单模（BLE）技术的体脂和血氧监测方案

中国正加速进入老龄化社会，而 65 岁以上老龄人口的冠心病、高血压、糖尿病等慢性疾病的患病率是 15~45 岁人口的 3~7 倍，造成医疗资源的严重短缺。对老龄人口进行慢性病监测、提供医疗健康保障尤为重要。

国家工业与信息化部、科技部等分别将个人医疗监护、远程诊断等列入“十二五”规划的发展重点，并且提供相应资金资助。卫生部也发起和赞助了一些合作医疗服务示范工程内的移动医疗示范项目。


蓝牙 4.0是蓝牙3.0+HS 规范的补充，有双模和单模之分。蓝牙 4.0 双模可以向下兼容蓝牙 3.0 和蓝牙 2.1；蓝牙 4.0 单模就是 BLE（Bluetooth Low Energy），其特点是功耗更低，可以使电池的使用时间更长，成本更低且传输距离更远。专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案。

结合蓝牙技术的血氧和体脂监测方案，利用分析应用到人体的电信号变化采集体脂信息，通过分析接收到的 LED数据采集血氧信息，再经过数据处理，显示出体脂、血氧数据，以及血氧含量的实时波形。

【展示板照片】


【方案方块图】


【系统功能】

① 体脂信号测量：使用 AFE4300 作测量体脂的模拟前端，经过内部 DDS 、 DAC 产生的正弦电
流信号经过滤波器后输出，应用到两个测量端子之间的人体上，得到电信号，再利用 SPI 接口
将数据发送到 MSP430 进行数据处理；
② 血氧信号采样：使用 AFE4400 作测量血氧的模拟前端，由内部 LED 驱动连接外部 LED ，发
射光线，经过测量物体后，分析发光二极管接收到的数据进行分析并得到血氧含量；
③ 信号数据显示：通过 MSP430 进行数据处理，并于在 LCM 显示体脂、血氧数据，以及血氧含量的
实时波形变化描绘；
④ 信号数据传送：将血氧和体脂数据通过 CC2541 的 BLE 模块发送至蓝牙设备。

【方案特性】

① 体脂测量采用 TI AFE4300 ，集成了两个单独的信号链，一个针对重量测量，另一个针对身体成
分分析，二者之间采用 16 位 860 sps 模数转换器 (ADC) 进行多路复用。该器件的 3 个 BCM
通道可在人体四肢间进行分段阻抗分析 (BIA)，全面了解身体组成成分。
② 血氧测量采用 TI AFE4400, 其接收路径包含可编程互阻抗放大器(TIA)、环境噪声消除电路以及
模数转换器(ADC)。发送路径则包含LED驱动器和电流高达 150 mA的可编程8位电源。在单个器件
中集成收发路径，可显著减少器件设计所需的时间和板级空间。
③ 数据处理采用 TI MSP430 16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器。
④ 蓝牙无线数据传输采用 TI CC2541 蓝牙 4.0 单模低功耗片上系统（SoC）解决方案。

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