基於STM32 閘道機架構下之Semtech LoRa 技術病患生理狀態監測系統

現今社會在科技不斷進步下人們的壽命比過去來得長許多,而護理人員的繁重工作及排班下也出現了護理人員的斷層。除此之外,有需多的獨居老人或重症患者皆需要有人可以隨時監控其生理現象。此等需求將造成人力及金錢上的耗費。

對於此等應用,因其所監控的數量不需太大。大約在20~50節點數,所以並不需要可以處理上千節點的高價多工式的閘道機。所以在此處我們提出一個基於ST Micro 32位MCU架構下的TDMA分時多工式閘道機,在此架構下可以提供一高性價比供小型醫院或養老院等導入。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

① 感測器端 : 以STM32151處理器接收由SPO2 Pulse Oximetry sensor送來的心跳及血氧資料,並轉換單位為可判讀的資料後經UART送至LoRa模組發送至空中。 ② 資料接收端 : 由LoRa模組接收到資料後經SPI讓單晶片讀取有效節點資料後以USB送至PC端顯示資料於UI。 ③ 網路端 : 把由單晶片送來的節點資料、心跳數、血氧數值在經PC以乙太網送至雲端資料庫。 ④ 用戶端 : 管理者可以於電腦上監控病患或人員生理狀態,或是另外以手機隨時上網檢查資料。

►方案規格

① STM32L 系列為在Cortex-M3的低功耗條件下,STM32L還引進了獨特的節能技術,即以意法半導體130nm制程的EnergyLite超低功耗產品平臺為基礎,可實現超低漏電流特性。此外該平臺整合了意法低功耗快閃記憶體,並支援直接記憶體(DMA),由於採用優化的節能架構,能在應用系統作業過程中關閉快閃記憶體和CPU,週邊設備仍可保持作業狀態,讓產品的性能、功能及電池壽命達到優化的狀態。 ② LoRa技術具超長距離,低成本 : 因其Sensitivity 可達-148dB,此點可以讓感測器部件的範圍大幅增加。此點可減少repeater 用量節省成本。另可延長使用時間 : 由於待機電流低至2.5uA, 此低耗電特性比起GPRS來可以大大的減少耗電。所以可減小電池體積而增加其感測器待機時間。

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