CN104939826A - 基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤 - Google Patents

基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤 Download PDF

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Abstract

一种基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，包括：电子秤检测系统（10），所述电子秤检测系统（10）包括主控制板（11）、双频生物电阻抗检测单元（12）和电极片（13），所述电极片（13）与双频生物电阻抗检测单元（12）电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元（12）与主控制板（11）电性连接，所述电子秤数据传输模块（20）与所述主控制板（11）电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元（12）包括两个频率发生器，所述两个频率发生器分别与所述电极片（13）相连，两个频率发生器分别为高低两种频率500KHz高频和50KHz低频，通过时分方法测量50KHz低频和500KHz高频情况下人体阻抗，能全面区分人体细胞内液和细胞外液特性，显著提高测量结果与专业直接测试结果的相关性。

Description

基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤
技术领域
本发明涉及一种人体成分秤，尤其是一种基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤。
背景技术
基于早期单频率生物电阻抗测量方法，单一频率无法细致区分人体细胞内液和细胞外液特性。基于这一测量结果，回归分析得到的经验公式与专业直接测试结果之间的相关性不够高。
现有技术都是在秤体单片机上依据经验公式进行简单的基础运算，受单片机运算能力限制，算法需做大量简化，损失精度，同时设备一旦出厂，就无法进行修改和改进，无法利用生物电阻抗与人体成分分析的最新研究成果，只能基于过时、老旧甚至是不同人种的样本数据得出的经验公式，导致测试精度和准确性较差。
现有技术对互联网的应用局限于云端存储，没有利用云端服务器强大的计算能力。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种简单易用性和无创性、并提升了检测人体成分使用效能的智能人体成分秤。
为解决上述技术问题，提供一种基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于，包括：
电子秤检测系统，用于对人体成份进行分析，得到人体成份数据；
电子秤数据传输模块，用于将电子秤检测系统检测的分析数据传输至监控设备；
监控设备，用于接收电子秤检测系统检测的成份数据，并将成份数据发送至云端服务器并接收云端服务器的反馈数据；
云端服务器，用于分析和处理人体成份数据并反馈信息；
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述电子秤检测系统包括主控制板、双频生物电阻抗检测单元和电极片，所述电极片与双频生物电阻抗检测单元电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元与主控制板电性连接，所述电子秤数据传输模块与所述主控制板电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元包括两个频率发生器，所述两个频率发生器分别与所述电极片相连，所述电极片与人体接触。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述两个频率发生器分别为50KHZ和500KHZ频率发生器。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述电子秤检测系统还包括受力单元、重力传感器和显示模块，所述受力单元下方连接所述重力传感器，所述重力传感器和显示模块分别与所述主控制板电性连接，所述显示模块与显示屏电性连接。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述云端服务器包括：
公式运算模块，用于计算、处理监控设备发送的反馈数据，并将处理后的数据发送至数据存储模块；
数据存储模块，用于存储人体各种成份信息；
数据分析模块，用于分析各种人体成份信息，并对公式运算模块处理后的数据进行管理并做出相应反馈；
信息发馈模块，用于将数据分析模块的反馈信息发送至监控设备；
共享交流模块， 用于将公式运算模块处理后的数据进行分类并在云端服务器上共享。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述数据存储模块包括人体脂肪率、人体水分率、人体肌肉率、人体骨骼成份含量和人体内脏脂肪率的数据单元。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述电子秤数据传输模块为2G/3G/4G/蓝牙模块。
在本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中，所述监控模块为安装在智能手机/平板电脑上与云端服务器连接的APP应用软件。
本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，利用高低两种频率，通过时分方法测量50KHz低频和500KHz高频情况下人体阻抗，能全面区分人体细胞内液和细胞外液特性，显著提高测量结果与专业直接测试结果的相关性。
秤体只测试人体体重和阻抗，并不进行任何简化模型运算，而是将阻抗数据通过智能手机应用上传云端服务器，由服务器在云端完成分析计算后将结果返回给智能手机应用，展现给使用者。这一方法可实时修正和更新云端算法，不断利用最新研究成果提高测试精度和结果的准确性。
云端同时能够存储长期测试数据，并能对大数据进行分析和挖掘，发现用户身体成分变化趋势，生成身体数据与时间的曲线图，提供适当的饮食建议和运动建议，在使用功能上更加丰富和便捷有效。
在测得人体生物阻抗后，根据各种经验公司计算出人体成分比例。经验公式一般通过生物阻抗测量所得的阻抗值与双能X射线吸收测量法等专业直接测试所测结果进行回归分析得到。
同时，随着互联网特别是移动互联网技术的发展，以智能手机为代表的智能终端大量普及，人体成分秤的测量结果开始与移动互联网结合，将测试结果在云端存储，可以保存长期测量结果，用于分析和评估，提升了人体成分秤的使用效能。
基于生物电阻抗原理的体成分测试是一种评估身体成分的间接方法，其基本原理是将微弱的交流电信号导入人体，通过测量得到人体各个部分的电阻抗，分析得到相应部分的组成成分。这种方法具有简单易用性和无创性等特点，近年来发展迅速，可适用于家庭、社区医生、健康俱乐部和医院。
附图说明
图1是本发明本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤系统结构示意图。
图2是本发明本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中电子秤检测系统结构方框图。
图3是本发明本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤中云端服务器结构方框图。
统一符号说明如下：10、电子秤检测系统；   11、主控制板；   12、双频生物电阻抗检测单元；   13、电极片；   14、重力传感器；   15、受力单元；   16、显示模块；   17、显示屏；   18、电源模块；   20、电子秤数据传输模块；   30、监控设备；   40、云端服务器；   41、数据存储模块；   42、公式运算模块；   43、信息反馈模块；   44、数据分析模块；   45、共享交流模块。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤作进一步的详细说明。
实施例一
请参见图1，本发明实施例的一种基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，包括：
电子秤检测系统10，用于对人体成份进行分析，得到人体成份数据；电子秤数据传输模块20，用于将电子秤检测系统检测的分析数据传输至监控设备30；监控设备30，用于接收电子秤检测系统10检测的成份数据，并将成份数据发送至云端服务器40并接收云端服务器40的反馈数据；云端服务器40，用于分析和处理人体成份数据并反馈信息。电子秤系统10将检测到的人体成份信息，包括人体脂肪率、人体水分率、人体肌肉率、人体骨骼成份含量和人体内脏脂肪率等信息通过电子秤数据传输模块20传输至监控设备30，监控设备30再将人体成份信息传输至云端服务器40，云端服务器40存储大量长期测试的数据，电子秤检测系统10检测的成份信息经经过处理后，再与云端服务器40存储的数据对比分析后，对云端服务器存储的数据进行分析和挖掘，对比发现检测的人体成份信息变化趋势，生成人体成份数据与时间的曲线图，再由云端服务器40相关功能模块提供适当的饮食建议和运动建议反馈至监控设备。
实施例二
如图2和图3所示，电子秤检测系统10包括主控制板11、双频生物电阻抗检测单元12和电极片13，所述电极片13与双频生物电阻抗检测单元12电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元12与主控制板11电性连接，所述电子秤数据传输模块20与所述主控制板11电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元12包括两个频率发生器，所述两个频率发生器分别与所述电极片13相连，所述电极片13与人体接触；所述两个频率发生器分别为50KHZ和500KHZ频率发生器。本发明基本原理是通过双频生物电阻搞检测单元12将微弱的交流电信号通过电极片13导入人体，通过测量得到人体各个部分的电阻抗，分析得到相应部分的组成成分，在测得人体生物阻抗后，根据各种经验公司计算出人体成分比例。经验公式一般通过生物阻抗测量所得的阻抗值与双能X射线吸收测量法等专业直接测试所测结果进行回归分析得到，本发明双频生物电阻搞检测单元12通过两个频发生器发出高低两种频率，利用高低两种频率，通过时分方法测量50KHz低频和500KHz高频情况下人体阻抗，能全面区分人体细胞内液和细胞外液特性，包括人体脂肪率、人体水分率、人体肌肉率、人体骨骼成份含量和人体内脏脂肪率的数据单元，通过各项数据分析，可显著提高测量结果与专业直接测试结果的相关性。
如图2所示，电子秤检测系统10还包括受力单元15、重力传感器14和显示模块16，所述受力单元15下方连接所述重力传感器14，所述重力传感器14和显示模块16分别与所述主控制板11电性连接，所述显示模块16与显示屏17电性连接，主控制板11还连接有电源模块18，根据需要，可设置电源模块为外接市电或用储蓄电池作为电子秤检测系统的电源；电子秤的受力单元、重力传感器和电极片可测试人体体重和阻抗，但电子秤检测系统对检测数据不进行任何简化模型运算，而是将阻抗数据通过监控设备30上的功能模块将检测数据上传至云端服务器40，由云端服务器40完成分析计算后将结果反馈至监控设备30，展现给使用者。这一方法可实时修正和更新云端算法，不断利用最新研究成果提高测试精度和结果的准确性。
如图3所示，云端服务器40包括：公式运算模块42，用于计算、处理监控设备30发送的反馈数据，并将处理后的数据发送至数据存储模块41；数据存储模块41，用于存储人体各种成份信息；数据分析模块44，用于分析各种人体成份信息，并对公式运算模块42处理后的数据进行管理并做出相应反馈；信息发馈模块43，用于将数据分析模块44的反馈信息发送至监控设备30；共享交流模块45，用于将公式运算模块42处理后的数据进行分类并在云端服务器40上共享；其中数据存储模块41包括人体脂肪率、人体水分率、人体肌肉率、人体骨骼成份含量和人体内脏脂肪率的数据单元，本发明中的电子秤数据传输模块20可根据需要设为2G/3G/4G/蓝牙模块等无线传输模块。
如图1和图3所示，监控模块30可以是安装在智能手机/平板电脑上与云端服务器连接的APP应用软件，通过APP应用软件控制信号发射和信号接收，并可管理和共享人体成份检测数据，用户可随时监测身体成分变化趋势，可在APP应用软件上生成用户身体数据与时间的曲线图，通过云端服务器40上存储的大数据提供适当的饮食建议和运动建议给用户，在使用功能上更加丰富和便捷有效。
本发明基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，是基于生物电阻抗原理的体成分测试是一种评估身体成分的间接方法，其基本原理是将微弱的交流电信号导入人体，通过测量得到人体各个部分的电阻抗，分析得到相应部分的组成成分。这种方法具有简单易用性和无创性等特点，近年来发展迅速，可适用于家庭、社区医生、健康俱乐部和医院。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于，包括：
电子秤检测系统（10），用于对人体成份进行分析，得到人体成份数据；
电子秤数据传输模块（20），用于将电子秤检测系统检测的分析数据传输至监控设备（30）；
监控设备（30），用于接收电子秤检测系统（10）检测的成份数据，并将成份数据发送至云端服务器（40）并接收云端服务器（40）的反馈数据；
云端服务器（40），用于分析和处理人体成份数据并反馈信息；
所述电子秤检测系统（10）包括主控制板（11）、双频生物电阻抗检测单元（12）和电极片（13），所述电极片（13）与双频生物电阻抗检测单元（12）电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元（12）与主控制板（11）电性连接，所述电子秤数据传输模块（20）与所述主控制板（11）电性连接，所述双频生物电阻抗检测单元（12）包括两个频率发生器，所述两个频率发生器分别与所述电极片（13）相连，所述电极片（13）与人体接触。
2.如权利要求1所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于：所述两个频率发生器分别为50KHZ和500KHZ频率发生器。
3.如权利要求1或2所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于：所述电子秤检测系统（10）还包括受力单元（15）、重力传感器（14）和显示模块（16），所述受力单元（15）下方连接所述重力传感器（14），所述重力传感器（14）和显示模块（16）分别与所述主控制板（11）电性连接，所述显示模块（16）与显示屏（17）电性连接。
4.如权利要求3所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于，所述云端服务器（40）包括：
公式运算模块（42），用于计算、处理监控设备（30）发送的反馈数据，并将处理后的数据发送至数据存储模块（41）；
数据存储模块（41），用于存储人体各种成份信息；
数据分析模块（44），用于分析各种人体成份信息，并对公式运算模块（42）处理后的数据进行管理并做出相应反馈；
信息发馈模块（43），用于将数据分析模块（44）的反馈信息发送至监控设备（30）；
共享交流模块（45）， 用于将公式运算模块（42）处理后的数据进行分类并在云端服务器（40）上共享。
5.如权利要求4所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于：所述数据存储模块（41）包括人体脂肪率、人体水分率、人体肌肉率、人体骨骼成份含量和人体内脏脂肪率的数据单元。
6. 如权利要求1所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于：所述电子秤数据传输模块（20）为2G/3G/4G/蓝牙模块。
7.如权利要求1所述的基于双频生物电阻抗测量和云计算的智能人体成分秤，其特征在于：所述监控模块（30）为安装在智能手机/平板电脑上与云端服务器连接的APP应用软件。
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