[實用新型]一種基于RFID的人體運動負荷監測系統

有效

• 申請號: 201320044991.4
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN203042221U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 吳彥文;舒武靜;凌毓濤;殷丹青;張海峰;龔自祿;楊超寶;江杰;江相暉
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/11;A61B5/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲;肖明洲

技術領域

????本實用新型屬于無線射頻識別（RFID）技術，特別涉及一種基于RFID的人體運動負荷監測系統。

背景技術

在近來，隨著人們生活水平的不斷改善和提高，科學健身引起了極大的關注，運動能耗測量成為了研究的熱點，人體的健康問題主要是解決合理的膳食和科學的運動問題，而科學的運動包括健身方案的制定和運動負荷的監測兩個方面。而人體運動能量消耗的測量是涉及到這兩大問題的關鍵點，如果不能定量而精確地測量人體運動能量消耗的情況，合理膳食和科學運動很難真正的得以有效實施。

綜上所述，要實現運動的科學性必須對人體運動情況進行實時的監測，并在此基礎上進行分析和評價，實現實時監測的關鍵在于開發便攜、精確和價廉的運動負荷量測量設備，目前，關于運動負荷量監測設備大多是國外產品，其評價參數是根據西方人身體條件制定，不適用于中國大多數人體的體質狀況。

運動能耗的測量大多采用計步器、心率計等產品，通過測量人體的運動消耗、心率等來達到人體健康狀況的監測，這些方法也大都能對人體的運動負荷量進行監測，但是由于產品的分散性、有線性和攜帶不方便，而且不能實現與計算機的同步分析、跟蹤和處理，因此不能及時、準確地反饋人體的健康參數，而且價格昂貴，不能很好地普及。

因此，研發便攜、精確和價廉的人體運動負荷量監測設備，通過對人們每天運動量的監測和對人體的體質狀況進行長期有效的跟蹤記錄、分析和評價，將對人們的健康有著十分重要的意義。

實用新型內容

針對背景技術存在的問題，本實用新型提供一種基于RFID的人體運動負荷監測系統，通過該系統可以實現實時監測人體運動的加速度、溫度和脈搏，進而觀察人體的運動狀況和能量消耗。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案。

一種基于RFID的人體運動負荷監測系統，包括便攜式測量裝置和數據處理裝置，便攜式測量裝置包括微處理器單元以及與其分別連接的三維加速度傳感器、溫度傳感器、脈搏傳感器、無線傳輸模塊；數據處理裝置包括計算機以及與計算機相連的無線傳輸模塊；便攜式測量裝置和數據處理裝置通過無線方式連接。

所述便攜式測量裝置還包括分別與微處理器單元連接的按鍵模塊和顯示模塊。

所述微處理器單元采用MSP430系列單片機，所述無線傳輸模塊采用單片射頻發射器芯片NRF905，所述三維加速度傳感器采用三維數字加速度傳感器ADXL345，所述溫度傳感器采用數字溫度傳感器DS18B20，所述脈搏傳感器采用紅外脈搏傳感器HKG-07A。

與現有技術相比，本實用新型通過測量三維加速度的波形，識別人體的運動類型，建立人體運動的能耗與運動類型、以及加速度、脈搏與體溫、身高、年齡、性別等的運動能耗的數學模型，能自動選擇對應的數學模型進行實時監測并計算運動能量消耗，通過快速的數據處理實時、準確地為人們提供科學的健康運動指導，其結構簡單、便于攜帶、成本低、耗能小。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構框圖。

圖2是本實用新型中各芯片的連接圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括便攜式測量裝置和數據處理裝置，便攜式測量

裝置包括微處理器單元以及與其分別連接的三維加速度傳感器、溫度傳感器、脈搏傳感器、無線傳輸模塊、按鍵模塊和顯示模塊；數據處理裝置包括計算機以及與計算機相連的無線傳輸模塊；便攜式測量裝置和數據處理裝置通過無線方式連接，便攜式測量裝置和數據處理裝置之間的通信符合ISO18000-6C協議。

數據處理裝置對通過無線傳輸模塊接收的數據首先寫入數據庫進行管理，分別進行能耗分析、運動狀況分析、健康顧問等，并結合脈搏、體溫進行健康運動狀況的分析處理，提供科學的健康運動建議，如建議運動類型，時間等。

本實用新型中各芯片的連接關系如圖2所示，下面對圖中的各部分作詳細說明：

????1、三維加速度傳感器：三維加速度傳感器測量人體運動加速度。本實施例采用三維數字加速度傳感器ADXL345，通過SPI總線或IIC總線與傳感器信號采集處理控制器相連，可設置定時采集運動加速度數值。

2、微處理器單元：微處理器單元作為整個系統的中央控制器。本實施例采用MSP430F149微處理器芯片，該芯片的特點是具有極低功耗，特別適合于便攜式設備。同時，芯片管腳數目適中，體積小。

3、溫度傳感器：溫度傳感器采集人體體表溫度。本實施例采用DS18B20數字溫度傳感器，通過IIC總線與傳感器信號采集處理控制器相連，直接讀取溫度值。