[发明专利]一种基于RFID的无线实时呼吸监测方法

说明书

本发明涉及一种基于RFID的无线实时呼吸监测方法，它包括根据呼吸温度数组的平均呼吸温度大小判断发热情况，根据呼吸温度数组的波峰大小比较判断咳嗽情况，根据呼吸温度数组一定时间内的连续温度平均比较判断呼吸骤停情况，根据呼吸温度数组的波峰和波谷数据间的差值大小判断呼吸衰竭情况，根据FFT算法计算得到呼吸频率数据与基准值判断呼吸急促情况。本发明通过测温RFID标签采集人员初始呼吸温度数据，结合射频读写器装置及应用软件实时动态呼吸波形的显示，给出用户的平均呼吸温度、频率等参数，通过算法处理提取的呼吸特征数据进行处理比较以判断是否存在呼吸异常状况，实现对个人及群体的呼吸状况实时监测与显示，及时通过呼吸数据了解健康状况。

技术领域

本发明涉及呼吸监测技术领域，尤其涉及一种基于RFID的无线实时呼吸监测方法。

背景技术

在新冠病毒肺炎等高传染性呼吸疾病的防控中，不管是病人还是健康人群，如何对各类人员的体温、呼吸等健康状况进行实时的检验和监测是疫情防控中面临的难题。疫情期间，对流动人员最常使用的测温的方式主要为红外测温仪，主要测量人体体表温度，效率低且易受环境温度、测温距离的影响导致可靠性低。另外，在重大呼吸性高传染疫情前，小区人员、企业复工复产员工、学校学生或个人的呼吸健康管控和记录极其消耗人力物力。

近年来，随着物联网技术的快速发展，一些设备和方法已被提出用于个人的呼吸健康监测。现有的无线呼吸温度检测方法主要有使用温度传感器和使用NFC近场通信，其中：NFC近场通信距离往往在30厘米内才能读取，无法做到人员在正常活动时的呼吸状况实时监测，也无法对多个人员同时进行监测。并且，现有NFC进场通信的方法仅记录短时间呼吸的温度，未对呼吸频率、咳嗽、呼吸骤停、呼吸衰竭等呼吸特征进行提取分析，不具备异常提醒功能，主要为对现有测温仪测温方式的替代方案。另外，基于温度传感器有源电路的监测呼吸的方法，需要将可充电的供电电源、微处理电路、数据通讯电路等集成在一起，增加了人员佩戴负担。并且现有有源温度传感器呼吸监测方法采用对呼吸温度的峰值与谷值计数计算，当采集的温度数据因为设备精度等问题出现小范围波动时会造成较大的计算误差，得出错误的呼吸频率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于RFID的无线实时呼吸监测方法，少环境温度的影响、并且是无线实时、适用于个人和群体人员的呼吸健康监测和管理，通过感知口鼻呼气吸气引起的温度变化来测量出平均呼吸温度、呼吸频率、吸气时长、呼气时长等呼吸参数，以及是否存在呼吸急促、呼吸温度过高、呼吸衰竭、呼吸骤停等呼吸异常情况。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于RFID的无线实时呼吸监测方法，其通过在人体口鼻呼吸交汇处固定测温RFID标签以采集人体呼吸温度数据(所述测温RFID标签采用柔性材料，可贴附于包括并不限于头盔、口罩等物体表面)。通过超高频射频读写装置发送的射频信号及测温指令返回温度数据，并在应用系统部分进行算法设计，实时显示呼吸波形，并对初始呼吸数据进行特征提取；其包括如下步骤：

应用系统软件发送开始测温指令通过RS232串口线或网口方式传输到射频读写器装置，循环读取间隔取0.5S(可根据精度需求调整)。

射频读写器装置获取到测温指令后，通过高增益圆极化读写器天线发射带有测温指令的射频信号到所述测温RFID标签。

测温RFID标签可使用无源及半无源两种模式：无源模式下，测温RFID标签处于有效读取范围内时，读写器发射的射频电磁波在测温RFID标签上产生的能量即可驱动芯片完成解码、解析、读取温度电路数据、编码及反向调制等功能，无需电池，距离常为5米左右；半无源模式下，测温RFID标签仍使用反射调制方式应答，但采用了1.6V薄膜电池供接收或温度传感电路工作，因此读取距离比无源模式远，距离为35米左右。