一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置的制作方法

本实用新型涉及医护体能指标检测智能穿戴设备领域，特别是一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置。

背景技术：

目前，医院的监控系统大多使用固定的医疗监护设备，不仅体积大、功耗大、不方便移动，而且限制病人与医护人员的行动，负杂的连线可能给病人的带来心理负担与压力，使测试数据不准确。市场现有监测设备的传感器节点只有一个通信接口，出现损坏时，无法将数据及时反馈给医护中心。本实用新型将传感器节点采用两个通信接口，分别与协调器手环和手机相连。其中一个链路出现异常，启用另一个备用链路实现与医护中心的实时对接。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对医疗监护设备体积大的缺陷与不足，提供一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置，包括用于佩戴在人手腕上的协调器手环，以及用于粘贴在人体上对应位置的传感器贴片；

所述协调器手环包括MCU模块，MCU模块通过管脚电连接硬件接口c，硬件接口d，GPS模块，显示模块以及供电模块；

所述硬件接口c与硬件接口d用于在MCU的控制下接收和发送数据；

所述GPS模块实现实时定位；

所述显示模块显示MCU模块发送来的体能检测信息；

所述硬件接口c与硬件接口d均由具有网络唯一性的硬件ID标识；

所述传感器贴片包含硬件接口a、硬件接口b、处理器模块、传感模块以及能量供应模块；

所述传感模块在处理器模块的控制下采集信息；

所述处理器模块控制硬件接口a与硬件接口b收发信息；

所述能量供应模块可以采用采用AM1117芯片为传感器贴片供电；

传感器贴片的硬件接口a与硬件接口b均由具有网络唯一性的硬件ID标识。

协调器手环的硬件接口c与传感器贴片的硬件接口a之间实现收发信息，协调器手环的硬件接口d与外部的接入路由器之间实现收发信息，所述传感器贴片的硬件接口b与外部手机之间实现收发信息。

本实用新型中，所述协调器手环的MCU采用MSP430芯片，协调器手环的硬件接口d用MT5931芯片，硬件接口d基于IEEE802.11协议通过接入路由器与上位PC机链路连接。

本实用新型中，所述协调器手环的硬件接口c采用CC2420芯片，所述传感器贴片的硬件接口a用CC2420芯片，硬件接口c与硬件接口a基于IEEE802.15.4协议进行通讯。

本实用新型中，所述传感器的处理器模块采用S3C2410芯片，所述传感器贴片的硬件接口b采用MT5931芯片，硬件接口b基于IEEE802.11协议与手机链路相连，手机通过基站实现PC机数据更新。

本实用新型中，传感器贴片的传感模块包括用于记录步数的三轴加速度传感器，例如：三轴加速度传感器SCA3060；用于检测呼吸率的压电薄膜传感器，例如压电薄膜传感器MEAS DT1；用于检测动脉中血氧饱和度的血氧饱和度SpO2传感器，例如血氧传感器MEAS ELM-4000、MEAS ELM-4001；用于检测体温的温度传感器，例如：温度传感器WD-PT100。

本发明创造的传感器贴片有两组硬件接口，硬件接口a通过IEEE802.15.4与协调器手环通信，硬件接口b通过802.11与手机进行通信，实现病人的体能指标与医护中心的数据实时更新；本发明创造在体能指标出现异常时，协调器手环发出报警信号并结合GPS定位系统便于医护人员进行及时诊治。如果协调器手环的接口c和接口d链路处于正常工作状态，传感器贴片通过接口a与传感器手环的接口c基于IEEE802.15.4 协议进行通信；如果协调器手环的接口c或接口d处于非正常工作状态，传感器贴片通过接口b与手机基于IEEE 802.11协议进行通信。采用上述结构后，本实用新型利用 6LoWPAN无线传感网实现数据的传输，结构简单、成本低、实用性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为实施例使用网络路由示意图；

图2为实施例的协调器手环示意图；

图3为实施例的传感器节点贴片示意图；

图4为实施例的协调器手环元件图；

图5为实施例的传感器贴片元件图；

图6为实施例的传感器贴片通信原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解此处所描述的具体实施方式仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

附图标记：1协调器手环、2传感器贴片、3硬件接口c、4硬件接口d、5紧急开关、6显示屏、7供电模块、8GPS、9MCU、10硬件接口a、11硬件接口b、12处理器模块、13传感模块、14能量供应模块。

如图1～6所示，本实施例公开了一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置，其包含协调器手环1、传感器贴片2。所述协调器手环内部为中空结构，内设有集成电路板，所述集成电路板上设有MCU 9通过管脚电连接硬件接口c3，硬件接口d4，紧急开关5，显示模块6，供电模块7，GPS模块8；所述MCU9用于控制硬件接口c3与硬件接口d4接收和发送数据，所述GPS8实现实时定位，所述紧急开关5与MCU的 P1管脚相连，紧急开关有两种状态，一个与P1管脚处于断开状态，一种是与P1管脚处于连接状态。连接状态下触发MCU中断，发送报警信息。所述显示模块6显示传感器贴片发送的体能检测信息；协调器手环的硬件接口c3与硬件接口d4均由硬件ID标识，具有网络唯一性。显示模块用于显示相关数据信息。

本实施例中，所述传感器贴片2包含硬件接口a10，硬件接口b11，处理器模块12，传感模块13，能量供应模块14；所述处理器模块12控制传感模块采集信息；所述处理器模块12控制硬件接口b11与硬件接口a10收发信息；所述能量供应模块14采用 AM1117芯片为传感器贴片供应正常运行所需的能量；传感器贴片的硬件接口a10与硬件接口b11均由硬件ID标识，具有网络唯一性。

本实施例中，传感器贴片贴于身体不同部位直接准确地测量身体指标数据，封装为数据帧传输给协调器手环。所述PC机连接接入路由器，所述接入路由器与协调器手环的硬件接口d4通过链路相连，所述协调器手环的硬件接口c3与传感器贴片的硬件接口a10通信；所述传感器贴片的硬件接口b11与手机通过链路相连，手机通过基站实现PC机数据更新。

本实施例中，传感器贴片2可分为用于记录步数的三轴加速度传感器贴片，例如：三轴加速度传感器SCA3036；用于呼吸率的压电薄膜传感器，例如：压电薄膜传感器 MEAS DT1 SDT1，用于检测动脉中血氧饱和度的血氧饱和度SpO2传感器贴片，例如：血氧传感器MEAS ELM-4000；用于检测体温的温度传感器贴片，例如：温度传感器WD—PT100。

本实施例中，协调器手环采用防水结构的硅胶壳体，协调器手环的MCU采用 MSP430芯片，硬件接口c采用CC2420芯片，硬件接口d采用MT5931芯片。

本实施例中，传感器贴片的处理器模块采用S3C2410，传感器贴片拥有两个硬件接口可引申到N个硬件接口，硬件接口a采用CC2420芯片，硬件接口b采用MT5931 芯片。

本实施例中，如果协调器手环的硬件接口c和硬件接口d链路处于正常工作状态，传感器贴片通过硬件接口a与传感器手环的硬件接口c基于IEEE802.15.4协议进行通信；如果协调器手环的硬件接口c或硬件接口d处于非正常工作状态，传感器贴片启用备用链路通过硬件接口b与手机基于IEEE802.11协议进行通信。

图6中表示传感器贴片的处理模块实现对硬件接口a与硬件接口b的控制。

本实施例中，相关设备型号可以按照如下采用：

MSP430：德州仪器；

MT5931：中国台湾联发科技股份有限公司(MediaTek)；

CC2420：Chipcon As公司；

S3C2410芯片：Samsung公司；

SCA3060：深圳市铭之光电子技术有限公司；

MEAS DT1：TE Connectivity公司；

MEAS ELM-4000、MEAS ELM-4001：上海艾霖自动化科技有限公司；

WD-PT100：上海懿宏科学仪器有限公司。

本实用新型提供了一种6LoWPAN无线传感网的体能监测装置，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。