；微控制器模块内预设有与各生物数据对应的检测阈值区间，预警显示模块用于对超出对应的检测阈值区间的传感器检测的现时数据进行显示；

本地显示模块，与数据处理模块连接，用于对数据处理模块处理后的数据进行显示；

网络显示模块，用于将数据处理模块处理后的数据发送到预设的数据库中智能终端。

7.如权利要求4所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，控制处理单元还包括无线收发模块，数据处理模块和微控制器模块均通过无线收发模块分别连接心率传感器、血氧传感器、血压传感器、手臂加速度传感器、腰部加速度传感器和腿部加速度传感器。

8.如权利要求7所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，无线收发模块采用ZigBee无线通信方式。

9.如权利要求1所述的基于ZigBee技术的人体健康状态监测系统，其特征在于，电源管理模块采用锂电池。

10.一种基于ZigBee技术的人体健康状态监测方法，其特征在于，首先通过传感器实时采集人体的生物数据和行为数据，生物数据包括心率、血氧和血压，行为数据包括手臂加速度、腰部加速度和腿部加速度；

然后对每一个传感器的实时采集数据进行数据处理，获得对应每一个传感器的实时监测数据，并根据实时监测数据对人体健康状态进行监测；

对应任一传感器的实时监测数据的获取具体包括以下步骤：

首先获得传感器最近时间段内采集的多个实时采集数据V_v-1,V_v-2,……,V_v-p，并建立矩阵U_v＝[1；V_v-1；V_v-2；……；V_v-p]；V_v-n为传感器采集的数值，1≦n≦p；U_v为采样值组成的向量；

设置构造矩阵并对K进行QR分解，Q为正交矩阵，并设置参数R₁₁、R₁₂局网内上三角矩阵；

根据以下公式计算传感器对应最近时间段的实时监测数据V_v为：

V_v＝BU_v+ε_v，ε_v＝noise(C)，