基於Semtech SX1276 LoRa 並聯入Exosite雲端的心跳監測方案

心跳為生物最重要的生命表徵的一種!我們可以在其心跳數據中獲得生命現象是否穩定,再加上演算法後我們可以得到血壓或是情緒狀況如何等等資訊。現今社會中有許多機會我們無法陪伴有需要的人如病人,獨居老人及幼兒。此處我們可以透過一個光學式心跳感知器來偵測皮膚下血管因脈搏便動下的光學變化而取出脈搏數據。此種光學接觸式感測方式較經過皮膚偵測到心電變化來的簡單和方便,也不需在接觸面塗抹導電介質。對於此種應用我們提出的方案是使用常用的一心跳監測模組”Pulse Sensor”,其核心是使用一環境光學感知器APDS-9008來接收由LED發出的參考光學照度後取出信號後再經運算放大器放大後送至微處理器處理換算所需要的數據後再經LoRa傳遞此心跳數據資料至雲端成為可供利用的資訊。 

過去此類應用大都是以將收集到的把資訊或是警告訊號以有線電話PSTN、無線網路Wifi、藍芽BLE或行動電話網路GPRS等方式傳送出去。但此類的通訊方式或多或少有著高耗電、距離短等等的缺點無法兼具。但在現今物聯網的興起讓市場上開始尋找新技術可以把周遭的一些物品透過低省電及長距離的無線技術互相溝通,這個趨勢更是需要在無線技術上可以支援全球共通網路(LoRaWAN)即可以區域性網路(Proprietary) 的彈性需求。而Semtech LoRa長距離無線產品就是符合這一需求,Semtech長距離的無線傳輸技術的優點是在極低耗電下可以提供高達-148dB的靈敏度讓應用可以使用在長距傳輸及高穿透性的傳輸。此點可以提供應用者可以簡單並確實傳輸到資料收集器再經網路上傳至雲端如Exosite以供監控及應用。

 

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

① 感測器端 : 以單晶片接收由使用APDS-9008的心跳感測器模組”Pulse Sensor”送來的觸發信號後經處理後再由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UART把資料送至單晶片以判讀到有效數值後以UART介面經ESP8266W Wifi 模組送至Internet。 ③ 網路端 : 把由單晶片送來的API、Sensor ID、Device ID及 Co Data送至雲端服務紀錄資料。 ④ 用戶端 : 使用者以電腦或是手機隨時可以上網檢查數據。

►方案規格

① 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。 ② 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。

技術文檔

類型標題檔案
軟件BOM
軟件datasheet