基于Semtech SX1276 LoRa 并联入Exosite云端的心跳监测方案

心跳为生物最重要的生命表征的一种!我们可以在其心跳数据中获得生命现象是否稳定,再加上算法后我们可以得到血压或是情绪状况如何等等信息。现今社会中有许多机会我们无法陪伴有需要的人如病人,独居老人及幼儿。此处我们可以透过一个光学式心跳感知器来侦测皮肤下血管因脉搏便动下的光学变化而取出脉搏数据。此种光学接触式感测方式较经过皮肤侦测到心电变化来的简单和方便,也不需在接触面涂抹导电介质。对于此种应用我们提出的方案是使用常用的一心跳监测模块”Pulse Sensor”,其核心是使用一环境光学感知器APDS-9008来接收由LED发出的参考光学照度后取出信号后再经运算放大器放大后送至微处理器处理换算所需要的数据后再经LoRa传递此心跳数据数据至云端成为可供利用的信息。 

过去此类应用大都是以将收集到的把信息或是警告讯号以有线电话PSTN、无线网络Wifi、蓝芽BLE或移动电话网络GPRS等方式传送出去。但此类的通讯方式或多或少有着高耗电、距离短等等的缺点无法兼具。但在现今物联网的兴起让市场上开始寻找新技术可以把周遭的一些物品透过低省电及长距离的无线技术互相沟通,这个趋势更是需要在无线技术上可以支持全球共通网络(LoRaWAN)即可以区域性网络(Proprietary) 的弹性需求。而Semtech LoRa长距离无线产品就是符合这一需求,Semtech长距离的无线传输技术的优点是在极低耗电下可以提供高达-148dB的灵敏度让应用可以使用在长距传输及高穿透性的传输。此点可以提供应用者可以简单并确实传输到数据收集器再经网络上传至云端如Exosite以供监控及应用。

 

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

① 传感器端 : 以单芯片接收由使用APDS-9008的心跳传感器模块”Pulse Sensor”送来的触发信号后经处理后再由UART送至LoRa模块发送至空中。 ② 数据接收端 : 由LoRa模块接收到数据后经UART把数据送至单芯片以判读到有效数值后以UART接口经ESP8266W Wifi 模块送至Internet。 ③ 网络端 : 把由单芯片送来的API、Sensor ID、Device ID及 Co Data送至云端服务纪录数据。 ④ 客户端 : 用户以计算机或是手机随时可以上网检查数据。

►方案规格

① 超长距离,低成本 : 因其Sensitivity 可达-148dB, 此点可以让传感器部件的范围大幅增加。此点可减少repeater 用量节省成本。 ② 延长使用时间 : 由于待机电流低至2.5uA, 此低耗电特性比起GPRS来可以大大的减少耗电。所以可减小电池体积而增加其传感器待机时间。

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