10年專注公共衛(wèi)生服務(wù)項目智能化研發(fā) !
健康一體機實時數(shù)據(jù)傳輸功能的實現(xiàn)原理主要涉及數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸和交互四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1、數(shù)據(jù)采集
傳感器感知:健康一體機內(nèi)置多種傳感器,如光電傳感器用于心率監(jiān)測,其原理是利用血液對光的吸收特性,當(dāng)心臟收縮時,血液流量增加,對光的吸收也增加,傳感器接收到的光強度相應(yīng)減弱,通過檢測這種光強度的周期性變化來計算心率;壓力傳感器用于血壓測量,通過感知血管壁受到的壓力變化,將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號。
信號轉(zhuǎn)換:傳感器采集到的原始信號通常是模擬信號,需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,以便后續(xù)的數(shù)字處理和傳輸。例如,一個模擬的心電信號經(jīng)過 ADC 轉(zhuǎn)換后,變成一系列離散的數(shù)字值,這些數(shù)字值可以準確地表示心電信號的幅度和時間信息。
2、數(shù)據(jù)處理
本地預(yù)處理:健康一體機的微處理器對采集到的數(shù)字信號進行預(yù)處理,包括濾波、去噪、特征提取等操作。濾波可以去除信號中的高頻噪聲和干擾,例如采用低通濾波器去除心電信號中的肌電干擾;特征提取則是從處理后的信號中提取出關(guān)鍵的特征參數(shù),如心率、血壓值、血糖濃度等。
數(shù)據(jù)編碼:為了減少數(shù)據(jù)傳輸量,提高傳輸效率,對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進行編碼壓縮。例如,采用差分編碼技術(shù),只傳輸相鄰數(shù)據(jù)點之間的差值,而不是傳輸每個數(shù)據(jù)點的絕對值,這樣可以大大減少數(shù)據(jù)量。
3、數(shù)據(jù)傳輸
通信模塊選擇:根據(jù)使用場景和需求,健康一體機配備不同的通信模塊,如 Wi-Fi 模塊、藍牙模塊、4G/5G 模塊等。Wi-Fi 模塊適用于在有 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境中使用,具有傳輸速度快、帶寬大的優(yōu)點;藍牙模塊適用于短距離通信,如與智能手機、平板電腦等設(shè)備連接;4G/5G 模塊則可以實現(xiàn)遠程實時數(shù)據(jù)傳輸,不受距離限制。
數(shù)據(jù)封裝與傳輸協(xié)議:在數(shù)據(jù)傳輸前,將編碼后的數(shù)據(jù)進行封裝,添加必要的頭部信息,如源地址、目的地址、數(shù)據(jù)類型等,以便接收方能夠正確識別和處理數(shù)據(jù)。同時,采用特定的傳輸協(xié)議,如 TCP/IP 協(xié)議,確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。TCP 協(xié)議提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),能夠保證數(shù)據(jù)按照發(fā)送順序準確無誤地到達接收方。
實時傳輸機制:通過建立實時通信通道,確保數(shù)據(jù)能夠及時傳輸。例如,采用長連接技術(shù),健康一體機與接收端(如云端服務(wù)器)保持持續(xù)的通信連接,一旦有新的數(shù)據(jù)產(chǎn)生,就立即通過該連接進行傳輸,避免了頻繁建立和斷開連接帶來的延遲。
4、數(shù)據(jù)交互
云端服務(wù)器接收與存儲:接收端接收到健康一體機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后,進行解封裝和解析,將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中。云端服務(wù)器具有強大的存儲能力和計算能力,可以對大量的健康數(shù)據(jù)進行管理和分析。
反饋與指令下達:云端服務(wù)器對接收到的數(shù)據(jù)進行分析處理后,根據(jù)分析結(jié)果向健康一體機發(fā)送反饋信息或指令。例如,如果檢測到用戶的血壓異常升高,云端服務(wù)器會向健康一體機發(fā)送警報信息,提醒用戶及時就醫(yī);同時,也可以向健康一體機下達進一步的檢測指令,如增加測量頻率或進行其他相關(guān)項目的檢測。
多終端同步與共享:健康一體機的實時數(shù)據(jù)還可以同步到用戶的智能手機、平板電腦等終端設(shè)備上,方便用戶隨時查看自己的健康數(shù)據(jù)。同時,這些數(shù)據(jù)也可以共享給醫(yī)療機構(gòu)、公共衛(wèi)生部門等相關(guān)單位,實現(xiàn)健康信息的實時共享和協(xié)同管理。