CN104545891A - 能源自给的个人生理信息收集与传输终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端，包括中央处理器，与中央处理器连接的生理信息传感器、能量管理及电压变换电路及无线收发模块，还包括与能量管理及电压变换电路连接，为其提供备用电能的能量存储器，与能量管理及电压变换电路连接，为其提供电能的微震动能量收集装置。本发明通过生理信息传感器检测人体生理信息，中央嵌入式处理器对数据进行处理后通过无线传输模块，将信息发送至网关节点，该系统利用微振动能量收集装置与超级电容能量存储器，实现无需电池更换的个人生理信息采集与传输，方便了人们的使用。
Description
技术领域
本发明属于智能家电技术领域，尤其是一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端。
背景技术
生理检测系统作为一种重要的医疗仪器在手术和危重病人监护方面扮演的重要角色。目前，人们利用先进的医学传感器检测人体生理参数，结合嵌入式与无线通信技术，组建无线传感器网络，可以将人体的生理信息及时的采集并发送至医疗专业人员。个人生理信息收集与传输终端是其中重要的组成部分，主要完成生理信息的采集，，然后通过近距离通信方式，把采集到的信息传输至网关节点，进而再通过Internet网络或者公共移动网络将数据再传输至以太网给医生和医护人员提供治疗依据。
目前，完成生理信息采集的终端多采用电池供电技术。电池供电模式缺点在于需要进行电池能量检测，在电量低时进行系统报警，提醒人们更换电池。该工作一方面加大了终端的软硬件系统复杂度，而且也给人们的使用带来了不便。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端，用于解决在无需更换电池的情况下，完成人体生理信息的采集与传输
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端，包括中央处理器，与中央处理器连接的生理信息传感器、能量管理及电压变换电路及无线收发模块，还包括与能量管理及电压变换电路连接，为其提供备用电能的能量存储器，与能量管理及电压变换电路连接，为其提供电能的微震动能量收集装置。
而且，所述微振动能量收集装置用于能量收集，具体采用MicroGen公司生产的振动能量收集器BOLT Power Cell。
而且，所述能量管理及电压变换电路负责能量收集与能量存储的管理，它是基于设计的单输出电源，所述振动能量收集器BOLT Power Cell的输出端与的AC1连接，的引脚LDO_IN与引脚SCAP连接至Vout输出，做为对外电能输出端。
而且，所述能量存储器用于能量的存储，具体采用22mF Panasoic的超级电容器，连接在的vin1脚与地之间。
而且，所述生理信息传感器完成生理信息采集，生理信息传感器至少包含心电传感器、血氧传感器、体温传感器中的一种。
而且，所述中央处理器采用ARM cortexm3为内核的嵌入式处理器STM32F103，其供电输入端口与的Vout输出端连接。
而且，所述无线收发模块采用了短距离2.4G的无线传输模块，该模块可以进行短距离的无线传输。
本发明的优点和积极效果是：
本发明通过生理信息传感器检测到的人体生理信息，中央嵌入式处理器对数据进行处理后通过无线传输模块，将信息发送至网关节点。该系统利用微振动能量收集装置与超级电容能量存储器，实现的无需电池更换的个人生理信息的采集与传输，方便了人们的使用。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明中能量管理及电压变换电路示意图。
具体实施方式
以下对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端，如图1所示，包括中央处理器，与中央处理器连接的生理信息传感器、能量管理及电压变换电路及无线收发模块，本发明的创新点是，还包括有与能量管理及电压变换电路连接，为其提供备用电能的能量存储器，分别与能量管理及电压变换电路和能量存储器连接，为两者提供电能的微震动能量收集装置，
其中，所述微振动能量收集装置用于能量收集，具体采用MicroGen公司生产的振动能量收集器BOLT Power Cell，其内部是一个小型半导体MEMS芯片，该芯片包括一个含有压电式薄膜的末端质量加载微悬臂，当MPG的悬臂由于外部振动力的原因而上下弯曲时，将产生交流(AC)电，在谐振时AC功率输出达到最大，此时其大约为100μW(在120Hz和≥0.1g)和900μW(在600Hz和≥0.5g)。
其中，所述能量管理及电压变换电路负责能量收集与能量存储的管理，如图2所示，具体的，它是基于设计的单输出电源，集成了一个高电压能量收集电源和一个由主电池供电的DC/DC转换器，所述振动能量收集器BOLT Power Cell的输出端与的AC1连接，的引脚LDO_IN与引脚SCAP连接至Vout输出，做为对外电能输出端，输出3.3V最大50MA的电流。
其中，所述能量存储器用于能量的存储，具体采用22mF Panasoic的超级电容器，如图2所示，做为超级电容器的C1，其连接在的vin1脚与地之间。
其中，所述生理信息传感器完成生理信息采集，生理信息传感器至少包含心电传感器、血氧传感器、体温传感器中的一种。
其中，所述无线传输模块完成信息的传输，无线传输模块采用nRF24L01，其是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。
其中，中央处理器采用ARM cortexm3为内核的嵌入式处理器STM32F103，其供电输入端口与的Vout输出端连接。
Claims (7)
1.一种能源自给的个人生理信息收集与传输终端，包括中央处理器，与中央处理器连接的生理信息传感器、能量管理及电压变换电路及无线收发模块，其特征在于：还包括与能量管理及电压变换电路连接，为其提供备用电能的能量存储器，与能量管理及电压变换电路连接，为其提供电能的微震动能量收集装置。
2.根据权利要求1所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述微振动能量收集装置用于能量收集，具体采用MicroGen公司生产的振动能量收集器BOLTPower Cell。
3.根据权利要求1至2所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述能量管理及电压变换电路负责能量收集与能量存储的管理，它是基于设计的单输出电源，所述振动能量收集器BOLT Power Cell的输出端与的AC1连接，的引脚LDO_IN与引脚SCAP连接至Vout输出，做为对外电能输出端。
4.根据权利要求1或3所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述能量存储器用于能量的存储，具体采用22mF Panasoic的超级电容器，连接在的vin1脚与地之间。
5.根据权利要求1所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述生理信息传感器完成生理信息采集，生理信息传感器至少包含心电传感器、血氧传感器、体温传感器中的一种。
6.根据权利要求1或3所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述中央处理器采用ARM cortexm3为内核的嵌入式处理器STM32F103，其供电输入端口与的Vout输出端连接。
7.根据权利要求1所述的能源自给的个人生理信息收集与传输终端，其特征在于：所述无线收发模块采用了短距离2.4G的无线传输模块，该模块可以进行短距离的无线传输。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107018581A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-04 | 柳州职业技术学院 | 一种能量收集无线网络方法与装置 |
| CN109990828A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-07-09 | 恩德莱斯和豪瑟尔分析仪表两合公司 | 用于传感器的传感器连接元件和传感器系统 |
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2015
- 2015-01-12 CN CN201510013251.8A patent/CN104545891A/zh active Pending
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