CN105046299A - 一种基于nfc技术的可穿戴智能体温检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温度测量领域以及NFC无线通信领域，特别涉及一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统及其方法。该检测系统包括测温NFC标签，腕带式NFC阅读器和上位机；测温NFC标签包括测温芯片，收发天线，以及外部封装材料，所述测温芯片采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的NFC芯片，测温芯片与收发天线相连接，测温芯片与收发天线封装设置在外部封装材料上；NFC阅读器配置腕带式固定装置，NFC阅读器通过腕带式固定装置将自身固定在测温NFC标签附近；上位机通过与腕带式NFC阅读器相匹配的无线通信模块向腕带式NFC阅读器发送获取温度指令，触发NFC阅读器根据特定通信协议激活测温NFC标签并与之通讯，获得实时温度数据以及身份识别数据，并上传至上位机。

Description

一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及温度测量领域以及NFC无线通信领域，特别涉及一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统及其方法。

背景技术

人体体温数据是人体体征的重要指数，特别是针对婴幼儿，老人等体质较弱的人群，看护人员通常需要不断地对其进行体温测量，当前主流的人体体温采集方式还局限在人工采集，采集工具主要是水银体温计或者插入式电子体温计，这类采集形式需要医护人员对病人体温进行逐一检测，并对数据进行手动录入。既费时费力，也容易出错，更无法支持高频率的温度采集。另外，现有的无线温度实时采集系统，往往尺寸笨重，功耗太大，价格高，应用于人体温度检测带来显著的不适；本发明终端测温贴轻薄舒适，成本低且可在无电池模式下工作，完全兼容现有的NFC通信协议(ISO18092，ISO21481协议),同时腕带式NFC阅读器佩戴方便，不影响佩戴者日常生活，且可反复充电使用，具有很高的实用性和创新性。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，包括腕带式阅读器和测温贴两个部分。本发明的第二个目的是提供一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测方法。

为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，该检测系统包括测温NFC标签，腕带式NFC阅读器和上位机；所述的测温NFC标签包括测温芯片，收发天线，以及外部封装材料，所述测温芯片采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的NFC芯片，测温芯片与收发天线相连接，测温芯片与收发天线封装设置在外部封装材料上；所述腕带式NFC阅读器包括NFC读写模块，数据处理模块，无线通信模块以及供电模块，所述NFC阅读器配置腕带式固定装置，当所述的测温NFC标签贴附于人体手腕或手臂，NFC阅读器通过腕带式固定装置将自身固定在所述的测温NFC标签附近，确保两者在有效通信距离内；所述的上位机通过与腕带式NFC阅读器相匹配的无线通信模块(wifi或者蓝牙无线通信协议)向腕带式NFC阅读器发送获取温度指令，触发NFC阅读器)根据特定通信协议激活测温NFC标签并与之通讯，获得实时温度数据以及身份识别数据，并上传至上位机。

作为优选，所述测温NFC标签既可以自带电源模块，也可以是被动式标签，但均由NFC阅读器触发工作，NFC阅读器与测温RFID标签的通信协议兼容ISO18092，ISO21481协议标准或者两者的更新版本。

作为优选，所述收发天线以人体应应用背景作阻抗匹配调节，避免因人体吸收电磁波而影响标签正常工作。

作为优选，所述收发天线为可弯曲柔性天线，外部封装材料采用适用于人体的防水透气柔性基材，所述测温NFC标签可贴附于弧度表面。

作为优选，所述测温芯片自带控制单元和存储单元，可事先写入身份标识信息。可通过收发天线实现同NFC阅读器之间命令的交互和数据的传递。特别地，在完成温度数据采集后，向NFC阅读器返回温度信息和身份识别信息。

作为优选，所述测温NFC标签还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料上，可涂覆符合卫生要求的粘胶,或另取符合卫生要求的双面胶粘接；在上述方法基础上也可同时或单独直接使用符合卫生要求的胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上,也可同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。

作为优选，所述测温贴与NFC阅读器之间的工作距离最大值大于3cm。

作为优选，所述上位机获得NFC阅读器传送的温度数据和身份识别数据后，可进行存储，分析，显示预警等基于上述数据的操作。所述上位机可进一步将数据上传至网络服务器，实现数据的远程访问。

作为优选，所述上位机包括但不限于PC,智能手机。任何可以通过wifi或者蓝牙接入外设的计算平台，都可能成为上位机。

为了实现上述第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测方法，该方法采用上述的系统，将测温NFC标签由发卡设备关联其ID信息和佩戴者的身份，测温NFC标签佩戴在佩戴者身上直接与体表接触，NFC阅读器通过腕带固定在测温NFC标签无线工作范围之内，并依照NFC协议激活测温NFC标签使其工作，并接收发送自测温标签的温度和身份识别数据，NFC阅读器通过各种网路设备将数据上传至上位机，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断被检测者体温是否正常，从而实现实时监控和异常警示。

本发明由于采用了上述的技术方案，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断每个被检测者体温是否正常，当温度数据在设定的异常范围之内时，系统发出警示信号。提示进行进一步的排查和处理。对突发性疾病以及重症患者或者出于高强度运动过程当中的人员生命体征具有好好的及时预警左右，特别地，该方案在以智能手机配合作为上位机的情况下，可以完全由佩戴人员自行完成测温操作，并可通过wifi或者基站网络，实现服务器与采集终端数据实时同步，实远程监控。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，该检测系统包括测温NFC标签1，NFC阅读器2和上位机3。上位机3包括智能手机，PC或其他可通过wifi或者蓝牙接入外设的电子平台。所述的上位机3通过向NFC阅读器2发送获取温度指令，触发NFC阅读器2根据特定通信协议与测温NFC标签1通讯，获得实时温度数据已及身份识别数据，并上传至上位机3。所述的测温NFC标签1作为数据采集终端贴附于手腕，手臂或其他体表部位，标签在电源模式上既可以是无源标签，也可以是半无源或者有源标签。NFC阅读器2可以是兼容ISO18092，ISO21481协议标准的各类型通用阅读器。在本具体实施例中，特别地，NFC阅读器2以腕带形式配合标签实现手腕或者手臂测温。NFC阅读器2依照上位机3发出的指令，在ISO18092，ISO21481协议下控制测温RFID标签测温并将数据发送回NFC阅读器2。NFC阅读器2通过蓝牙或者wifi模块与上位机3连接。上位机3可进一步接入互连网络，实现数据的远程访问和警示

测温NFC标签1包括测温芯片，收发天线，以及外部封装材料，所述测温芯片采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的NFC芯片，测温芯片通过对应接口与收发天线相连接，测温芯片与收发天线封装设置在外部封装材料上，封装材料完全包裹芯片和天线以防止液体或者微小固体颗粒进入。所述的外部封装材料采用柔性医用防水材料，所述射频标签可完全贴附于弧度表面。所述射频标签还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料上，可涂覆符合卫生要求的粘胶,或另取符合卫生要求的双面胶粘接；在上述方法基础上也可同时或单独直接使用符合卫生要求的胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上,也可同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。通常，所述体温检测射频标签外观为圆形状柔性贴片，也可根据实际适用部位，在满足天线外型要求的情况下自由设计外观形态。所述的射频标签为被动式标签，由NFC阅读器2触发工作，NFC阅读器2与射频标签的通信协议ISO18092，ISO21481协议标准。在被动模式下工作，通过收发天线接收来自NFC阅读器2的电磁波能量，为测温芯片供电。当然，所述测温芯片可写入身份标识信息。这样所述测温芯片返回的信息包括实时温度信息和身份标识信息，完成了身份的识别。所述测温芯片自带控制单元，在工作期间完成温度数据的采集以及通过收发天线实现同NFC阅读器2之间命令的交互和数据的传递。所述收发天线可以是金属印刷层，并设置于外部封装材料的内表面。

作为一个实施例，在应用中，测温NFC标签1粘贴在人体手腕部位，同时，在其上部或者附近佩戴腕带式NFC阅读器2。佩戴时，应当确保腕带式NFC读写与测温NFC标签1保持在最大工作距离以内。NFC阅读器2通过wifi或者蓝牙与上位机3连接(比如智能手机)。上位机3发送读温指令给NFC阅读器2。NFC阅读器2根据上位机3给出的指令激活NFC测温标签执行对应的测温指令。NFC阅读器2将得到的温度数据以及ID信息返回给上位机3。上位机3对温度数据进行记录，显示，分析，预警等操作，并可根据设置，执行本地数据与网络服务器的远程同步，实现数据的远程访问。

因为NFC阅读器2与测温贴完全分离，而测温贴本身轻薄舒适，此方案可以在充分保证使用人员佩戴舒适性的基础上实现人体体温数据的实时自动化获取。标签在未收到来自NFC阅读器2的工作指令时，处于未激活状态，射频NFC阅读器2根据上位机3指令发送电磁载波信号(电磁波能量和命令)。若目标测温标签被激活，激活的目标测温标签进行温度检测并将所需数据发送给射频NFC阅读器2。若射频NFC阅读器2成功收到目标测温标签的数据，则一次温度数据采集完成，射频NFC阅读器2将数据通过wifi或者蓝牙上传至上位机3。否则，NFC阅读器2将自动调整参数，重复测温过程，直到完成一次数据采集或者尝试次数超过设定值并向上位机3返回错误代码。

以上所述仅为本发明的较佳实例，并不用于对本发明之内容作任何限定。凡在本发明之精神，原则之内做出的任何修改，替换和改进，均在本发明专利保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：该检测系统包括测温NFC标签，腕带式NFC阅读器和上位机；所述的测温NFC标签包括测温芯片，收发天线，以及外部封装材料，所述测温芯片采用具有温度传感模块并实时获得温度信息的NFC芯片，测温芯片与收发天线相连接，测温芯片与收发天线封装设置在外部封装材料上；所述腕带式NFC阅读器包括NFC读写模块，数据处理模块，无线通信模块以及供电模块,所述NFC阅读器配置腕带式固定装置，当所述的测温NFC标签贴附于人体手腕或手臂，NFC阅读器通过腕带式固定装置将自身固定在所述的测温NFC标签附近，确保两者在有效通信距离内；所述的上位机通过与腕带式NFC阅读器相匹配的无线通信模块向腕带式NFC阅读器发送获取温度指令，触发NFC阅读器根据特定通信协议激活测温NFC标签并与之通讯，获得实时温度数据以及身份识别数据，并上传至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述测温NFC标签为自带电源模块或被动式标签，测温NFC标签由NFC阅读器触发工作，NFC阅读器与测温NFC标签的通信协议兼容ISO18092或ISO21481协议标准。

3.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述收发天线以人体应用背景作阻抗匹配调节，避免因人体吸收电磁波而影响标签正常工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述收发天线为可弯曲柔性天线，外部封装材料采用适用于人体的防水透气柔性基材，所述测温NFC标签可贴附于弧度表面。

5.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述测温芯片自带控制单元和存储单元，事先写入身份标识信息；或者通过收发天线实现同NFC阅读器之间命令的交互和数据的传递，在完成温度数据采集后，向NFC阅读器返回温度信息和身份识别信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述测温NFC标签还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料上，涂覆符合粘胶或双面胶粘接；同时或单独直接使用胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上或者同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。

7.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述测温贴与NFC阅读器之间的工作距离最大值大于3cm。

8.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述上位机获得NFC阅读器传送的温度数据和身份识别数据后，进行存储，分析，显示预警操作；或者，所述上位机进一步将数据上传至网络服务器，实现数据的远程访问。

9.根据权利要求1所述的一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测系统，其特征在于：所述上位机包括但不限于PC,智能手机。

10.一种基于NFC技术的可穿戴智能体温检测方法，其特征在于：该方法采用权利要求1～9任意一项权利要求所述的系统，将测温NFC标签由发卡设备关联其ID信息和佩戴者的身份，测温NFC标签佩戴在佩戴者身上直接与体表接触，NFC阅读器通过腕带固定在测温NFC标签无线工作范围之内，并依照NFC协议激活测温NFC标签使其工作，并接收发送自测温标签的温度和身份识别数据，NFC阅读器通过各种网路设备将数据上传至上位机，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断被检测者体温是否正常，从而实现实时监控和异常警示。