一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表的制作方法

本发明涉及智慧健康监测领域，具体涉及一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表。

背景技术：

目前，业界已经做出多种腕表以及设计出强大的平台来实现对人的行踪定位、应急呼叫、身体常见指标如血压、脉搏、体温、睡眠状态等监测，并实时上报给服务器，医护人员或家庭监护人员可以随时查看被监护人的状态，但对需实时监测“咳嗽”却用体积较大的穿戴装备来实现，不方便被监测人的行走与生活。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

本发明包括声音检测模块、无源振动传感模块和nb_iot模块。

所述的智能腕表佩戴在被监测人员上，在静止或轻微晃动情况下，所述的无源振动传感模块不工作，腕表处于正常的定时唤醒检测各指标状态，但不包括咳嗽监测；当被监测人员咳嗽或剧烈运动时，无源振动传感模块工作，唤醒智能腕表中的mcu，mcu通过声音检测模块收集声音。

所述的mcu对收集的声音进行特征提取分析，判断是否符合咳嗽的特征，如果是，立即通过nb_iot模块上报给远端的服务器，然后mcu进入低功耗状态；如果不是，则也迅速进入低功耗状态；所述的服务器上设置有咳嗽报警功能。

进一步说，所述的声音检测模块为麦克风，该麦克风与呼叫使用的麦克风为同一麦克风。

进一步说，所述的智能腕表上设置有一开关，用于关闭咳嗽监测功能。

进一步说，所述的声音传感检测模块保持低功耗状态，只有在mcu被无源振动传感模块唤醒时，才开启声音传感检测模块采集声音。

进一步说，所述的mcu对监测咳嗽功能进行优先处理。

进一步说，所述的服务器被配置为云服务器，医护人员或监护人员通过pc机、大屏幕或手机即时了解被监测人员的情况，可进行各指标门限的设置，当被监测的指标超过门限值时，主动声光电告警。

进一步说，无源振动传感模块工作时产生瞬时短路，在mcu被无源振动传感模块唤醒时增加一个延时时间，用于无源振动传感模块短路的再次判断。

本发明的有益效果是：

1、解决了过去用大体积穿戴来监测被监护人的咳嗽，将用体积较小的无源振动传感器集成到腕表上，通过其感受到剧烈振动而瞬时短路的特点来唤醒mcu进行咳嗽声音检测，大大降低了腕表的功耗，延长了腕表待机时间。

2、使用nb_iot模块代替过去的2g模块，nb_iot网络稳定可靠。

3、增加了声音检测功能，而声音特征提取及咳嗽的声音特征是很成熟的，稍增加了mcu的计算工作量，不防碍其性能。

4、监护人可以通过服务器平台或手机app即时了解被监护人的信息，并设定告警门限，当被监测指标超出门限时，主动进行声光电告警，提示监护人需要干预管理。

5、将创新和完善现有的适用于甲类传染病管理（如2019-ncov）的患者及其密切接触者隔离医学管理的监测模式，减少医护人员暴露机会，更经济、高效、安全。

附图说明

图1为带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表及其外围网络通讯示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，但并不用于限定本发明。

本发明将多种传感器集成在腕表上，尤其是引入了无源振动模块，通过nb_iot网络与服务器平台构成一个完整的对佩戴腕表人实行全天24小时连续症状监测。

如图1所述，本发明是将现有的智能腕表通信模块改成nb_iot模块，同时添加声音检测模块与无源振动传感模块（体积很小）；服务器平台上增加咳嗽显示报警功能。

在静止或轻微晃动情况下，无源振动传感器不工作（即不会瞬时短路），腕表处于正常的定时唤醒检测各指标状态，包括血压、脉搏、体温、睡眠状况以及被监测人的行踪，但不包括咳嗽监测。

当被监测人员咳嗽或剧烈运动时，无源振动传感器工作（瞬时短路），唤醒mcu，mcu通过声音检测模块收集声音；然后mcu对声音进行特征提取分析，判断是否符合咳嗽的特征，如果是，立即通过nb_iot网络上报给服务器，然后进入低功耗状态；如果不是，则也迅速进入低功耗状态。

在本实施例中腕表上设置一开关（可以由软件菜单设置），即进行咳嗽监测选择，在被监测人跑步或其他剧烈运动时，为避免mcu频繁唤醒，可暂时关闭该功能。

在本实施例中为避免电池消耗，声音传感器在没有振动唤醒mcu时，保持低功耗状态；在mcu被振动唤醒时，再瞬时开启声音传感器采集声音。若使用呼叫用的麦克风，则参照其低功耗设计。

在本实施例中为了避免冲突，在mcu正常定时唤醒做其他检测时，也开启对无源振动传感器的瞬时短路检测；如果检测到振动，则立即处理，而暂停其他功能检测，等咳嗽处理完毕后，再进行其他功能检测。

在本实施例中因nb_iot功耗等指标较２g网络有明显的优势，腕表可与远端的服务器通过nb_iot网络连接。

在本实施例中医护人员或监护人员通过pc机、大屏幕、手机即时了解被监护人员的情况，可进行各指标门限的设置，当被监测的指标超过门限值时，主动声光电告警。

综上，本发明主要针对将被监测人的咳嗽，将实时在线检测功能集成到普通的腕表上，并更换nb_iot通信模块，让腕表在线监测系统功能更强大、更人性化。本发明使用的无源振动传感器，剧烈振动时，会瞬间短路而触发唤醒mcu进行声音采集与识别，其他常见的功能不受影响，本发明使用的声音传感器用普通的麦克风即可，腕表上原有的用来通话呼叫的麦克风可以共用而不需要另外增加硬件，呼叫麦克风原有的低功耗侍机功能与咳嗽检测功能低功耗原理相同，不存在矛盾。本发明增加了被监护人的咳嗽检测功能，所以服务器平台上也增加对应的功能模块。为防止误检测，可在mcu软件上增加无源振动传感器瞬时短路确认判断，即咳嗽或剧烈活动时，短时间内短路次数不止一次，以此也确认是否为误检测是可行的。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，而做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，包括声音检测模块、无源振动传感模块和nb_iot模块；

所述的智能腕表佩戴在被监测人员上，在静止或轻微晃动情况下，所述的无源振动传感模块不工作，腕表处于正常的定时唤醒检测各指标状态，但不包括咳嗽监测；当被监测人员咳嗽或剧烈运动时，无源振动传感模块工作，唤醒智能腕表中的mcu，mcu通过声音检测模块收集声音；

所述的mcu对收集的声音进行特征提取分析，判断是否符合咳嗽的特征，如果是，立即通过nb_iot模块上报给远端的服务器，然后mcu进入低功耗状态；如果不是，则也迅速进入低功耗状态；所述的服务器上设置有咳嗽报警功能。

2.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，所述的声音检测模块为麦克风，该麦克风与呼叫使用的麦克风为同一麦克风。

3.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，所述的智能腕表上设置有一开关，用于关闭咳嗽监测功能。

4.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，所述的声音传感检测模块保持断电状态，只有在mcu被无源振动传感模块唤醒时，才开启声音传感检测模块采集声音。

5.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，所述的mcu对监测咳嗽功能进行优先处理。

6.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，所述的服务器被配置为云服务器，医护人员或监护人员通过pc机、大屏幕或手机即时了解被监测人员的情况，可进行各指标门限的设置，当被监测的指标超过门限值时，主动声光电告警。

7.根据权利要求1所述的一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表，其特征在于，无源振动传感模块工作时产生瞬时短路，在mcu被无源振动传感模块唤醒时增加一个延时时间，用于无源振动传感模块短路的再次判断。

技术总结
本发明涉及一种带监测咳嗽功能的智能医学观察腕表。本发明包括声音检测模块、无源振动传感模块和NB_IoT模块。所述的智能腕表佩戴在被监测人员上，在静止或轻微晃动情况下，所述的无源振动传感模块不工作，腕表处于正常的定时唤醒检测各指标状态，但不包括咳嗽监测；当被监测人员咳嗽或剧烈运动时，无源振动传感模块工作，唤醒智能腕表中的MCU，MCU通过声音检测模块收集声音。本发明主要针对将被监测人的咳嗽，将实时在线检测功能集成到普通的腕表上，并更换NB_IoT通信模块，让腕表在线监测系统功能更强大、更人性化。

技术研发人员：缪梓萍;孙文胜;凌锋;孙继民;陈恩富;刘社兰
受保护的技术使用者：浙江省疾病预防控制中心;杭州电子科技大学
技术研发日：2020.02.10
技术公布日：2020.05.15