传感技术引领信息化疗养的应用(2)

3.1 疗养的物联网化 物联网对于疗养的应用将会使疗养具有自身智能思考的功能，这主要是通过各类集成化的微纳智能传感器嵌入应用到疗养的各个环节，尤其是健康管理，传感器在其中既可单独运行，又可自组网（既物联网），与互联网和无线通信网融合成物联网运行，疗养员和所处环境在物联网中，既是传感器的感知对象，也是管理者的观察对象和监测目标，而观察者则是感知对象的各项数据的信息处理中心，观察者可以是人，也可以是信息处理设备。观察者可以主动地查询和收集传感网的感知信息，并对感知信息进行观察、分析、挖掘、制定决策，或对感知对象采取相应的行动。

在物联网中，通过智能传感器以协作方式实时监测、感知和采集疗养员和所处环境的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过无线通信网络将所感知的信息采集、整合后传送到中央信息系统，实现对疗养员和所处各类环境的识别，进而通过开放性的信息网络实现信息交换和共享，在该网络中，系统可以自动地、实时地对疗养员进行识别、定位、追踪、监测并触发相应事件，实现对疗养员和环境的“透明”管理，从而实现“无处不在的计算”理念和“无处不在的管理”理念。

应用于疗养员和环境的信息感知、采集、整合的智能传感器。（1）烟雾感触传感器（目前已广泛应用）：探测所处环境中的烟雾、香烟烟雾或者房间中的灰尘等。（2）空气质量测量传感器：主要对各种空气污染源，如甲醛、苯、甲苯、烟雾、乙醇、一氧化碳等都有很高的灵敏度。（3）温湿度测量传感器系统采用温湿度一体式传感器：测量相对湿度、温度和露点。（4）血压、脉搏、血氧和心电传感器：监测疗养员日常常规生理指标，如血压、脉搏、血氧饱和度和心电。（5）压力、应力传感器：监测特殊疗养员的关节受力和特殊部位，如腰部、大腿、小腿等肌肉紧张度与应力变化情况。（6）血流、脑电传感器：监测脑血流、脑电变化情况。

3.2 传感的构成和应用类型

3.2.1 传感器与节点的构成 传感器网络的基本要素是传感器、感知对象和观察者。传感器之间、传感器与观察者之间通过有线或无线网络通信，每个节点都可以充当路由器的角色。传感器由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和软件部分构成。

节点是组成无线传感器网络的基本单位，是构成无线传感器网络的基础平台。它完成采集信息、融合并传送数据的功能。无线传感器网络节点的基本组成和功能：包括传感单元（由传感器和模数转换功能模块组成）、处理单元（由嵌入式系统构成，包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）、以及电源部分［4］（图 1）。 此外，可以选择的其他功能单元：包括定位系统、移动系统以及电源自供电系统等。

图1 无线传感器网络节点结构AC/DC：模拟量/数字量；MAC：（Media access control）介质硬质控制

3.2.2 疗养员电子标签 该电子标签在疗养员入院后即佩戴。（1）集成血压、脉搏、血氧饱和度和心电的传感：制成腕带形式，配于手腕；（2）集成压力、应力的传感：制成腕带或鞋垫形式，根据健康需要配于躯体关节（如腕关节、肘关节、膝关节、踝关节等）和特殊部位（如腰部、大腿、小腿、足底等）；（3）集成血流、脑电的传感：制成项链、耳机或眼镜框形式，根据健康需要配于颈部、耳后。

3.2.3 环境类传感器 该传感器集成相对湿度、温度、空气质量、烟雾等传感，主要用于感知、采集、整合所处环境（这里主要指疗养院内环境）的相对湿度、空气质量、烟雾等的环境信息的变化情况，为疗养员的健康做环境评估，以便及时提醒疗养员注意环境因素对健康的影响，做好提前预防。环境类传感器主要配于室内（如客房、餐厅、健身室、会议室等）、户外（如院内沿路旁分点布置）。

3.3 疗养物联的中央信息系统

3.3.1 建立中央信息系统的技术平台-公众物联网络健康系统 包括单个和系统的技术平台，即单个分散的和系统综合、集中的技术平台，所有技术平台应具有微电子化、自动化、人工智能化、网络化的特点。建立技术平台的目的是全面、充分、准确的收集疗养员的生物、生化、物理信息和人体所处环境信息，做实时健康监测和动态健康评估。公众物联网络健康系统的是为疗养员与管理者之间各种健康和环境数据信息交流的技术与管理平台，可以对每一个具有生命主体的人体和某些事物数字信息的高效性、安全性、准确性、标准性收录、判读和互动，为疗养管理者综合分析、决策、采取相关行动实时提供客观依据，真正实现“透明式”管理。

文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/qikandaodu/2021/0627/455.html