基于体感网的可穿戴运动监测系统

　　NRF24L01拥有6个接收通道0-5，可以同时接收6路数据，每个接收通道拥有独立的接收地址。用NRF24L01实现“开始”、“结束”和“擦除”命令的广播传输以及“上传”命令的定点传输，需要配置每个节点的本机地址及接收通道地址，这是无线通信模块的关键设计。网络拓扑结构如图9所示。

　　通过终端节点地址和网关节点地址的配置来进行网络构建。每个终端节点的通道1接收地址跟网关节点本机地址一致，实现命令的广播发送和接收，从而保证每个终端节点的同步性。网关节点的通道1-5接收地址分别跟五个终端节点的本机地址一一对应，实现数据上传时候的点对点轮询传输，用5个接收通道可以避免网关接收地址的切换配置，提高数据接收效率。

　　4 系统实验测试

　　如图所示，将系统节点佩戴在人体双脚脚踝、双手手腕和腰部进行实验。

　　测试者完成十米折返行走实验。测试者首先静止站立，然后直线行走约10米，到达折返点后静止站立一段时间，然后转身，再静止一段时间，之后正常行走至出发位置。实验数据采用Matlab软件进行滤波平滑。图12和图13反映了左脚脚踝传感节点采集到的数据。

　　从图12和13中可以明显看到加速度和角速度信号能够有效反映被试者的步态周期性，可计算步数，脚的迈步时间等信息。

　　5 结束语

　　本系统具有良好的稳定性，性能指标可以满足人体运动信号的采集要求。该系统目前已经被苏州大学第二附属医院用于进行帕金森患者的运动功能评估研究。

　　参考文献：
　　[1]张燕辉,陈彪.运动功能检测对帕金森病早期诊断的意义[J].脑与神经疾病杂志,2005,13(2):155-156
　　[2]黄棉波.基于无线微惯性传感器的人体运动信息获取系统设计与应用[D].广州:南方医科大学,2011
　　[3]孙利民.无线传感器网络[M].清华大学出版社有限公司,2005
　　[4]曹玉珍,蔡伟超,程旸.基于 MEMS 加速度传感器的人体姿态检测技术[J].纳米技术与精密工程,2010(1):37-41
　　[5]王粉花,年忻,郝国梁,等.物联网技术在生命状态监测系统中的应用[J].计算机应用研究,2010 (9): 3375-3377
　　[6]钱朋安,葛运建,唐毅,等.加速度计在人体运动检测中的应用[C].
　　全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集.2004
　　[7]Salarian A,Russmann H, Vingerhoets F J G,et al.Gait assessment in Parkinson's disease: toward an ambulatory system for long-term monitoring[J].Biomedical Engineering,IEEE Transactions on,2004,51(8):1434-1443
　　[8]Simoes M A.Feasibility of Wearable Sensors to Determine Gait Parameters[D].University of South Florida, 2011
　　[9]King L A,Salarian A,Mancini M,et al.Exploring outcome measures for exercise intervention in people with Parkinson’s disease[J].Parkinson’s Disease,2013