CN212489874U - 体征数据采集系统及其健康手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种体征数据采集系统及其健康手环，其包括控制单元、采集单元和通讯单元，所述通讯单元包括无源收发器，所述控制单元分别电连接所述采集单元和无源收发器，所述采集单元采集外部健康参数，所述控制单元依据所述外部健康参数生成体征数据并加密存储于所述无源收发器内，以供外部设备无源获取所述体征数据；本实用新型的体征数据采集系统，其以被动的方式供外部设备读取已保存的体征数据，无需持续或间断的与外部设备进行数据交互，其功耗低，且能够在系统电量不足或断电的情况下依然可被外部设备主动读取体征数据；本实用新型还公开了一种健康手环。

Description

体征数据采集系统及其健康手环

技术领域

本实用新型涉及健康管理领域，尤其涉及体征数据采集系统及其健康手环。

背景技术

随着经济的发展，人民群众越来越开始注重健康，常用的用于表征健康的体征数据有体温数据、心率数据、血氧数据等，而上述体征数据的获取都需要依赖专有的测试工具。为了方便获取体征数据，越来越多的穿戴式智能设备进入了人们的生活，一定程度上提高人们的生活质量，同时也对人们的生活和感知带来相当改变。

现有的智能手环属于穿戴式智能设备，其能够记录步数、获取佩戴者诸如体温、心率等体征数据，并可通过手环进行实时显示和回看，同时也会在联网的情况下将采集到的体征数据发送至手机、平板等智能终端和外部服务器等以进行数据存储备份。现有智能手环通过诸如2.4GHz RFID、蓝牙、WiFi等有源的方式向手机、平板等智能终端和服务器等外部设备传输数据，以便于佩戴者能够将体征数据保存备份，及医院或者手环相关管理者可以通过上述外部设备采集佩戴者的体征数据，以便对佩戴者进行生命体征数据监测或者健康管理。

然而，上述智能手环与外部设备长期保持数据交互状态，其功耗较大，且当智能手环电量不足或断电时，其不能继续通过有源的方式向外传输数据，即丧失对外传输数据的功能，相关已被保存的体征数据不能被外部设备接收，尤其当佩戴者正接受医院或手环相关管理者的数据采集时，医院或手环相关管理者因无法获取佩戴者的相关体征数据而无法对佩戴者的健康状态进行有效评估。

因此，亟需体征数据采集系统及其健康手环来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种体征数据采集系统，其以被动的方式供外部设备读取已保存的体征数据，无需持续或间断的与外部设备进行数据交互，其功耗低，且能够在系统电量不足或断电的情况下依然可被外部设备主动读取体征数据。

为了实现上有目的，本实用新型公开了一种体征数据采集系统，其包括控制单元、采集单元和通讯单元，所述通讯单元包括无源收发器，所述控制单元分别电连接所述采集单元和无源收发器，所述采集单元采集外部健康参数，所述控制单元依据所述外部健康参数生成体征数据并加密存储于所述无源收发器内，以供外部设备无源获取所述体征数据。

较佳地，所述通讯单元还包括天线，所述天线电连接所述无源收发器，所述外部设备借由所述天线读取所述无源收发器。有效解决了系统在电量不足或断电的情况下依然可以被外部设备读取缺电前的数据，且医生或者手环管理者可以通过手持或者固定采集终端设备非接触式获取佩戴者保存在无源收发器内的体征数据。

较佳地，所述无源收发器为UHF RFID无源收发器和/或NFC无源收发器，采用UHFRFID和NFC无源通信方式，无需持续或间断的接入无线网络或外部设备，只需要在外部设备以一定距离靠近无源收发器才与其通讯，极大地降低了产品功耗，且无源收发器比有源收发器造价更低，电路设计更简单，有效节约成本。UHF RFID和NFC两种方式可以二选一，成本较低。

较佳地，所述无源收发器具有唯一身份识别信息，预设有当前无源收发器的唯一身份识别信息的外部设备可读取所述无源收发器。由于佩戴者保存在无源收发器内的体征数据已被加密，只有已经授权的外部设备才能采集相关数据，能保证佩戴者的个人信息不被泄露，有效保护个人隐私。

较佳地，所述体征数据采集系统还包括储能单元，所述储能单元对所述控制单元供电。

具体地，所述储能单元为锂电池。锂电池相对传统电池具有体积小、电池容量大、寿命长等特点，通过锂电池为整个体征数据采集系统供电，可以满足全天候实时检测人体生命体征，以及一天24小时的数据存储。

较佳地，所述体征数据采集系统还包括显示单元，所述显示单元电连接所述控制单元以显示所述体征数据，以供佩戴者实时查看和翻看相关数据。

较佳地，所述体征数据包括体温数据，所述采集单元包括温度传感模块，所述温度传感模块采集外部温度参数，所述控制单元依据所述外部温度参数生成当前体温数据。

较佳地，所述体征数据包括心率数据和血氧数据，所述采集单元包括心率传感模块和血氧传感模块，所述心率传感模块采集外部心率参数，所述控制单元依据所述外部心率参数生成当前心率数据；所述血氧传感模块采集外部血氧参数，所述控制单元依据所述外部血氧参数生成当前血氧数据。

较佳地，所述体征数据采集系统还包括提醒单元，所述提醒单元电连接所述控制单元，所述控制单元预设有预警数据，并依据所述体征数据和预警数据控制所述提醒单元动作。当佩戴者相应体征数据出现异常时，系统可以对佩戴者作出及时提醒。

相应地，本实用新型还公开了一种健康手环，其包括如上所述的体征数据采集系统和手环本体，所述体征数据采集系统设于所述手环本体。

与现有技术相比，本实用新型的健康手环将采集到的的体征数据加密保存于无源收发器，一方面，其采集到的体征数据能够以被动的方式供外部设备无源单向获取，而无需依赖诸如2.4GHz RFID、蓝牙、WiFi等有源的方式对外进行持续或间断的信息交互，有效降低健康手环的功耗；另一方面，当健康手环电量不足或断电时，由于无源收发器不依赖于电源即可供外部设备无源读取数据，使得健康手环能够在电量不足或断电的情况下仍然能够供医院或手环相关管理者获取佩戴者在电量不足或断电前保存的相关体征数据，以对佩戴者的健康状态进行有效评估。

附图说明

图1是本实用新型的健康手环的结构示意图。

图2是本实用新型的第一实施例的体征数据采集系统的电路框图。

图3是本实用新型的第二实施例的体征数据采集系统的电路框图。

图4是本实用新型的第三实施例的体征数据采集系统的电路框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1和图2所示，本实施例的健康手环1000包括体征数据采集系统100和手环本体200，该体征数据采集系统100设于手环本体200内，使得本健康手环1000具备体征数据采集功能。体征数据采集系统100包括控制单元10、采集单元20和通讯单元30。其中，通讯单元30包括无源收发器31和天线32，控制单元10分别通过对应的I2C接口电连接采集单元20和无源收发器31，采集单元20采集外部健康参数，控制单元10依据外部健康参数生成体征数据并加密存储于无源收发器31内，以供外部设备(图中未示)无源获取体征数据。

上述无源收发器31为UHF RFID无源收发器31，其天线32为与UHF RFID无源收发器31相对应的UHF RFID天线32，天线32电连接无源收发器31，外部设备借由天线32读取无源收发器31。操作时，外部设备的读取模块以非接触的方式靠近健康手环1000，读取模块产生的电磁波经由天线32传递至无源收发器31，存储于无源收发器31内的体征数据以电磁波为载体经由天线32传输至读取模块，从而完成对体征数据的无源读取。具体设置时，可将天线32内置于手环本体200的腕带处，以提高通讯精度。本实施例采用的无源收发器31效解决了系统在电量不足或断电的情况下依然可以被外部设备读取缺电前的数据，且医生或者手环管理者可以通过手持或者固定采集终端设备非接触的获取佩戴者保存在无源收发器31内的体征数据，有效解决医生/手环管理者与佩戴者/健康手环1000的接触，有效防止病毒细菌的接触传染。需要说明的是，UHF RFID无源收发器31的工作原理为本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。

本实施例的无源收发器31预设有唯一身份识别信息，预设有当前无源收发器31的唯一身份识别信息的外部设备可直接通过非接触式读取无源收发器31所存储的内容。且由于佩戴者保存在无源收发器31内的体征数据已被加密，只有已经授权的外部设备才能采集相关数据，能保证佩戴者的个人信息不被泄露，有效保护个人隐私。

值得注意的是，无源收发器31所存储的体征数据可以为最近一次采集到的体征数据，也可以为历史采集到的体征数据，无源收发器31具体存储到的体征数据的数据量根据实际需求设定，在此不做限定。

请参阅图2所示，本实施例的体征数据采集系统100还包括储能单元40、显示单元50、提醒单元60，储能单元40电连接控制单元10并对控制单元10进行供电。具体地，本实施例的储能单元40为锂电池，锂电池相对传统电池具有体积小、电池容量大、寿命长等特点，通过锂电池为健康手环1000供电，可以满足全天候实时检测佩戴者的生命体征，以及满足一天24小时的数据存储，为佩戴者的健康状况提供详细数据支撑。当然，储能单元40还可以为铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、氢电池等其他能够为健康手环1000提供电能的电池，在此不对储能单元40的具体类型进行限定。进一步地，储能单元40可以通过一MicroUSB充电接口接入外部电源进行充电操作，当然，储能单元40还可以通过其他类型接口接入外部电源，在此不做限定。

显示单元50通过SPI接口电连接控制单元10以显示体征数据，以供佩戴者实时查看和翻看相关数据，这里的显示单元50具体为LED屏，优先选用LED全色显示面板，以通过不同颜色显示不同的体征数据。LED屏具有功耗低，造价便宜等特点，适于在健康手环1000中使用。

提醒单元60电连接控制单元10，控制单元10预设有预警数据，并依据体征数据和预警数据控制提醒单元60动作。当佩戴者相应体征数据出现异常时，系统可以对佩戴者作出及时提醒。本实施例的提醒单元60的具体提醒方式可以通过马达震动、LED屏闪烁或扬声器鸣叫等方式实现。值得注意的是，本实施例的提醒单元60对体征数据出现异常时进行提醒，其具体电路可以通过一系列比较器搭建形成硬件电路实现，当然，提醒单元60的提醒功能还可以通过可编程逻辑芯片进行编程实现，在此不做赘述。

请参阅图2所示，本实施例的体征数据包括体温数据、心率数据和血氧数据，采集单元20包括温度传感模块21、心率传感模块22和血氧传感模块23，温度传感模块21采集外部温度参数，控制单元10依据外部温度参数生成当前体温数据；心率传感模块22采集外部心率参数，控制单元10依据外部心率参数生成当前心率数据；血氧传感模块23采集外部血氧参数，控制单元10依据外部血氧参数生成当前血氧数据。需要说明的是，本实施例所提及的温度传感模块21、心率传感模块22和血氧传感模块23对数据的采集及对应数据的加密存储均为本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。

需要说明的是，在其他实施方式中，健康手环1000可以根据实际需求，选定温度传感模块21、心率传感模块22和血氧传感模块23中的一者或者多者进行数据采集，当然，本健康手环1000还可以根据其他采集要求配置其他传感器以满足不同需求。

请参阅图3所示，区别于第一实施例中无源收发器31和天线32的类型，在第二实施例中，无源收发器31为NFC无源收发器31，其天线32为与NFC无源收发器31相对应的NFC天线32。无源收发器31采用NFC无源收发器31，无需持续或间断的接入无线网络或外部设备，只需要在外部设备以一定距离靠近无源收发器31才与其通讯，极大地降低了产品功耗，且其成本造价相对一般的有源收发器造价更低，电路设计更简单，有效节约健康手环1000的总体成本。需要说明的是，NFC无源收发器31的工作原理为本领域技术人员所熟知的，在此不做赘述。具体设置时，可将天线32内置于手环本体200的腕带处，以提高通讯精度。

请参阅图4所示，区别于第一实施例和第二实施例中的单一无源收发器31和天线32，在第三实施例中，健康手环1000包括两组通讯单元30，其中一组通讯单元30中的无源收发器31为UHF RFID无源收发器31，其天线32为与UHF RFID无源收发器31相对应的UHF RFID天线32，另一组通讯单元30中的无源收发器31为NFC无源收发器31，其天线32为与NFC无源收发器31相对应的NFC天线32。以上设置使得本实施例的健康手环1000的适用性更强，既能供读取模块为UHF RFID制式的外部设备读取体征数据，又能供读取模块为NFC制式的外部设备读取体征数据，已满足更多的使用需求。具体设置时，可将两组天线32分别内置于手环本体200的不同腕带段，以避免信号间的干扰，从而进一步提高通讯精度。

结合图1-图4所示，本实用新型的健康手环1000将采集到的的体征数据加密保存于无源收发器31，一方面，其采集到的体征数据能够以被动的方式供外部设备无源单向获取，而无需依赖诸如2.4GHz RFID、蓝牙、WiFi等有源的方式对外进行持续或间断的信息交互，有效降低健康手环1000的功耗；另一方面，当健康手环1000电量不足或断电时，由于无源收发器31不依赖于电源即可供外部设备无源读取数据，使得健康手环1000能够在电量不足或断电的情况下仍然能够供医院或手环相关管理者获取佩戴者在电量不足或断电前保存的相关体征数据，以对佩戴者的健康状态进行有效评估。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种体征数据采集系统，其特征在于：包括控制单元、采集单元和通讯单元，所述通讯单元包括无源收发器，所述控制单元分别电连接所述采集单元和无源收发器，所述采集单元采集外部健康参数，所述控制单元依据所述外部健康参数生成体征数据并加密存储于所述无源收发器内，以供外部设备无源获取所述体征数据。

2.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：所述通讯单元还包括天线，所述天线电连接所述无源收发器，所述外部设备借由所述天线读取所述无源收发器。

3.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：所述无源收发器为UHF RFID无源收发器和/或NFC无源收发器。

4.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：所述无源收发器具有唯一身份识别信息，预设有当前无源收发器的唯一身份识别信息的外部设备可读取所述无源收发器。

5.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：还包括储能单元，所述储能单元对所述控制单元供电。

6.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：还包括显示单元，所述显示单元电连接所述控制单元以显示所述体征数据。

7.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：所述体征数据包括体温数据，所述采集单元包括温度传感模块，所述温度传感模块采集外部温度参数，所述控制单元依据所述外部温度参数生成当前体温数据。

8.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：所述体征数据包括心率数据和血氧数据，所述采集单元包括心率传感模块和血氧传感模块，所述心率传感模块采集外部心率参数，所述控制单元依据所述外部心率参数生成当前心率数据；所述血氧传感模块采集外部血氧参数，所述控制单元依据所述外部血氧参数生成当前血氧数据。

9.如权利要求1所述的体征数据采集系统，其特征在于：还包括提醒单元，所述提醒单元电连接所述控制单元，所述控制单元预设有预警数据，并依据所述体征数据和预警数据控制所述提醒单元动作。

10.一种健康手环，其特征在于：包括体征数据采集系统和手环本体，所述体征数据采集系统如权利要求1-9中任一项所述，所述体征数据采集系统设于所述手环本体。

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