[发明专利]基于NFC和蓝牙的便携式宫缩压力监测系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种基于NFC和蓝牙的便携式宫缩压力监测系统。

背景技术

宫缩和胎心率是临床上两个非常重要的产检指标，相对于胎心率异常，宫缩异常能够更早的对孕妇的早产、流产起到预警作用。但是，由于绝大部分的孕妇都是第一胎而缺乏相关的经验，对子宫收缩的体验和判断能力较弱。在临床上很多孕妇都是在出现剧烈的腹痛并有阴道流血、流液（破水）了才会意识到有早产或流产的危险。此时再去医院进行检查往往已经为时已晚，导致胎心异常或者胎儿的死亡。

伴随着当前看病难、看病贵等问题的日趋严重以及电子、通信等相关领域技术的不断革新与发展，医疗器械开始呈现出向便携化、家庭化、网络化发展的趋势，无线传输技术的应用则是推动这一趋势的强大动力。

蓝牙技术作为一种短距离的无线传输技术在近些年来已经受到了越来越多的关注，由于其具有安全性高、抗干扰能力强、使用便捷、兼容性好等优点，应用于越来越多的工程领域。当蓝牙技术应用于多设备间的近距离通信时，需要考虑到频带复用等因素，因此在多设备间进行数据传输之前需要进行连接操作，对于未配对的设备需要先进行搜索、输入密码、配对等操作。这个过程往往需要5—6秒，在复杂的环境下甚至需要更长的时间，大大的降低系统的可操作性。

NFC（近场通信）是一种应用于近距离无线通信的新技术，它的出现简化了蓝牙配对的操作流程，提高了蓝牙技术的实用性。它是在无线射频识别技术RFID和近距离互联技术相结合的基础上发展而来，通过两个设备的近距离（10cm内）触碰实现通信。通过NFC技术建立蓝牙连接，再结合NFC与蓝牙的传输技术，既解决了传统连接方式的复杂性问题，同时又保证了数据传输的安全性与可靠性。

随着通信技术的飞速发展，手机已经成为人们日常生活中必不可少的通信工具。搭载Android操作系统的智能手机，基于其平台的高度开放性、方便高效的开发方式，已经成为目前市场占有率最高的手机操作系统。结合NFC以及蓝牙技术，并利用Android手机开发基于宫缩信号接收、处理与显示的应用，符合人们对于宫缩压力监测系统的便携性要求。

本发明设计一种基于NFC和蓝牙技术的便携式宫缩压力信号采集、传输、显示系统，能够方便快捷的实现宫缩压力信号的实时监测、存储等功能，对孕妇的生理状况进行实时的监测。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，设计了一种基于NFC和蓝牙的便携式宫缩压力监测系统。将传感器输出的宫缩压力信号，经过放大、滤波处理之后，送入微控制器中进行AD采集转换，以实现对孕妇宫缩压力信号的无失真采集，并利用NFC和蓝牙技术将经处理后的宫缩压力信号传输到Android手机，在Android手机上开发的相关应用将接收到的信号进行相应运算与处理，实现信号的显示、存储、远程传输等功能。

本发明所采取的技术方案：本系统包含宫缩压力信号采集与无线传输的硬件模块以及Android手机上位机应用两部分构成。

宫缩压力信号采集与无线传输的硬件模块包括以下三个部分：信号采集电路、dsPIC微控制器外围电路、HC-06蓝牙模组与三星 NFC电子标签组成的无线传输电路。

在信号采集电路中，使用触力传感器FSS1500NST采集孕妇的子宫收缩压力信号，由于其输出的电压信号是微弱的毫伏级别，为了便于信号的后续处理，需要对其进行放大，采用高精度仪表放大器AD623将差分信号放大28倍，既能保证信号具有良好的线性度，同时又能保证压力信号的微弱变化能够被AD转换器检测出来。放大后的信号中包含中高频干扰信号，需要对其进行低通滤波处理，采用10Hz RC低通滤波器。

dsPIC微控制器外围电路是整个系统的主控制电路，其主要功能包括LCD控制、按键控制、A/D转换，蓝牙串口通信等。主控制芯片使用美国微芯公司的dsPIC33FJ128MC706芯片，使用其AD采集与转换模块对经过放大、滤波处理后的信号以20Hz的频率进行AD采集与转换。

HC-06蓝牙模组实现串口与蓝牙之间的转换，将经过A/D转换之后得到10位AD数字值的高低字节分别写入到串口缓冲区中，HC-06即可将缓冲区中的内容发送给上位机。

三星NFC电子标签实现Android手机和HC-06蓝牙模组的配对。利用NFC技术可以实现Android上位机和蓝牙模块的快速配对，具备方便快捷、安全性高、功耗低等特点，解决了传统配置方式中复杂、设备功耗大、传输安全性较差等问题。