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无线通信与智能胸带的设计

2012年01月06日 ?? 收藏0
随着科技的进步和生活水平的提高,服装除了保温功能外还应具有更多的功能,加之对个人健康和运动的日益重视,已经出现了许多各种各样的家用医疗监护产品和健身产品,虽然这些监护产品提高了人们的生活健康质量,但它们也存在着不足,例如:产品功能比较单一;不能进行连续长期监护,或需要用户的过多参与;不便随身携带或妨碍了人们的正常生活。如果能将一些监测人体的仪器中的传感器微型化、可穿戴化,通过贴身的服装或胸带并加以电子驱动、软件控制就可以采集人体各种生理信号,随时检测人体的生理状况,比如即时控制病情或者制定运动计划等。

由此而产生了智能胸带,而人体生理参数采集和无线传输系统属于生物遥测技术。所谓生物遥测,是指在一定距离内(几十到几百米,甚至更远),通过有线或者无线的方法对生物体的生理参数如血压、血流和温度等数据进行采集和监护。

1 智能服装的概念及实现

智能服装的智能化功能主要是通过以下几种途径实现的:

(1)将具有感知和反应功能的智能纤维与普通纤维交织或将智能纤维编入普通纤维织物中,用这种含有智能纤维的面料做成智能服装;

(2)对普通纤维进行改性,使之具有智能纤维的性能,再以此种面料做成服装;

(3)将某些特殊物质用染整加工的方法结合到织物上,使普通织物具有智能特性,再做成服装;

(4)将普通服装与外加元件相结合,制成智能服装,这些外加元件包括普通元件和高技术传感器、检测器、报警器等。

因此,智能服装大体上分为两个范畴。一是对服装材料进行改良,通过化学、物理手段改变纺织材料的结构,使之具备普通材料所不具有的功能。另一个,可以简单理解为信息化的服装,即通过在服装中嵌入各种微小芯片、传感器等设备,使服装成为一个可穿戴计算机,它可以实时地与人体进行交互,接收穿着者发出的命令或测量人体本身的信息。

2 智能服装与胸带的应用及现状

作为注重健康的现代人,对自己身体健康的关注度越来越高,能方便、快捷的了解自己的生理状态则变得至关重要。因此,对于智能胸带人体生理采集和无线传输系统的设计和研究十分必要,具有重要的社会意义。智能服装的应用领域十分广阔,军工的需要,成为智能纺织品快速发展的一个主要原因。在民用方面,智能纺织品也有巨大的发展潜力,如多功能的运动服、实时检测人体生理指标的安全服等。可通过在病人身上安放多个传感器或其他医疗设备以检测病人的体征;在家中部署传感器网络,可以帮助老年人,特别是全球越来越多的60岁以上的老年人在家里得到更好的照顾,并帮助他们尽早检测出疾病。

目前在国外已研制出较为先进的智能胸带,新西兰Zephyr科技公司最近研制成功了一种生物智能胸带。只要人们把这种生物胸带戴在身上,它就会收集人体的心跳、体温、身体姿势、动作和呼吸速率等信息。英国波尔顿大学材料研究和创新中心的科学家最近开发出一种可以检测早期乳癌的智能胸罩。国内对智能服装的开发研究最早源于20世纪70年代末,当时电子技术还较落后,所以智能服装的发展也十分缓慢,主要应用在航空航天等特殊行业领域。

智能胸带采集人体生理参数的发展很有潜力,主要有以下几个方向:

(1)利用因特网和先进传感器技术,使远程医疗更加普及。

(2)医疗仪器的二次开发,使旧仪器可直接利用计算机网络进行人体生理参数的监护。

(3)利用先进技术,提高人体生理参数数据采集的准确性。

(4)开发便携式多通道生物遥测系统。

(5)实现人体生理参数实时采集和无线传输及监护。

3 智能胸带的研发

随着科学技术的发展,服装专业和其他学科的交叉与渗透以及生物医学学科的进步,面向智能胸带的人体各项生理参数采集以及无线传输仪器将会有一个新的发展。


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生物遥测? 智能服装? 传感器?

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