基于Android的居家健康管理系统及多体征数据分析设计与实现

摘要

随着科技的发展以及人口老龄化进程的不断加快，越来越多的家用医疗健康设备开始出现并且也比以往更加受到人们的重视。血压仪、血糖仪、体重计、防摔倒检测设备等等在为人们提供方便的同时也带来了一定的问题，比如设备种类繁多，用户使用侵入感较强等。另一方面，医疗设备的测量带有一定的单独性，很难将一段时间的健康数据加以利用，由于体征数据的复杂，也缺乏一种综合的管理软件。因此本文旨在实现一个具有良好聚合性的居家健康管理系统，使其能够兼容不同种类以及不同厂家的医疗设备。同时，管理软件可以对多种体征数据的测量值给出分析结果，并且可以有效的组织用户测量的历史数据对未来的健康发展状况做出预测。另外，系统将摔倒检测功能综合起来并可以对用户发生跌倒时进行定位报警。为此，本文所进行的主要工作如下。
　　居家健康系统在数据测量上，可以支持基于ISO/IEEE11073标准的医疗设备，同时可以兼容非标准的医疗设备。系统从蓝牙连接的方式上区分两种设备，对与标准设备采用Android提供的蓝牙HDP方式进行通信，并且利用AIDL技术完成了标准数据的解析。系统增加了多用户的支持，并且架设了服务端软件使得用户的医疗健康数据可以在云端备份，同时也解决了数据同步的问题。在数据分析上，系统均采用相应的医疗卫生标准对测量数据作出评判。在健康预测上，系统利用了灰色模型预测算法并且对健康数据容易发生的突变情况进行了二次计算最终对于历史数据做出短期预测。预测结果具有相对较高的准确性，对于用户检测自身身体状况具有一定的参考价值。
　　最后，本文对基于Android的摔倒检测算法进行了研究，实现了判断三种阈值的算法，其相对于传统的阈值检测方法，增加了对角速度的计算,通过采用首先判断加速度阈值，接着判断角速度阈值，进而对角速度取向量模积分并进行线性拟合从而比较特征量的方式进行检测。三阶段预测的方式有效减少了未发生跌到情况的误报率。并且系统会询问用户以确认真实情况从而避免误报的发生。摔倒检测模块同时利用了基于手机GPS的定位技术，支持对用户进行定位报警。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.3 论文主要工作内容及组织结构

第二章 相关技术概述

2.1 Android概述

2.2 手机传感器及定位技术

2.3 ISO/IEEE 11073标准协议

2.4 本章小结

第三章 居家健康管理系统总体设计与实现

3.1 系统需求分析

3.2 系统总体设计

3.3 客户端功能模块设计与实现

3.4 服务端功能模块设计与实现

3.5 本章小结

第四章 人体健康数据分析

4.1 健康数据评估

4.2 灰色模型与健康数据预测

4.3 本章小结

第五章 人体摔倒数据分析

5.1 摔倒检测算法

5.2 摔倒检测算法实现

5.3 定位报警功能设计与实现

5.4 本章小结

第六章 系统测试和结果

6.1 测试环境

6.2 系统功能模块测试

6.3 健康数据分析模块测试

6.4 摔倒检测模块测试

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 后续展望

致谢

参考文献