CN111407271A - 一种自供电柔性电极的智能可穿戴组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自供电柔性电极的智能可穿戴组件，包括可穿戴饰物、监测主机、柔性电极和微控制器，所述的监测主机、柔性电极和微控制器均安装于所述可穿戴饰物上，所述柔性电极设置在可穿戴饰物的内侧，所述的柔性电极与微控制器电连接，所述监测主机和微控制器设置在所述可穿戴饰物的外侧；所述监测主机检测人体的微电流和弱电场，并将检测到的信号传输给所述微控制器。本发明基于皮肤电阻的大数据和算法来监测身体各器官内细胞级别的电磁场；使用柔性电极，让用户更加舒适并且随时携带；本发明智能穿戴服饰通过和云端服务器连接，可以对用户的健康数据在用户许可下进行分享。

Description

一种自供电柔性电极的智能可穿戴组件

技术领域

本发明涉及智能组件技术领域，特别涉及一种自供电柔性电极的智能可穿戴组件。

背景技术

人体是大量细胞的集合体，细胞在不断的生长、发育、分化、再生、死亡，细胞通过自身分裂，不断自我更新。成人每秒大约有2500万个细胞在进行分裂，人体内的血细胞以每分钟大约1亿个的速率在不断更新，在细胞的分裂、生长等过程中，构成细胞最基本单位也在一刻不停地高速运动和变化之中，也就不断地向外发射电磁波。

人体所发射的电磁波信号代表了人体的特定状态，人体健康、亚健康、疾病等不同状态下，所发射的电磁波信号也是不同的，如果能测定出这些特定的电磁波信号，就可以测定人体的生命状态。

现有技术的可穿戴硬件往往可以测量心跳、步数等信息，但无法表征身体的健康状况，现有技术无法利用可穿戴硬件采集人体电流、弱磁场等信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种的智能可穿戴组件，解决现有技术存在的的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能可穿戴组件，包括可穿戴饰物、监测主机、柔性电极和微控制器，所述的监测主机、柔性电极和微控制器均安装于所述可穿戴饰物上，所述柔性电极设置在可穿戴饰物的内侧，所述的柔性电极与微控制器电连接，所述监测主机和微控制器设置在所述可穿戴饰物的外侧；所述监测主机检测人体的微电流和弱电场，并将检测到的信号传输给所述微控制器。

作为可选，所述监测主机包括用于检测人体微电流的细胞微电流传感器和用于检测人体弱磁场的细胞弱磁场传感器，所述微控制器包括D/A转换单元、A/D转换单元和CPU，所述细胞微电流传感器输出微电流检测信号，并与所述D/A转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述D/A转换单元转换后的信号进行数据处理；所述细胞弱磁场传感器输出弱磁场检测信号，并与所述A/D转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述A/D转换单元转换后的信号进行数据处理。

作为可选，所述CPU内置有蓝牙模块或无线通信模块，所述CPU通过蓝牙模块或无线通信模块与移动终端通信，并将数据传输至移动终端，所述移动终端向云服务器上传数据，所述云服务器被备份的数据导入所述移动终端。

作为可选，所述移动终端为智能手持设备，所述智能手持设备内安装有应用软件，在所述应用软件内设置账号，通过登录账号获取数据，所述云服务器中的数据同步至该账号下进行存储。

作为可选，所述细胞微电流传感器和细胞弱磁场传感器集成于芯片内，作为监测芯片。

作为可选，所述可穿戴饰物服饰、肩带、护腕、饰品、袜子或帽子，所述的服饰包括内衣。

作为可选，所述蓝牙模块包括电池、LDO电源、蓝牙芯片和控制蓝牙芯片是否使能工作的开关，所述电池上设有USB接口，所述电池的输出端与所述LDO电源连接，所述LDO电源进行功率转换后对所述蓝牙芯片供电，所述蓝牙芯片与所述CPU进行数据传输。

作为可选，所述可穿戴组件还包括脉冲电磁场的自供电柔性石墨烯电极，所述经过放大器放大的脉冲生物电磁场的自供电柔性石墨烯电极与微控制器连接。

与现有技术相比，本发明之技术方案具有以下优点：本发明基于皮肤电阻的大数据和算法来监测身体各器官内细胞级别的电磁场；使用柔性电极，让用户更加舒适方便并且随时携带随时跟踪随时预警实时治疗的效果；使用 OPV电池和石墨烯超薄基底板，可以自供电和自存储，光照储能，不需要额外充电，待机时间长；本发明智能穿戴产品通过和云端服务器连接，可以把用户的健康数据基于用户许可的前提下，分享给自己的私人医生、家人甚至实施紧急呼叫，针对如脑卒、心梗等突发性疾病能够及时发现并及时远程呼救，保证家人的生命安全和健康管理。

附图说明

图1为本发明智能可穿戴组件的结构框图；

图2为本发明数据传输的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1和2所示，示意了本发明智能可穿戴组件，包括可穿戴饰物、监测主机、柔性电极和微控制器，所述的监测主机、柔性电极和微控制器均安装于所述可穿戴饰物上，所述柔性电极设置在可穿戴饰物的内侧，所述的柔性电极与微控制器电连接，所述监测主机和微控制器设置在所述可穿戴饰物的外侧；所述监测主机检测人体的微电流和弱电场，并将检测到的信号传输给所述微控制器。

本发明是一款用于可智能监测人体亚健康和运动状况，预防慢性疾病，通过弱磁场共振分析技术，收集身体数据并有提醒功能的监测内衣。它包括智能监测硬件(可穿戴式芯片主机和主机座)、智能手持设备(如iOS和Android 系统的智能手机)和云服务器，智能手持设备与云服务器之间通过网络WiFi 进行数据通讯，智能监测硬件与智能手持设备可以通过WiFi或蓝牙进行数据通讯。监测内衣的外面连接智能监测硬件的主机和主机座(一般设计在胸口处)，监测内衣的里面有主机背板和柔性电极(根据人体的微电流监测强度位置和神经淋巴穴位分布)。智能监测硬件的主机外壳有触摸开关、监测数据显示/导联脱落显示，蓝牙状态显示、低电量显示和充电显示。

所述监测主机包括用于检测人体微电流的细胞微电流传感器和用于检测人体弱磁场的细胞弱磁场传感器，所述微控制器包括D/A转换单元、A/D转换单元和CPU，所述细胞微电流传感器输出微电流检测信号，并与所述D/A 转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述D/A转换单元转换后的信号进行数据处理；所述细胞弱磁场传感器输出弱磁场检测信号，并与所述A/D转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述A/D转换单元转换后的信号进行数据处理。

所述CPU内置有蓝牙模块或无线通信模块，所述CPU通过蓝牙模块或无线通信模块与移动终端通信，并将数据传输至移动终端，所述移动终端向云服务器上传数据，所述云服务器被备份的数据导入所述移动终端。

所述移动终端为智能手持设备，所述智能手持设备内安装有应用软件，在所述应用软件内设置账号，通过登录账号获取数据，所述云服务器中的数据同步至该账号下进行存储。

所述细胞微电流传感器和细胞弱磁场传感器集成于芯片内，作为监测芯片。

所述可穿戴饰物包括且不限于为服饰、肩带、护腕、饰品、袜子、帽子等，所述服饰包括但不限于内衣。

所述蓝牙模块包括电池、LDO电源、蓝牙芯片和控制蓝牙芯片是否使能工作的开关，所述电池上设有USB接口，所述电池的输出端与所述LDO电源连接，所述LDO电源进行功率转换后对所述蓝牙芯片供电，所述蓝牙芯片与所述CPU进行数据传输。

所述可穿戴组件还包括脉冲电磁场的电极芯片，所述脉冲电磁场的电极芯片与微控制器连接。

本发明的还存在以下特点：

1.采集硬件的监测芯片，以及采集的数据是皮肤电磁场及算法能量体系是以粒子交换的形式存在的，它的传输过程，并不需要在被植入的受体物中加入任何实物材料，而是以能量信息传输的形式去调控构成受体物品的部分微观粒子排列组合模式(包括：水、酒、饮料、奶等饮用品)，从而使受体物中的相应粒子能量能够融入大宇宙场中的粒子体系，并由此构成受体物的相应粒子与特定空间中的粒子体系的一体化同步共振效应。这种共振受体所接收和释放的能量，就是我们所要探索应用的以远红外波为代表的具有永久性功能的“综合能量团”在一定频率交变电磁场的作用下，所产生的受激吸收或受激辐射的基本表现形式。当所加的交变电磁电磁场频率w0时，会引起系统从电磁场中吸收的能量所产生的受激吸收或受激辐射的跃迁现象，这也是构成共振效应的核心要素。

2.柔性纳米材料用于采集身体皮肤电及电磁场，而且舒适透气、防止汗液侵蚀、并且可以多次水洗。电极电路和服装的纤维融合在一起，一种导电性和拉伸性极佳的高分子材料，可用于可拉伸塑料电极。这种柔性电极也可作为可穿戴电子器件，带有“智能”的衣服或者体内的供电设备就不会再被僵硬的电路掣肘了。柔性电极是将电子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金属基板上的电子技术，现有包括电极和材料在内的电子器件都是硬的，放在穿戴设备上还好，但是如果把他们应用在测量中枢神经电流、心脏电流时，植入大脑或心脏上可能损坏神经或心脏组织。因此，跟神经接触的电极需要像皮肤一样柔软，这是柔性电子应用需要解决的重要问题。

柔性聚合物很薄，并且透光率达到了96％，几乎是透明的材料，而且它还具有高导电性，把它运用到柔性电极的基板上面非常合适。为了增加这种材料的韧性和机械性，添加特殊的添加剂，改变了材料分子之间的结构，使得高分子材料更容易拉伸。经过测试，新材料被拉伸到原来长度的两倍时，仍然能保持高导电率。

通过将氧化锌结构引入OPV电池，将太阳能电池(OPV)与有机电化学晶体管(OECTs)的电子器件在聚对二甲苯塑料添加石墨烯材料制成的超薄基板上相结合。OPV电池可以将接收到的光能量的10.5％转化为电能，这是目前功率转换效率最高的超柔元件。这些结构由纳米尺度的图案组成，这些图案促进OPV细胞中的电子传输，将能量转换效率最大化。

OPV电池相对于刚性太阳能电池的另一个关键优点是功率转换效率对电池被光照的角度不敏感。在传统的太阳能电池中，以较大角度入射到电池表面的光会经历较多的反射，从而导致较低的效率。但是在本装置中，纳米颗粒可以最小化入射光的反射，而不考虑照明角度。其结果是，这些器件的效率不受运动的影响，这是可穿戴生物传感器的理想特性。使用柔性OPV电池为柔性传感器供电要求在前者能够在机械变形下具有稳定的电气性能。传统的柔性OPV电池不满足这个要求，因为它们由厚而坚硬的材料组成，这使得设备易碎。本装置利用了其纳米图案化的OPV电池的超薄特性，并将该装置层压在预拉伸弹性体(橡胶类似物)上，最终得到的器件不仅可以放置在曲面上，而且可以拉伸到初始长度的两倍(机械应变为200％)，并且仍然保持高功率转换效率。即使经历900个拉伸和释放周期，效率仅下降到其初始值的约75％。

OECT能够使用低电压(大约1伏特)工作，这恰好也在OPV电池的供电容量之内。使用纳米颗粒的OPV电池来驱动OECT，组成为敏感和灵活的生物传感器。科学家证明了自供电OPV-OECT传感平台可以检测生物信号(如图)。他们把平台连接到一个人的手指和一个凝胶电极到人的胸部。由于离子在人体内的运动，每次生物电信号都会在电极和平台之间产生电压差。这种差异通常太小而不能检测到，但是由于OECT可以实现高信号放大，所以在这里是可以测量的。在发光二极管的恒定照明下，平台记录了清晰的生物电和电磁波信号。记录灵敏度约为常规电源供电的OECT的三倍。这是因为没有外部电源连接减少了信号波动。

在OPV系统可以完全集成到可穿戴设备之前，还需要进行几种优化。来自平台的电子信号的传输仍然基于由外部源供电的传统刚性硅基电子器件。本装置的OPV系统在生产用于自供电应用的超薄和高效太阳能电池方面是一个里程碑。此外，该装置为开发可伸缩的、可拉伸的、甚至健康的自供电生物传感器，用于生物信号的精确、灵敏和连续测量。

添加石墨烯材料的基层板可以更好的存储光转换的电能，达到更长的待机时间，便于长期监测和数据对比。

3.生物芯片电容传感器与微控制器之间由不同放大器和换能器组成，以实现不同生物信号采集分析功能。

不同放大器的选择：

1)DA通用放大器：这种低躁声差分桥式放大器将不同的换能器连接到微控制系统。它提供增益设置和偏移调整，参考基线调整和为某些换能器提供电源。用这种放大器通过换能器来记录生物电磁波、生物电阻、脉搏、体温、肌肉张力、无创血压、呼吸气流、血氧饱和度等几乎所有种类的有源和无源换能器来测量信号。

2)ECG心电放大器：用来记录人、动物或离体心脏的心电信号。放大器输出可以选择ECG模式或R波探测模式。在R波模式中，放大器输出光滑的脉冲，它的波峰表示R波。可在人工条件下探测出精确的R波时间。ECG心电放大器还有一个用户调节基线装置。可以匹配所有的2mm柔性电极插头，包括用于高灵敏测量带屏蔽的电极插头。

3)EBI生物阻抗放大器：测量与心输出量和呼吸产生的胸部阻抗变化有关的参数。EBI生物阻抗放大器的精密高频电流源向所贴电极围合的身体组织注入100μA的小电流，然后一套独立的监测电极测量这片组织两边的电压。因为电流是固定的，所测电压与这片组织的阻抗成正比。EBI生物阻抗放大器同时测量此生物阻抗的幅度和相位，记录125KHz到100KHz中的四个频率的阻抗。使用时，EBI生物阻抗放大器接入四根非屏蔽柔性电极导联，隐藏于智能穿戴服中。

4)OXY血氧饱和度放大器：设计用来在无创条件下测量血氧饱和度水平。血氧饱和度模块同时输出四个信号：血氧饱和度，脉冲波形，脉冲速率和模块状态。这些信号可以直接进入许多不同的微控制系统输入口。可以选择某个或所有信号。血氧饱和度模块为简单安装内建了校准功能。

5)RSP呼吸放大器：测量呼吸运动时，与可穿戴式智能呼吸绑带配合使用测量胸腹呼吸时的收缩和扩张。前面板可调节敏感度(增益)，用软件可对输入信号进行校准。每个呼吸放大器需要一个专用可穿戴式智能绑带。

6)SKT体温放大器：用于测量体表或体内温度，与热电偶配合使用测量温度精度达到0.0002°F。面板上可选择敏感度(增益)及测量温度绝对值或相对值。软件中可选择摄氏或华氏温度单位。每个体温放大器需要一个温度传感器。

7)PPG光电容积放大器：记录脉搏压力波形和提供血流压力、血液稠密度或血管收缩的描计。光电容积放大器与脉搏换能器连接，从血流变化中测量红外线反射结果的变化。前面板控制允许选择绝对或相对体积描计测量。每个光电容积放大器要求一个光电脉搏体积描计换能器。

8)GSR皮肤反应放大器：测量皮肤传导强度和反应，在紧张、唤醒或情绪激动时，它们随着汗腺活动呈现不同的变化。使用一种恒压技术测量皮肤传导。控制允许选择绝对或相对皮肤传导测量。每个皮肤反应放大器要求一个带电表皮反应换能器。对于非常规的身体放置时，在皮肤反应放大器上使用可自供电柔性生物电极，不许要涂抹电极膏。

9)EMG肌电放大器：用来放大常规的和骨胳的肌电活动。可以用来监测单个纤维的、运动部位的和外周神经的电活动，因为它可以快速反应和定时。通过软件可以执行实时肌电放大器的测量。可以匹配所有的2mm柔性电极插头，包括用于高灵敏测量带屏蔽的电极插头。

10)CO2二氧化碳气体测量放大器：用于测量呼吸气体中CO2浓度。快速反应分析使在放松和激烈运动时测量都非常理想。此模块分别经气体采样管和T型阀与气流传感器相连使用。此模块采用单束单波长红外线技术，通过变速泵可在宽泛的采样条件下调整气流。

11)O2氧气测量放大器：用于测量呼吸气体中O2浓度。快速反应分析使在放松和激烈运动时测量都非常理想。此模块分别经气体采样管和T型阀与气流传感器相连使用。此模块采用单束单波长红外线技术，通过变速泵可在宽泛的采样条件下调整气流。

12)MCE微电极放大器：是极高输入阻抗的低噪声差分放大器，用来精确放大微电极得到的电信号。用于记录外皮、肌肉、神经活动和细胞电位，可选择输入电容补偿和电流钳。输入信号的线缆屏蔽可做成电压跟随(降低输入电容)或简单接地(降低噪声反馈)。微电极放大器包括手动控制输入电容补偿(+/-100pF)和钳制电流调零。另外，微电极放大器的外部电压控制可以成比例地改变钳制电流(100mV/nA)。记录信号时微控制器的D/A输出可以产生这个改变钳制电流的外部控制电压。微电极放大器还包括一个钳制电流输出监测口以便微控制器用另一个输入通道监测钳制电流。通常不用输入电容补偿和电流钳的记录时，使用标准的屏蔽或非屏蔽电极导联线接入即可。

13)LDF激光多普勒血流放大器：是一个在组织中测量微血管血流的激光多普勒组织灌注监视器。激光多普勒血流模块放射出一束低能量的激光照亮通往待研究组织的光导纤维。通常被照亮组织样本的大小被定为1立方毫米。激光多普勒血流模块分析由血红细胞移动所产生的多普勒变化并提供一个血流灌注单位(BPU)的血流读数。激光多普勒血流模块并同时输出组织0％到 100％的反散射。系统使用非常简单并且探针都预先校准，安装非常方便。

14)NIBP无创血压测量放大器：是一个连续无创实时测量人的血压的独立系统。系统使用一种血压计技术记录动脉内脉搏压力。血压计传感器在腕关节袖带帮助下被放置茎突的末端。无创血压测量模块也包含一个内部示波器袖口测量系统把相对的动脉内脉搏压力读数定标成绝对的数值。无创血压测量系统输出一个代表血压的模拟波形。示波计的测量以用户定义的间期执行，确保无创血压测量模块产生的血压波形的精度。微控制系统能连接这个波形，软件能从波形中提取收缩压、舒张压和平均血压值。无创血压测量模块包括一根电缆和连接到无创血压测量模块的信号隔离器。

15)EEG脑电放大器：用来放大与脑神经活动有关的生物电，记录单极或双极EEG。输出可以选择普通EEG和alpha波探测模式。Alpha波输出一个光滑的波形，波峰显示最大的alpha波活动(信号能量在8-13HZ范围内)。可以匹配所有的2mm柔性电极插头，包括用于高灵敏测量带屏蔽的电极插头。

16)EOG眼电放大器：用来放大角膜和视网膜电位。放大器测量眼睛周围皮肤的直流电，此电位与各方向眼动的程度成比例。输出可以选择普通EOG 和衍生EOG。选择衍生模式时，放大器输出的是对研究扫视和眼球颤动很有用的眼动速度。

17)EGG胃肠电放大器：放大胃及肠平滑肌的电信号。记录受慢波收缩程度影响的胃肠表面或皮肤周围的电位。

18)ERS刺激反应放大器：是一个极低噪声差分放大器，用于放大很小的信号。增益和带宽的选择对许多刺激反应测试都很有用。它可以用于声音脑干反应、躯体刺激反应、神经传导速度记录等。

19)STM刺激输出放大器：可以为神经传导，唤起反应(例如，ABR研究)，声音刺激反应和身体知觉反应提供脉冲和波形刺激输出。软件中提供单、双、多脉冲任意极时序的方便修改，还为其它种类的物理实验提供基本的正弦曲线，三角波，具形波输出。这些波是可以改变的，或者可以用很少的步骤建立一个自定义输出。激励的持续时间，重复性，放大倍数是可以定义的；放大倍数还可以由模块前面板手动控制。超载和刺激指示器也在前面板上。外部激励输出可以用来直接驱动用于听觉激励反映研究的耳机。50欧姆输出选项可以用作计量器，记录仪等的输入。

不同生物传感信号的换能器选择：

呼吸气流换能器：流速范围：300升/分钟；输出：60微伏/(升/秒)

智能穿戴服温度测量探头：(阻抗：2252欧坶；最高温度：60℃)

1)快速响应温度探头，适用于温度变化快的场合，例如吸入呼出气流。响应时间0.6秒。直径1.7毫米，长度5毫米。

2)体表温度探头，粘贴于皮肤表面测量温度。响应时间1.1秒。直径9.8 毫米。厚度3.3毫米。

3)液浸探头，不锈钢防水放酸外壳保证探头可用于液体浸泡环境。响应时间3.6秒。直径4毫米，长度115毫米。

4)表面温度探头，用于手指或脚指温度测量。响应时间1.1秒。16毫米长，17毫米宽，8毫米高。

5)通用型温度探头，响应时间0.9秒。直径3.3毫米，长度9.8毫米。

6)防水型温度探头，用于口腔或直肠温度测量。响应时间1.1秒。直径 3.3毫米，长度9.8毫米。

光电脉搏传感器：与PPG光电容积放大器相连记录脉压波形。它包括一对红外发光管和光电管，反射的红外光随血流变化而变化。(波长：860nm+/-60nm；光学滤波：800nm)

血氧饱和度传感器：与OXY血氧饱和度放大器相连测定血氧饱和度、心率和脉搏波形。智能可穿戴服饰可以手套或袜子的形式，夹住手指或脚趾进行快速或长时间跟踪测量。(发射光波：660nm红光)

呼吸绑带换能器：与RSP呼吸放大器连接用来测量呼吸运动，可测量呼吸时胸腔腹腔运动，用于人体。

皮肤电阻传感器：与GSR皮肤反应放大器连接用于测量皮肤传导性。两个6mm直径Ag-AgCl非极化电极固定在手指上，屏蔽导线长3米。

7)智能可穿戴服饰的皮肤贴片：使用激光多普勒探头，分类如下：

A)贴于皮肤表面测量皮下组织血流，另一端通过连线接入LDF激光多普勒模块。片式探头，17毫米直径，厚度8毫米。

B)贴于皮肤表面测量皮下组织血流，另一端通过连线接入LDF激光多普勒模块。可置用于绷带下进行慢性创伤治疗的研究。片式探头，17毫米直径，厚度6毫米。

C)曲线形轮廓贴于皮肤表面测量皮下微血管血流，适于特殊条件研究，如RAYNAUD症。另一端通过连线接入LDF激光多普勒模块。片式探头，17 毫米直径，厚度10毫米。

D)贴于皮肤表面测量皮下组织血流，适于小动物外科恢复治疗及术后监测，另一端通过连线接入LDF激光多普勒模块。片式探头，5毫米直径，厚度10毫米。

E)医用不锈钢制造，创伤性内镜式微血管组织血流监测。可用微操作器夹持测量软组织，如脑组织和肌肉。针式探头，长度25毫米，直径1毫米。

F)医用不锈钢制造，创伤性内镜式微血管组织血流监测。可直接插入皮肤，肌肉，器官组织测量毛细血管血流。针式探头，长度25毫米，直径480微米。

G)适用于测量小动物皮肤表面下微血管血流。片式探头，5毫米直径，厚度5毫米。

8)生物电电极：重复使用氯化银银电极。屏蔽式生物电电极、非屏蔽式生物电电极、中孔式生物电电极、X光透明生物电电极(参考尺寸：7.2毫米外径，4毫米电极直径，6毫米厚。导联线长1.5米。)

9)EL系列电极：屏蔽式条状电极、非屏蔽式条状电极(参考尺寸：电极间距30毫米)；可用于记录或刺激。

10)LEAD电极导联线：用于连接柔性贴片电极记录生物电信号。

11)智能可穿戴运动带：三轴角加速度换能器与速度放大器相连提供三个输出，同时测量XYZ三个轴线方向的加速度。可以用于测量身体上的各个部位。适于测量慢速动作，例如走动；也适于测量快速动作，例如打网球时摆臂。

12)智能穿戴运动鞋：趾跟冲击换能器，包括两个压敏电阻，通常贴在鞋底，一个在脚趾下，另一个在脚跟下。走路时趾跟冲击数据输入模拟通道。换能器直接与HLT放大器相连。

13)智能穿戴肌肉力量绑带：是一个等容握力计用于测量多个肌肉群握力或拉力。通过柔性电极和SAAS云平台算法接入DA放大器。(测力量程： 0-100公斤)

14)智能穿戴运动腕带：用于测量肢体的角度变化，其嵌入式阻块补偿了 肢体运动是距离变化的影响。可用于同时测量两个直角转轴的转动(例如手 腕转动伸展，测量范围：+/-180°)；可用于测量一个平面内的转动(前臂、 手掌向下、仰卧起坐，测量范围：+/-90°)；可用于测量手指关节运动(测量 范围：+/-180°)。

15)智能穿戴心音麦克风：是将压电陶瓷片固定在圆形金属座上，获得的电信号送入DA100C放大器；用于直接记录心音或与血压袖带配合通过记录脉搏音确定收缩压和舒张压。(频率响应：35Hz-3500Hz；噪声：5μV)

16)智能穿戴无创血压袖带：换能器用于测量收缩压和舒张压，包括标准成人袖带、充气泵、压力表和压力传感器。使用时连接到DA通用放大器(测量范围：20mmHg-300mmHg；精度：+/-3mmHg)。

智能穿戴脑电帽：19个电极按标准位置固定在帽子上，柔性电极无需脑电膏和导电胶注入。智能穿戴脑电帽与16个EEG放大器及监测微控制系统连接可以记录16导脑电图。四个规格：45-50cm(儿童)、50-54cm(小)、54-58cm (中)、58-62cm(大)。

监测硬件性能参数如下：

1)16个模拟数据采集通道；2)16个数字输入通道；3)16个计算通道； 4)2个模拟输出通道；5)16位A/D转换；6)采样率：400KHZ(40万点/ 秒)；7)可联网工作；8)漏电流小于8μA。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自供电柔性电极的智能可穿戴组件，包括可穿戴饰物、监测主机、柔性电极和微控制器，所述的监测主机、柔性电极和微控制器均安装于所述可穿戴饰物上，所述柔性电极设置在可穿戴饰物的内侧，所述的柔性电极与微控制器电连接，所述监测主机和微控制器设置在所述可穿戴饰物的外侧；所述监测主机检测人体的微电流和弱电场，并将检测到的信号传输给所述微控制器。

2.根据权利要求1所述的自供电柔性电极的智能可穿戴组件，其特征在于，所述监测主机包括用于检测人体微电流的细胞微电流传感器和用于检测人体弱磁场的细胞弱磁场传感器，所述微控制器包括D/A转换单元A/D转换单元和CPU，所述细胞微电流传感器输出微电流检测信号，并与所述D/A转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述D/A转换单元转换后的信号进行数据处理；所述细胞弱磁场传感器输出弱磁场检测信号，并与所述A/D转换单元进行信号传输，所述CPU根据所述A/D转换单元转换后的信号进行数据处理。

3.根据权利要求2所述的自供电柔性电极的智能可穿戴组件，其特征在于，所述CPU内置有蓝牙模块或无线通信模块，所述CPU通过蓝牙模块或无线通信模块与移动终端通信，并将数据传输至移动终端，所述移动终端向云服务器上传数据，所述云服务器被备份的数据导入所述移动终端。

4.根据权利要求1、2或3所述的自供电柔性电极的智能可穿戴组件，其特征在于，所述移动终端为智能手持设备，所述智能手持设备内安装有应用软件，在所述应用软件内设置账号，通过登录账号获取数据，所述云服务器中的数据同步至该账号下进行存储。

5.根据权利要求2所述的自供电柔性电极的智能可穿戴组件，其特征在于，所述细胞微电流传感器和细胞弱磁场传感器集成于芯片内，作为监测芯片。

6.根据权利要求1、2或3所述的自供电柔性电极的智能可穿戴组件，其特征在于，所述可穿戴饰物为服饰、饰品、肩带、腰带、腕带、袜子或帽子。

7.根据权利要求4所述的智能可穿戴组件，其特征在于，所述蓝牙模块包括电池、LDO电源、蓝牙芯片和控制蓝牙芯片是否使能工作的开关，所述电池上设有USB接口，所述电池的输出端与所述LDO电源连接，所述LDO电源进行功率转换后对所述蓝牙芯片供电，所述蓝牙芯片与所述CPU进行数据传输。

8.根据权利要求4所述的智能可穿戴组件，其特征在于，所述可穿戴组件还包括脉冲电磁场的自供电柔性石墨烯电极，所述经过放大器放大的脉冲生物电磁场的自供电柔性石墨烯电极与微控制器连接。

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