物联网无线信息采集与健康信息管理系统的研究
Research on Wireless Information Collection and Health Information Management System with Internet of Things
健康是人类追求的目标之一,健康信息的有效管理是人们迫切关心的问题.目前,要利用现代信息技术去完善健康信息的管理,并把健康管理进行家庭化或社区化.但是,市场上出现的健康产品功能不够完善,例如检测不够方便,信息不全面,与移动设备和云端服务器连接不够迅速.基于该趋势和研究现状,本课题提出研究物联网无线信息采集与健康信息管理系统.通过采集设备采集体温、心电、血压、血糖、血氧饱和度等生理参数,利用无线模块将生理参数传输到移动设备,移动设备接收和显示生理参数.同时设计高性能健康管理云服务系统,接收和处理设备传输的生理数据并保存数据.具体做了以下工作:(1)设计无线通信协议和移动端程序.生理参数采集设备与无线模块通信.为了更好的传输生理数据,设计了采集设备基础通信协议,有效地实现了采集模块网络直连和移动端多蓝牙多采集设备连接程序.(2)波形信号噪声处理.分析了脉搏波信号特点和噪声干扰种类;针对EMD(Empirical Mode Decomposition)、EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)、CEEMDAN(The Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition With Adaptive Nosie)算法在脉搏波波形处理过程中的缺点,提出使用改进的CEEMDAN算法对脉搏波波形去噪,提高了采集设备准确性和抗干扰性.(3)健康信息管理系统的云端服务器处理程序.提出利用DUBBO微服务架构实现后台调度;对数据库表进行设计,优化表的查询时间;完成服务器前端和实时曲线绘制架构;对服务器高并发问题进行处理,优化并降低了云端服务器的访问延迟.(4)系统功能测试分析.对移动端多蓝牙连接成功率、耗时和传输吞吐量进行测试;同时验证了改进的CEEDMAN算法在实际脉搏波信号处理过程的去噪优势;采用专业医疗设备测量结果与采集设备测量结果进行对比,对比的结果表明采集设备采集数据的准确性达到设计要求.在服务器性能方面,利用相关测试工具对服务器的抗压能力进行计算,结果表明服务器每天能够承受百万次请求.
- 作者：
- 阮凯敏
- 学位授予单位：
- 宁波大学
- 专业名称：
- 工程硕士(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 林卫星；胡超
- 中图分类号：
- TP391.44；TN929.5；TP315
- 关键词：
- 无线数据采集；CEEMDAN；微服务；Dubbo；高性能服务
- Wireless data collection; CEEMDAN; micro service; Dubbo; high performance service;