體感網感知終端系統、感知節點及感知方法

2023-05-14 19:02:11 2

專利名稱：體感網感知終端系統、感知節點及感知方法
技術領域：
本發明涉及移動健康領域，特別涉及一種體感網感知終端系統、感知節點及感知方法。
背景技術：
隨著移動通信、體感網及傳感器等高新技術的發展，移動健康這一技術領域越來越顯示出廣闊的市場前景。其中體感網感知終端系統是移動健康領域的重要組成部分，包括可佩帶的各種感知節點自動採集人體的生理信號，如心電、血壓、運動等生理參數，進行前端信號處理，數據融合和特徵提取，最終通過無線通信傳送到用戶使用的終端。用戶使用的終端可進一步把數據通過無線網絡傳輸到遠程的健康醫療服務商。目前，有兩大類實現體感網感知終端系統的方案，一種為可攜式終端實現，另一種為一體機實現，以下分別說明。可攜式終端實現為了使心臟病患者在家中就能夠監測心律失常(Arrhythmia),對用戶採用可攜式終端進行實時的心臟監測。但是該方法只能對人體心電信號進行長時檢測，缺乏對其他如運動和體溫等採集情景的感知，也不能綜合如血壓和血氧等其他生理指標進行綜合診斷，無法滿足移動健康的全部需要。腕錶式健康終端是基於MTK平臺開發的，集成了全球定位系統(GPS)、加速度等傳感器和模塊，可實現定位、運動檢測、脈搏心率監測以及信息反饋(系統反饋及簡訊)等功能，但是採用內置GPRS模塊實現數據上傳，而不是採用短距離通信的方式先將數據轉發給終端，再通過終端進行上傳，因此功耗較大，考慮到腕錶式健康終端的能量相比用戶使用的終端體積小得多，GPRS帶 寬有限，無法滿足大批量數據的實時上傳，如心電波形數據的上傳，也無法保證長時間檢測。通過前端信號採集處理電路收集心電、血壓、血糖、血氧及運動等數據，通過內置的傳統藍牙與用戶使用的終端連接，進行數據上傳，由於沒有採用低功耗藍牙技術作為無線通信解決方案，無線通信功耗較高，而且前端信號採集處理電路採用模擬電路實現，體積比較大且功耗大，無法保證長時間檢測，不能提供更好的用戶體驗。一體機實現心電圖手機一體機，可以將收集到的心電圖數據通過終端直接發送到後臺系統，提供血壓、血糖、血脂及數據上傳及管理服務，但是由於該一體機是由平板電腦改造設計而成，體積較大，功耗較高且不便於攜帶，也不能進行長時間跟蹤檢測。一種健康終端，不但能夠將採集的生理健康數據快速準確地通過第三代傳輸模塊傳輸到遠端伺服器，並接收和查看健康數據分析結果，還可以直接通過該健康終端實現遠程的視頻通話。可以通過標準的接口與各種採集傳感器進行連接，採集各種生理參數，但是由於體積較大，與各個採集傳感器採用有線方式連接，不便於攜帶，也不能進行長時間跟蹤檢測。
綜上，目前採用一體機實現體感網感知終端系統時，雖然可以支持各種模式的生理傳感器採集，並且具有顯示和視頻功能，但是無法實現小型化和集成化，由於體積較大功耗較高，不便於攜帶，也不能依靠電池進行長時間跟蹤檢測。採用可攜式終端實現體感網感知系統時，普遍採用藍牙或GPS模塊實現無線數據傳輸，如果進行大批量數據的實時上傳，功耗校高，會縮短檢測生理指標的周期，對於需要24小時進行檢測的用戶來說，無法滿足他們的需要。感知節點採用模擬電路實現，體積較大，功耗較高，信號質量差，不能提供更好的用戶體驗，感知節點採集生理信號模式單一，缺乏對其他諸如運動及體溫等採集情景的感知，不能綜合如血壓及血氧等其他生理指標進行綜合診斷，無法滿足移動健康的全部需要。考慮到體感網感知終端系統具有需要長時間檢測、可方便穿戴、多種生理指標檢測和保證數據的安全有效等特性，為了達到更好的用戶體驗，對於體感網感知終端系統的功耗、體積、無線通信性能、多模態檢測、信號和數據預處理都有較高的要求。片上系統(SoC)是一個有專用目標的集成電路，其中包含完整系統，包括集成處理器、射頻、數位訊號處理(DSP)、隨機存儲器(RAM)、各種標準接口、數模變換器(ADC)及電源控制等模塊於一體的集成晶片。隨著SoC技術的發展，採用基於SoC晶片的體感網感知終端系統設計方法，能夠相 比現有的嵌入式通用平臺更有針對性，可以大大縮小終端體積，提供更多模式的生理信號採集，提高集成度，減少分立電子元器件的使用，降低成本，滿足移動健康對設備小型化、便攜及低成本的需要。雖然SoC上硬體模塊眾多，但是由於SoC晶片需要控制體積和成本，其外部接口有限，很多硬體模塊如:內部集成電路總線(I2C)接口、串行外圍設備(SPI)接口、通用輸入輸出(GPIO)接口、通用串行總線(USB)接口都會採用復用管腳的方式設計，在外部電路的設計上往往只能選擇使用其一種功能，因此採集的信號十分有限，對於單一生命體徵採集任務的設備來說可以使用，但對於多模態監測的體感網無法直接使用。現有的投入使用的SoC大都是通用性較強的晶片，沒有針對體感網感知終端系統及移動健康的專用晶片，沒有相應的信號預處理設計，不能直接應用於體感網生理指標檢測中，需要設計符合人體生理電信號特性的預處理電路，因此SoC技術尚未在體感網多模態感知終端的設計中得到應用。現有的生命體徵採集設備普遍採用普通藍牙或者GPRS模塊來實現無線數據傳輸，如果進行大批量數據的實時上傳，功耗較高，會大大縮短檢測生理指標的周期，對於需要24小時心電檢測的用戶來說，不能滿足他們的需要。普通藍牙為Bluetooth 2.1+EDR或者Bluetooth3.0+HS,而低功耗藍牙為Bluetooth4.0，低功耗藍牙具有超低功耗和瞬時啟動的優點。隨著低功耗藍牙技術的發展，採用低功耗藍牙作為短距離無線通信的方式，可降低無線通信功耗，延長終端的充電周期，實現可長時間檢測，滿足移動健康監測需求。但是由於低功耗藍牙與普通藍牙在調製方式和信道分配及控制方式上均不同，因此現有設計都無法與低功耗藍牙技術兼容，低功耗藍牙技術無法直接應用於體感網的節點中，需要專門的電路設計以及體感網傳輸控制協議的設計。考慮到低功耗藍牙的握手協議及身份認證機制比較繁瑣，在需要頻繁建立連接的體感網檢測應用中，會給用戶帶來很多操作麻煩，由於手機和體感網節點是已經建立了固定的數據傳輸鏈路和信任關係，不需要進行重複地認證，因此設計優化的控制協議不僅可以方便用戶使用和操作，而且提高控制效率，降低控制的通信開銷，提供更好的用戶體驗，延長節點壽命。綜上，在實現體感網感知終端系統時，保證前端用於信號採集的感知節點可便攜、功耗低且體積小，在採集生理信號模式多，傳輸數據時信號質量好且傳輸連續，是一個亟待解決的問題。

發明內容
有鑑於此，本發明提供一種體感網感知終端系統。該系統中的感知節點可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多，在傳輸數據時信號質量好且傳輸連續。本發明還提供一種感知節點，該感知節點可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多，在傳輸數據時信號質量好且傳輸連續。本發明還提供一種體感網感知終端的感知方法，該方法中的感知節點可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多，在傳輸數據時信號質量好且傳輸連續。為達到上述目的，本發明實施的技術方案具體是這樣實現的:一種感知節點，包括:數字傳感器模塊、接口選擇控制電路、信號預處理電路、信號處理模塊及無線通信模塊，其中，數字傳感器模塊，用於採集數字人體生理信號，傳輸給無線通信模塊；接口選擇控制電路，用於接收不同模擬人體生理信號後，提供給信號預處理電路；信號預處理電路，用於對從接口選擇控制電路接收的不同模擬人體生理信號進行噪聲濾波後，發送給信號處理模塊；信號處理模塊，用於對經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號進行放大採樣後，轉換為數字人體生理信號發送給無線通信模塊；無線通信模塊，用於接收信號處理模塊發送的經放大採樣的不同數字人體生理信號，通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端，接收數字傳感器模塊發送的數字人體生理信號，通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。所述接口選擇控制電路為多路輸入接口一路輸出接口的接口選擇控制電路，採用驅動電路控制所述接口選擇控制電路中的驅動電路分時將不同輸入接口接收的不同模擬人體生理信號輸出。所述信號預處理電路，還用於採用截止頻率為100赫茲的低濾波器及50赫茲的陷波電路對接收的不同模擬人體生理信號進行噪聲濾波。所述數字傳感器模塊包括溫度傳感器和/或加速度傳感器。所述無線通信模塊，還用於根據接收的終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體生理信號。所述無線通信模塊，還用於根據所接收的終端發送的控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號， 根據所接收到的控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；根據所接收到的控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。所述無線通信模塊，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接。一種體感網感知終端系統，包括:感知節點和終端，其中，感知節點，用於將所採集的不同模擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端；將所採集的數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端;終端，用於通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議接收數字人體生理信號。所述終端，還用於發送參數設置包給感知節點，該參數設置包攜帶對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據；所述感知節點，還用於根據所接收的終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體生理信號。

所述終端，還用於發送控制包給感知節點，攜帶發送感知數據、時間同步或停止發送感知信息；所述感知節點，還用於接收終端發送的控制包，控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。所述感知節點，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接；所述終端，還用於與感知節點之間建立低功耗藍牙連接。一種體感網感知終端的感知方法，該方法包括:感知節點接收採集的不同模擬人體生理信號或/和數字人體生理信號；感知節點將所採集的不同模擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號；感知節點將得到的不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。在該方法之前，還包括:感知節點和終端建立低功耗藍牙連接。該方法還包括:感知節點接收終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數執行所述發送數字人體生理信號給終端的步驟。該方法還包括:根據所接收的終端發送的控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，根據所接收到的控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；根據所接收到的控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。由上述方案可以看出，本發明在實現體感網感知終端系統時，採用了 SoC實現感知節點，相比於現有技術採用的模擬電路，具有可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多；對人體生理信號進行採集時，分別採集模擬人體生理信號及數字人體生理信號，並對模擬人體生理信息進行造成濾波、放大採樣及轉換形成數字人體生理信號；在傳輸數據時通過所建立的基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議在感知節點及終端之間傳輸，從而信號質量好且傳輸連續。因此，本發明的系統及方法中提供的感知節點可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多，在傳輸數據時信號質量好且傳輸連續。


圖1為本發明提供的感知節點結構示意圖；圖2為本發明提供的體感網感知終端系統示意圖；圖3為本發明提供的體感網感知終端的感知方法流程圖；圖4為本發明提供的體感網感知終端的感知方法實施例流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明作進一步詳細說明。本發明提供一種便攜的、低功耗、多模態體感網感知終端系統及配套體感網傳輸控制協議，感知節點長時間採集人體的生理信號，如心電、肌電、腦電、血壓、呼吸、運動以及體溫等生理參數，感知節點進行前端信號放大濾波處理，最終通過無線通信傳送到用戶的終端。感知節點對人體生理信號進行採集時，分別採集模擬人體生理信號及數字人體生理信號，並對模擬人體生理信息進行造成濾波、放大採樣及轉換形成數字人體生理信號。本發明可以給使用移動健康業務的用戶提供更加方便、功耗更低以及成本更低的健康指標檢測服務。在本發明中，感知 節點採用SoC技術開發，採用擴展接口功能的電路設計、可接入多路傳感器且對多路傳感器進行靈活切換，在感知節點中具有符合人體生理信號特性的預處理電路。在本發明中，感知節點和用戶使用的終端之間，建立基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議，可以用於縮短建立配對的時間和簡化用戶操作，完成感知節點與終端之間的數據傳輸。在這裡，低功耗藍牙連接就是採用bluet00th4.0完成的連接。具體地說，本發明提供的感知節點有以下功能:I)採集人體生理信號功能:可以採集心電、腦電、肌電、血壓、呼吸、體溫或/和運動加速度等模擬或數字人體生理信號，具有可配置的接口選擇控制電路，使傳感節點實現多種傳感器的接入，實現多模態檢測；2)信號預處理功能:對採集的模擬生理信號進行低通濾波及工頻陷波等預處理，並經過放大採樣為數位訊號；3)無線傳輸功能:作為低功耗藍牙配對通信的從設備，根據作為主設備的終端的配置需求，對採集的數據進行組包和周期性傳輸。本發明提供的終端可以為智能終端，具有以下功能:I)短距離無線傳輸功能:具有低功耗藍牙通信模塊的智能終端；2)設置基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議:實現感知節點與終端之間建立無線通信的一種體感網控制傳輸協議。在啟動後自動完成與感知節點配對和建立連接，縮短建立配對的時間和簡化用戶操作，終端作為藍牙通信的主設備，具有搜索感知節點，發送採集控制命令，收集感知節點的感知數據及配置感知節點參數的功能。圖1為本發明提供的感知節點結構示意圖，如圖所示，包括:數字傳感器模塊、接口選擇控制電路、信號預處理電路、信號處理模塊及無線通信模塊，其中，數字傳感器模塊，用於採集數字人體生理信號，傳輸給無線通信模塊；接口選擇控制電路，用於接收採集不同模擬人體生理信號的電極發送的不同模擬人體生理信號後，提供給信號預處理電路；信號預處理電路，用於對從接口選擇控制電路接收的不同模擬人體生理信號進行噪聲濾波後，發送給信號處理模塊；信號處理模塊，用於對經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號進行放大採樣後，轉換為數字人體生理信號發送給無線通信模塊；無線通信模塊，用於接收信號處理模塊發送的經放大採樣的不同數字人體生理信號，通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端，接收數字傳感器模塊發送的數字人體生理信號通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。在該感知節點中，接口選擇控制電路具有多個輸入接口，用於連接採集不同模擬人體生理信號的電極，諸如採集心電、肌電、腦電、血壓及呼吸等模擬人體生理信號，該接口選擇控制電路對輸入接口輸入的不同模擬人體生理信號分時控制，通過同一接口輸出給信號預處理電路進行處理。接口選擇控制電路為了實現多輸入單一輸出，採用了可程序控制的多個繼電器和驅動電路實現，在不同的時間段驅動電路觸發不同的繼電器導通不同輸入連通輸出，從而輸出不同模擬人體生理信號。在該感知節點中，由於所有電子設備都會產生不程度的高頻噪聲且供電電源也會提供50 60赫茲的工頻噪聲，模擬人體生理信號都是較微弱的信號，噪聲對獲取到準確的模擬人體生理信號有很大幹擾。因此，信號預處理電路就是為了消除噪聲幹擾設置的，包括截止頻率為100赫茲的低濾波器及50赫茲的陷波電路，不同模擬人體生理信號經過低濾波器及陷波電路後，就得到了經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號。在該感知節點中，信號處理模塊對經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號進行放大採樣，轉換為數字人體生理信號，然後經與無線通信模塊之間的SPI接口發送給無線通信模塊、無線通信模塊與信號處理模塊之間具有SPI接口和GPIO接口，無線通信模塊可以通過這兩個接口對信號處理模塊進行配置。信號處理模塊對經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號進行放大倍數根據不同模擬人體生理信號進行不同的配置。該信號處理模塊將放大、採樣及轉換為數字人體生理信號處理集成在一個模塊中，體積功耗較小。在該感知節點中，數字傳感器模塊包括溫度傳感器和/或加速度傳感器，數字傳感器模塊可以採用小型化傳感器模塊設計，本發明考慮到體積的小型化，採用DALLSA公司的型號為DS18B20作為溫度傳感器，採用飛思卡爾公司的型號為MMA7455作為加速傳感器，分別通過GPIO接口和I2C接口與無線通信模塊相連，無線通信模塊通過GPIO接口和I2C接口對數字傳感器模塊進行配置，接收數字傳感器模塊發送的數字人體生理信號。
在該感知節點中，無線通信模塊可以採用TI公司的型號為CC2540的晶片，其中的SPI接口及GPIO-Pl接口與信號處理模塊，其中的GPIO-PO接口與溫度傳感器相連，I2C接口與加速度傳感器相連接。在該無線通信模塊中，其中的微處理器(MCU)可以採用8051MCU，通過驅動程序控制對其他採集模塊進行配置，接收數據。在該無線通信模塊中，還具有低功耗藍牙模塊，該模塊的射頻差分輸入輸出接口 RF_P、RF_N外接阻抗匹配電路及天線，完成低功耗藍牙無線傳輸功能。由於無線通信模塊採用TI公司的CC2540片上的805IMCU和集成的模塊進行採集控制和藍牙傳輸協議控制，而避免了增加其他的處理晶片，相比傳統設計，減少了電子元件的使用，縮小了感知節點的體積，降低了節點功耗和成本，提聞更好的用戶體驗。本發明的感知節點中，無線通信模塊還用於接收終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體生理信號。本發明的感知節點中，無線通信模塊還用於根據終端發送的控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，根據接收到的控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；根據接收到的控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。本發明的感知節點中，所述無線通信模塊，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接。本發明的感知節點採用SoC，內部集成了一個12位8通道的ADC，兩個標準SPI數字接口，及21個GPIO接口，在設置本發明的感知節點時，將這些接口擴展處理，配合相應的驅動程序可以使得感知節點可以採集更多不同的人體生理信號，滿足多模態感知終端系統的需要。圖2為本發明提供的體感網感知終端系統示意圖，包括，感知節點和終端，感知節點和終端之間採用基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸數據，其中，感知節點，用於將所採集的不同模`擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端；將所採集的數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端;終端，用於通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議接收數字人體生理信號。在該系統中，感知節點採用SoC實現。在該系統中，終端，還用於發送參數設置包給感知節點，該參數設置包攜帶對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據；感知節點，還用於接收終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體
生理信號。在該系統中，終端，還用於發送控制包給感知節點，攜帶發送感知數據、時間同步或停止發送感知信息；感知節點，還用於接收終端發送的控制包，控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。在該系統中，所述感知節點，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接；所述終端，還用於與感知節點之間建立低功耗藍牙連接。
圖3為本發明提供的體感網感知終端的感知方法流程圖，採用SoC技術設置感知節點，其具體步驟為:步驟301、感知節點接收採集的不同模擬人體生理信號；在本步驟中，不同模擬人體生理信號由不同電極採集後，傳輸給感知節點的；步驟302、感知節點將所採集的不同模擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號；步驟303、感知節點將得到的不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端；步驟304、感知節點採集數字人體生理信號，將所採集的數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。在該方法中，步驟304與步驟301 步驟303是並行處理的，可以不是先後順序。本發明提供的體感網傳輸協議是基於低功耗藍牙連接建立的應用層協議，其考慮了體感網特徵，採用星型的拓撲結構，將終端作為主設備對每個感知節點進行配置和同步，接收感知節點發送的數字人體生理信號，感知節點作為低功耗藍牙配對通信的從設備，根據作為主設備的終端的配置需求，對數字人體生理信號進行數據包組包和傳輸。在本發明中，感知節點與終端之間之間建立低功耗藍牙連接，也就是進行配對連接，而不採用現有技術 物聯網那樣進行身份認證、及鑑權認證，採用的是自動連接方式，簡化了感知節點的流程及功耗，便於用戶操作。在本發明中，數據包包括三種類型:傳感數據包、控制包及參數設置包，一個完整的數據包包括I個數據包頭欄位、一個數據體欄位及I個16位元組的校驗位(CRC)欄位。以下對這三種類型的數據包進行說明。傳感數據包該傳感數據包用於傳感節點將數字人體生理信號發送給終端，在發送時，可以有三種觸發方式，分別為:1)定時發送；2)設定條件滿足時發送；3)根據終端請求發送。傳感數據包格式如表I所示:
權利要求
1.一種感知節點，其特徵在於，包括:數字傳感器模塊、接口選擇控制電路、信號預處理電路、信號處理模塊及無線通信模塊，其中， 數字傳感器模塊，用於採集數字人體生理信號，傳輸給無線通信模塊； 接口選擇控制電路，用於接收不同模擬人體生理信號後，提供給信號預處理電路； 信號預處理電路，用於對從接口選擇控制電路接收的不同模擬人體生理信號進行噪聲濾波後，發送給信號處理模塊； 信號處理模塊，用於對經過噪聲濾波後的模擬人體生理信號進行放大採樣後，轉換為數字人體生理信號發送給無線通信模塊； 無線通信模塊，用於接收信號處理模塊發送的經放大採樣的不同數字人體生理信號，通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端，接收數字傳感器模塊發送的數字人體生理信號，通過與終端基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。
2.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述接口選擇控制電路為多路輸入接口一路輸出接口的接口選擇控制電路，採用驅動電路控制所述接口選擇控制電路中的驅動電路分時將不同輸入接口接收的不同模擬人體生理信號輸出。
3.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述信號預處理電路，還用於採用截止頻率為100赫茲的低濾波器及50赫茲的陷波電路對接收的不同模擬人體生理信號進行噪聲濾波。
4.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述數字傳感器模塊包括溫度傳感器和/或加速度傳感器。
5.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述無線通信模塊，還用於根據接收的終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體生理信號。
6.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述無線通信模塊，還用於根據所接收的終端發送的控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，根據所接收到的控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；根據所接收到的控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。
7.如權利要求1所述的感知節點，其特徵在於，所述無線通信模塊，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接。
8.—種體感網感知終端系統，其特徵在於，包括:感知節點和終端，其中， 感知節點，用於將所採集的不同模擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端；將所採集的數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議傳輸給終端； 終端，用於通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議接收數字人體生理信號。
9.如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述終端，還用於發送參數設置包給感知節點，該參數設置包攜帶對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據； 所述感知節點，還用於根據所接收的終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參數數據進行設置，根據所設置的參數發送數字人體生理信號。
10.如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述終端，還用於發送控制包給感知節點，攜帶發送感知數據、時間同步或停止發送感知信息； 所述感知節點，還用於接收終端發送的控制包，控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。
11.如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述感知節點，還用於與終端之間建立低功耗藍牙連接； 所述終端，還用於與感知節點之間建立低功耗藍牙連接。
12.—種體感網感知終端的感知方法，其特徵在於，該方法包括: 感知節點接收採集的不同模擬人體生理信號或/和數字人體生理信號； 感知節點將所採集的不同模擬人體生理信號經噪聲濾波、採樣放大及模數轉換後，得到不同數字人體生理信號； 感知節點將得到的不同數字人體生理信號通過基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議發送給終端。
13.如權利要求12所述的感知方法，其特徵在於，在該方法之前，還包括: 感知節點和終端建立低功耗藍牙連接。
14.如權利要求12或13所述的感知方法，其特徵在於，該方法還包括: 感知節點接收終端發送的參數設置包，對發送模式、在定時發送模式下的發送周期、校準參數數據或/和閾值參 數數據進行設置，根據所設置的參數執行所述發送數字人體生理信號給終端的步驟。
15.如權利要求12或13所述的感知方法，其特徵在於，該方法還包括:根據所接收的終端發送的控制包為發送傳感數據的控制包時，開始發送數字人體生理信號，根據所接收到的控制包為停止發送傳感數據的數據包時，停止發送數字人體生理信號；根據所接收到的控制包為時間同步的數據包時，進行時間同步。
全文摘要
本發明公開了一種體感網感知終端系統、感知節點及感知方法，本發明在實現體感網感知終端系統時，採用了SoC實現感知節點，相比於現有技術採用的模擬電路，具有可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多；對人體生理信號進行採集時，分別採集模擬人體生理信號及數字人體生理信號，並對模擬人體生理信息進行造成濾波、放大採樣及轉換形成數字人體生理信號；在傳輸數據時通過所建立的基於低功耗藍牙連接的體感網傳輸協議在感知節點及終端之間傳輸，從而信號質量好且傳輸連續。因此，本發明的系統及方法中提供的感知節點可便攜、功耗低、體積小且採集生理信號模式多，在傳輸數據時信號質量好且傳輸連續。
文檔編號H04B5/00GK103169448SQ201110447648
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者王 義, 信倫, 許利群 申請人:中國移動通信集團公司