基于智能手机的家用人体生理参数检测终端通信设计

摘要

人口老龄化加速、亚健康人群比例激增、慢性病患病率逐步升高等不健康因素严重制约社会发展和人民生活质量，人们对健康的关注程度与诉求与日俱增。然而，传统医疗体系资源总量不足、分布不均、诊断治疗明显滞后等局限严重影响人们看病就医。借助于互联网与智能手机的移动健康体系可有效弥补传统医疗健康体系的局限，因此，研究与发展移动健康体系具有较高的工程应用价值。
　　本课题致力于移动健康平台的构建，通过将多个家用人体生理参数检测终端与手机互联，将检测参数借由手机接入互联网以使用户享受云健康服务。本课题尤其侧重于检测终端与手机的互联与通信，为移动健康体系中移动设备与检测终端提供通信解决方案。论文简化检测终端与手机通信协议架构，给出适用于各种终端与手机数字通信场景的应用层协议框架，并给出两个实例，并以蓝牙和手机音频接口两种方式为代表来完全实现协议架构。针对蓝牙通信，同时实现了传统蓝牙与低功耗蓝牙通信，以适配众多不同手机;针对音频接口通信，则从原理、硬件、信号处理、链路控制、编解码、算法等诸多方面深入考虑并设计，将音频接口改造为适配性极强的数字通信接口。最后，以Android平台为例，给出基于服务的软件通信功能的设计，以软硬结合的方式实现终端与手机之间规范化、标准化的蓝牙通信与音频接口通信。测试结果表明，该设计具有优良的性能，可大力推广至移动健康体系中使用。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 移动健康发展现状

1．2．2 智能手机与外设通信技术发展现状

1．3 课题研究内容

1．4 本论文组织结构

2 人体生理参数检测原理与通信技术选择

2．1 需求分析

2．2 家用环境人体生理参数检测方法

2．2．1 血压检测

2．2．2 血氧检测

2．2．3 血糖检测

2．2．4 小结

2．3 检测终端与手机通信技术的选择与探讨

2．3．1 通信技术的选择

2．3．2 蓝牙通信技术探讨

2．3．3 手机音频通信技术探讨

2．4 Android系统下蓝牙通信与音频通信技术实现

2．5 本章小结

3 移动健康系统总体架构

3．1 移动健康系统总体架构

3．2 基于手机的检测终端结构

3．3 手机应用软件架构

3．4 本章小结

4 通信协议和通信方法设计

4．1 通信协议设计

4．1．1 通信协议框架设计

4．1．2 通信协议实例

4．2 蓝牙通信设计

4．2．1 硬件设计

4．2．2 MCU程序设计

4．3 音频接口通信设计

4．3．1 设计目标与宗旨

4．3．2 设计主要问题

4．3．3 音频接口特性探究

4．3．4 设计原理与方案

4．3．5 硬件设计与验证

4．3．6 传输与控制设计

4．3．7 优化算法设计

4．4 本章小结

5 手机端通信软件设计

5．1 通信服务概要设计

5．1．1 功能需求

5．1．2 单元划分

5．1．3 处理流程

5．2 蓝牙通信服务设计

5．2．1 详细设计

5．2．2 性能调优

5．3 音频通信服务设计

5．3．1 详细设计

5．3．2 性能调优

6 测试与结果

6．1 通信功能测试与结果

6．1．1 蓝牙通信功能测试

6．1．2 音频接口通信功能测试

6．2 通信性能测试与结果

6．2．1 蓝牙通信性能测试

6．2．2 音频接口通信性能测试

6．3 本章小结

7 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

参考文献

作者简历