应用压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统（

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1、应用压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统基金项目：国家自然科学基金（51303062，61202307）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（JCKY-QKJC13）。作者简介：辛毅（1981-），女，吉林长春人，副教授，博士，Email:yixin@jlu.edu.cn；戴强（通信作者），男，讲师，Email:qiangd@jlu.edu.cn辛毅；郭超；凌振宝；田红英；李想；戴强（吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061）摘要：研制了一种基于压电薄膜传感器的穿戴式健康监测体域网系统。体域网系统利用放置于弹性织物（腰带、腕带）内部的压电薄膜传感器，获取人体脉搏波、呼吸波

2、等生理信号。根据压电薄膜传感器监测到的呼吸信号的几何特征，提出一种状态识别算法，可区分站立、走、跑、坐、躺、睡眠等状态。利用脉搏波传导时间与血压的关系计算佩戴者的收缩压和舒张压,实现无压迫血压监测。系统通过蓝牙实现体域网节点的互通信，利用穿戴显示设备和移动终端实现数据显示，实现了脉搏、呼吸、血压的连续运动监测。关键词：仪器仪表技术；穿戴式健康监测；体域网系统；脉搏波；呼吸波；脉搏波传导时间；无压迫血压测量；状态识别中图分类号:TP212.3;TP216;TM282WearablehealthmonitoringbodyareanetworksystembasedonPVDFfilm

3、sensorsXINYi;GUOChao;LINGZhen-bao;TIANHong-ying;LIXiang;DAIQiang(CollegeofInstrumentation&ElectricalEngineering,JilinUniversity,Changchun130061,China)Abstract：Awearablehealthmonitoringbodyareanetworksystembasedonpiezoelectricfilmsensorswasmadesuccessfully.Usingthesensorsattachedintothestretchy

4、fabric(Forexample,beltandwristband),thesystemcanreceivephysiologicalsignalssuchaspulsewaveandrespiratorywave.Aninnovativealgorithmwasproposedtodistinguishconditionrecognitionsuchaslying,standing,sitting,walking,runningandsleepingbyanalyzinggeometricfeaturesoftherespiratorysignalsreceivedfrompi

5、ezoelectricfilmsensors.TakingadvantageoftherelationshipsbetweenPTTandbloodpressuretocalculatediastolicbloodpressureandsystolicbloodpressureofuser,pressure-freebloodpressuremeasurementcanbeachieved.Thenodescommunicatewitheachotherthroughbluetooth.Thedatacanbedisplayedonthewearabledisplaydevices

6、andmobiledevices.Thesystemrealizedcontinuousanddynamicmonitoringofphysiologicalsignals,suchasthepulsewave,therespiratorywave,thebloodpressure.Keywords:Instrumentationtechnology;Wearablehealthmonitoring;Bodyareanetworksystems;Pulsewave;Respiratorywave;PTT;Pressure-freebloodpressuremeasurement；C

7、onditionrecognition6近年来随着人们生活水平的提高和远程医疗概念被人们所接受，现有的医疗设备已不能满足人们的需求。传统的医疗检测仪器大多存在以下缺点：（1）仪器操作复杂，对操作专业性要求高、（2）患者必须到医院监测、不能实时监测（3）仪器笨重，便携性差，不能很好地满足远程医疗服务等。伴随着柔性电子材料、智能传感器元件、低功耗处理器，通讯技术和信号处理方法等的发展进步，医学检测仪器近年来向更准确化、小型化、网络化、低成本化的方向发展。国内外研究人员相继