藍牙BLE技術監測體脂和血氧數據方案

中國正加速進入老齡化社會，而 65 歲以上老齡人口的冠心病、高血壓、糖尿病等慢性疾病的患病率是 15~45 歲人口的 3~7 倍，造成醫療資源的嚴重短缺。對老齡人口進行慢性病監測、提供醫療健康保障尤為重要。

國家工業與信息化部、科技部等分別將個人醫療監護、遠程診斷等列入“十二五”規劃的發展重點，并且提供相應資金資助。衛生部也發起和贊助了一些合作醫療服務示范工程內的移動醫療示范項目。

藍牙 4.0是藍牙3.0+HS 規范的補充，有雙模和單模之分。藍牙 4.0 雙模可以向下兼容藍牙 3.0 和藍牙 2.1;藍牙 4.0 單模就是 BLE(Bluetooth Low Energy)，其特點是功耗更低，可以使電池的使用時間更長，成本更低且傳輸距離更遠。專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案。

結合藍牙技術的血氧和體脂監測方案，利用分析應用到人體的電信號變化采集體脂信息，通過分析接收到的 LED數據采集血氧信息，再經過數據處理，顯示出體脂、血氧數據，以及血氧含量的實時波形。

【展示板照片】

【方案方塊圖】

【系統功能】

① 體脂信號測量：使用 AFE4300 作測量體脂的模擬前端，經過內部 DDS 、 DAC 產生的正弦電

流信號經過濾波器后輸出，應用到兩個測量端子之間的人體上，得到電信號，再利用 SPI 接口

將數據發送到 MSP430 進行數據處理;

② 血氧信號采樣：使用 AFE4400 作測量血氧的模擬前端，由內部 LED 驅動連接外部 LED ，發

射光線，經過測量物體后，分析發光二極管接收到的數據進行分析并得到血氧含量;

③ 信號數據顯示：通過 MSP430 進行數據處理，并于在 LCM 顯示體脂、血氧數據，以及血氧含量的

實時波形變化描繪;

④ 信號數據傳送：將血氧和體脂數據通過 CC2541 的 BLE 模塊發送至藍牙設備。

【方案特性】

① 體脂測量采用 TI AFE4300 ，集成了兩個單獨的信號鏈，一個針對重量測量，另一個針對身體成

分分析，二者之間采用 16 位 860 sps 模數轉換器 (ADC) 進行多路復用。該器件的 3 個 BCM

通道可在人體四肢間進行分段阻抗分析 (BIA)，全面了解身體組成成分。

② 血氧測量采用 TI AFE4400, 其接收路徑包含可編程互阻抗放大器(TIA)、環境噪聲消除電路以及

模數轉換器(ADC)。發送路徑則包含LED驅動器和電流高達 150 mA的可編程8位電源。在單個器件

中集成收發路徑，可顯著減少器件設計所需的時間和板級空間。

③ 數據處理采用 TI MSP430 16位超低功耗、具有精簡指令集(RISC)的混合信號處理器。

④ 藍牙無線數據傳輸采用 TI CC2541 藍牙 4.0 單模低功耗片上系統(SoC)解決方案。