【基于STM32的健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)開題報(bào)告4500字】

開題報(bào)告文獻(xiàn)綜述題目基于STM32的健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)院別專業(yè)年級(jí)開題日期學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師選題的目的、意義、研究現(xiàn)狀，本選題研究的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題：（一）選題的目的及意義隨著新型冠狀病毒疫情的爆發(fā)，在疫情防控時(shí)總會(huì)有突發(fā)狀況。比如，有很多與確診新冠肺炎患者密切接觸的人員和從境外回來的人員必須要進(jìn)行集中隔離，隔離的地點(diǎn)大多數(shù)是在指定的隔離區(qū)，這就意味著健康驛站隔離區(qū)的疫情管控要方便快捷有序。而且，醫(yī)護(hù)人員應(yīng)該把隔離人員的體溫?cái)?shù)據(jù)放在首位，是否發(fā)熱已經(jīng)成為了現(xiàn)在很多人所關(guān)心的問題。為了更方便地監(jiān)控管理隔離人員，推動(dòng)醫(yī)護(hù)人員的隔離工作，疫情隔離區(qū)的隔離人員的體溫監(jiān)控管理就顯得十分重要。在隔離期間，為了讓醫(yī)護(hù)人員在疫情隔離區(qū)能更好地對(duì)隔離人員進(jìn)行測(cè)量體溫、查看體溫?cái)?shù)據(jù)，必須要加大對(duì)健康驛站隔離區(qū)的監(jiān)管。新冠感染者的一般癥狀表現(xiàn)為發(fā)熱、咳嗽和乏力，少數(shù)患者在感染新型冠狀病毒后沒有明顯的癥狀表現(xiàn)。雖然少數(shù)新冠肺炎患者不發(fā)燒，但是有極大部分患者都有發(fā)熱咳嗽的癥狀。因此測(cè)量體溫是鑒別是否為新冠感染者的最快捷、最有效的方法。監(jiān)測(cè)體溫在很大程度上能降低感染風(fēng)險(xiǎn)，并且能節(jié)省時(shí)間和精力。若檢測(cè)體溫發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱人員，就能通過應(yīng)急預(yù)案快速隔離，避免交叉感染。疫情隔離區(qū)隔離人員監(jiān)控管理系統(tǒng)是放在健康驛站隔離區(qū)對(duì)房間內(nèi)隔離人員管理的具體要求進(jìn)行簡便化實(shí)現(xiàn)。它能夠發(fā)送廣播通知，能夠語音播報(bào)體溫?cái)?shù)據(jù)，能夠顯示實(shí)時(shí)體溫，能實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離人員的體溫等健康狀況的監(jiān)控，并將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)端。疫情隔離區(qū)隔離人員監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義主要是方便隔離人員登記后查看自己的體溫?cái)?shù)據(jù)，且簡化醫(yī)護(hù)人員監(jiān)控管理隔離人員的工作復(fù)雜度，為醫(yī)護(hù)人員和隔離人員提供更大的便利，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)隔離人員的14天溫度和身份信息的追溯，達(dá)到有據(jù)可查，有據(jù)可依，增強(qiáng)隔離人員溫度的真實(shí)性，從而提高醫(yī)護(hù)人員對(duì)隔離人員的防疫管控。研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀相對(duì)我國來講，醫(yī)療監(jiān)控在國外起步早發(fā)展較快，在技術(shù)水平上也領(lǐng)先于中國，在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域不斷提升無線通信技術(shù)應(yīng)用率的情況下，國外無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)進(jìn)步十分迅速。按照相關(guān)資料，無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)之所以日益擴(kuò)大，原因就在于醫(yī)院為了更好地服務(wù)患者，希望能夠提高醫(yī)務(wù)人員工作效率，部分新的技術(shù)如RFID的應(yīng)用，進(jìn)一步促進(jìn)了就醫(yī)現(xiàn)狀的改善。在無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)設(shè)備方面，美國有著持續(xù)提高的銷售額，在日益擴(kuò)大的市場(chǎng)規(guī)模中，搶占市場(chǎng)的將會(huì)有更多突破性的無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。美國學(xué)者Wittson于二十世紀(jì)五十年代末起，在醫(yī)療中引用了雙向電系統(tǒng)。與此同時(shí)遠(yuǎn)程放射也在同一時(shí)間被Jutra研發(fā)出。因此，國外的人開始通過電子技術(shù)與通訊來進(jìn)行各種醫(yī)學(xué)活動(dòng)。并且當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了Telemedicine這個(gè)詞匯，其實(shí)就是現(xiàn)在社會(huì)所說的遠(yuǎn)程醫(yī)療，從研發(fā)開始至現(xiàn)在，國外的遠(yuǎn)程醫(yī)療大概經(jīng)歷了四個(gè)階段，上個(gè)世紀(jì)六十年代初一直到上世紀(jì)80年代的中期作為第一個(gè)階段，然而信息的高速公路現(xiàn)在正處于萌芽階段，所以信息傳輸量非常有限，遠(yuǎn)程醫(yī)療也因此受到了通訊條件的約束。根據(jù)Medline涉及的文獻(xiàn)數(shù)量，關(guān)于遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控的書籍按幾何級(jí)數(shù)遞增。其中西歐一些國家和美國對(duì)這種醫(yī)療系統(tǒng)的推進(jìn)是最為迅速的，衛(wèi)星和ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)是最主要的聯(lián)系方式，取得較大進(jìn)展的領(lǐng)域有軍事醫(yī)學(xué)、遠(yuǎn)程會(huì)議、醫(yī)學(xué)圖像的遠(yuǎn)距離傳輸、遠(yuǎn)程會(huì)診咨詢、遠(yuǎn)程咨詢等。在第三個(gè)階段，遠(yuǎn)程醫(yī)療已經(jīng)被歸入到機(jī)器人方面的技術(shù)，與此同時(shí)，MEMS技術(shù)、通信技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)的進(jìn)步。它們總體上推動(dòng)了遠(yuǎn)程醫(yī)療的進(jìn)步，使它步入一個(gè)全新的發(fā)展階段。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國現(xiàn)在對(duì)疫情隔離區(qū)隔離人員管理系統(tǒng)目前還比較落后，和醫(yī)院隔離的先進(jìn)管理技術(shù)水平之間還存在著比較大的差距。這些差距主要是體現(xiàn)在隔離區(qū)的隔離防護(hù)工作，如防護(hù)服、口罩、消毒液和體溫監(jiān)測(cè)等防護(hù)管理方面。要對(duì)隔離區(qū)內(nèi)的隔離人員進(jìn)行安全合理的防護(hù)，這就要求隔離區(qū)對(duì)隔離人員的體溫溫度進(jìn)行不定時(shí)檢測(cè)。同時(shí)為了保證隔離區(qū)的醫(yī)護(hù)人員的安全，還需要隔離人員上傳健康碼和疫苗接種記錄。目前，我國對(duì)隔離區(qū)隔離人員的管理是采用人工管理的辦法，即通過隔離區(qū)的工作人員或者醫(yī)院醫(yī)護(hù)人員每天早晚到隔離區(qū)房間一個(gè)個(gè)敲門測(cè)量體溫、登記體溫?cái)?shù)據(jù)。當(dāng)有隔離人員發(fā)熱時(shí)，立即聯(lián)系醫(yī)院，進(jìn)行核查。在登記方面，也是通過紙質(zhì)檔記錄，這個(gè)方法顯然效率低，往返于隔離區(qū)各樓層的各個(gè)房間，容易出現(xiàn)混亂的數(shù)據(jù)。疫情爆發(fā)以來，國內(nèi)外的隔離區(qū)都在積極配合防控工作，也一直在努力探索和尋找更好的方法來管理隔離區(qū)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，智能管理逐漸成為了人們的首選。根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)上現(xiàn)有的傳感器，有不少的隔離區(qū)已經(jīng)配備了很多關(guān)于紅外測(cè)溫技術(shù)的產(chǎn)品，在一定的程度上，這種做法保障了隔離區(qū)的防控安全。但是卻未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)隔離人員的溫度，因此，設(shè)計(jì)一個(gè)方便快捷的檢測(cè)溫度的系統(tǒng)就顯得非常重要。研究的基本內(nèi)容本健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是基于STM32微控制器來是實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)有三種工作狀態(tài)，可以配合手機(jī)APP使用。完成對(duì)日常隔離區(qū)內(nèi)參數(shù)檢測(cè)顯示以及隔離人員和醫(yī)護(hù)人員信息錄入的功能，同時(shí)還可以將環(huán)境參數(shù)通過ESP8266WIFI模塊發(fā)送到手機(jī)APP進(jìn)行顯示。系統(tǒng)的工作參數(shù)可以通過手機(jī)APP和下位機(jī)按鍵進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)工作模式為自動(dòng)模式時(shí)，系統(tǒng)完成病房內(nèi)環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和顯示。當(dāng)系統(tǒng)工作模式切換為手動(dòng)模式時(shí)，可以通過RC522射頻識(shí)別模塊對(duì)IC卡進(jìn)行信息識(shí)別，然后將識(shí)別到的信息通過OLED液晶屏幕顯示出來。當(dāng)處于監(jiān)控模式時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過紅外熱檢測(cè)模塊檢測(cè)人體的靠近，通過超聲波模塊檢測(cè)人體距離，當(dāng)人體與終端距離超過閾值之后，會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)的報(bào)警功能，本次設(shè)計(jì)通過蜂鳴器和短信息進(jìn)行報(bào)警處理，當(dāng)符合報(bào)警條件，蜂鳴器會(huì)鳴叫報(bào)警，同時(shí)會(huì)向指定號(hào)碼發(fā)送短信息完成遠(yuǎn)程報(bào)警功能。具體內(nèi)容：本設(shè)計(jì)包括硬件模塊的選型與設(shè)計(jì)、軟件模塊功能與設(shè)計(jì)。硬件模塊的選型與設(shè)計(jì)信息采集功能模塊設(shè)計(jì)STM32F103主控模塊對(duì)按鍵模塊、RFID模塊、人體熱紅外感應(yīng)模塊、超聲波測(cè)距模塊、溫濕度模塊煙霧濃度檢測(cè)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，然后部分?jǐn)?shù)據(jù)通過顯示模塊顯示到屏幕上。通信功能模塊設(shè)計(jì)將采集到的環(huán)境信息通過ESP8266WiFi模塊上傳到MQTT服務(wù)器，通過MQTT服務(wù)器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。RFID射頻讀卡模塊采用RFID射頻讀卡模塊來進(jìn)行信息的記錄。用兩張射頻卡來模擬隔離人員和醫(yī)護(hù)人員，通過兩張卡的序列號(hào)來進(jìn)行區(qū)分。記錄方艙內(nèi)人員的進(jìn)出情況及人數(shù)的記錄。按鍵模塊設(shè)計(jì)按鍵模塊主要是控制紅外測(cè)溫傳感器，當(dāng)按鍵按下就代表著傳感器開始工作進(jìn)行檢測(cè)體溫。報(bào)警模塊設(shè)計(jì)當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)超過設(shè)定的閾值以及鎖門時(shí)如果有人進(jìn)入，提醒隔離區(qū)人員進(jìn)食，吃藥以及檢測(cè)體溫時(shí)該系統(tǒng)會(huì)使用蜂鳴器和LED燈進(jìn)行聲光報(bào)警和發(fā)送郵件進(jìn)行提醒，同時(shí)上位機(jī)也會(huì)有相應(yīng)提示。（6）送餐消毒模塊設(shè)計(jì)采用電感式接近開關(guān)，本系統(tǒng)采用市面比較通用LJ12A3-4-Z/BX來完成食物檢測(cè)的任務(wù)。如果食物靠近振蕩器所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，并可以達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，所檢測(cè)的物體周圍就會(huì)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致振蕩衰減甚至停振。后級(jí)放大電路將振蕩器自發(fā)產(chǎn)生的振蕩和停振的變化進(jìn)行處理，然后將它轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)的形式，只有這樣才能使控制器件啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無接觸就能檢測(cè)到被測(cè)物體的目的。軟件模塊功能與設(shè)計(jì)選擇STM32F103ZET6作為下位機(jī)的核心芯片，ESP8266模塊作為系統(tǒng)的WIFI模塊，建立起TCP協(xié)議來進(jìn)行無線通信，以MQTT服務(wù)器作為系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)服務(wù)器。數(shù)據(jù)接收與解析通過WIFI發(fā)送命令至STM32開發(fā)板，并將數(shù)據(jù)以JSON的格式傳輸給MQTT服務(wù)器，返回給安卓端用戶，即安卓端通過訪問MQTT服務(wù)器的地址和端口來接收數(shù)據(jù)和下發(fā)命令。視頻監(jiān)控功能設(shè)計(jì)通過WiFi通信技術(shù)將ESP8266模塊獲取到的監(jiān)控畫面顯示到APP中。調(diào)節(jié)控制功能設(shè)計(jì)用戶可以設(shè)置環(huán)境數(shù)據(jù)報(bào)警的閾值，可以發(fā)出控制命令打開空氣凈化器。用戶登錄注冊(cè)功能設(shè)計(jì)用戶可以實(shí)現(xiàn)登錄注冊(cè)功能，并將信息存入到數(shù)據(jù)庫中。擬解決基本問題1.總體方案的設(shè)計(jì)；通過對(duì)設(shè)計(jì)要求的分析，結(jié)合參查閱的資料，對(duì)健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)思路作出分析2.硬件設(shè)計(jì)分析，對(duì)STM32啟動(dòng)方式進(jìn)行介紹，結(jié)合最小系統(tǒng)、電源電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)給出方案，并畫出電路圖3.軟件設(shè)計(jì)分析，軟件設(shè)計(jì)部分主要分為5個(gè)小節(jié)，前3個(gè)小節(jié)是對(duì)本次設(shè)計(jì)中的主要協(xié)議代碼實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，第四小節(jié)是下位機(jī)工作流程代碼分析，第五小節(jié)是手機(jī)APP端工作流程代碼分析。4.系統(tǒng)的調(diào)試，結(jié)合所設(shè)計(jì)方案及功能，最后作出調(diào)試二、選題研究步驟、研究方法及措施：（一）選題研究步驟1.準(zhǔn)備階段：（1）收集資料：收集STM32F103技術(shù)、GSM通訊技術(shù)、ESP8266WIFI技術(shù)，遠(yuǎn)程健康監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析等相關(guān)文獻(xiàn)。（2）整理分析資料。（3）撰寫開題報(bào)告。2.研究階段：基于STM32的健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，完成論文初稿。3.實(shí)施階段：將該系統(tǒng)應(yīng)用于具體場(chǎng)景中。4.修改完善論文，完成終稿。（二）課題研究方法文獻(xiàn)研究法：通過收集與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)單片機(jī)工作原理進(jìn)行熟悉，然后建立起健康驛站隔離區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的框架，基于此，完成硬件設(shè)備選型，最后完成設(shè)計(jì)。歸納總結(jié)法：把經(jīng)過調(diào)查研究得到的數(shù)據(jù)和資料經(jīng)過分析得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)法：通過對(duì)關(guān)鍵問題的整理，提出理論及猜想，然后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證請(qǐng)教指導(dǎo)老師：對(duì)于不懂的問題，在查找資料之后還不能解決，通過向指導(dǎo)老師請(qǐng)教，尋找解決的辦法。三、選題研究工作進(jìn)度：起訖日期主要工作內(nèi)容2022.07.01-2022.09.30選題、調(diào)研、收集資料2022.10.01-2022.12.11論證、開題、撰寫開題報(bào)告2022.12.12-2023.02.28實(shí)踐研究、資料搜集過程2023.03.01-2023.04.30論文寫作2023.05.01-2022.06.01論文答辯四、主要參考文獻(xiàn)：[1]馬東偉等.高精度紅外人體測(cè)溫系統(tǒng)研制[J].中國計(jì)量,2021(11):75-80.[2]匡可涵.紅外測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2021(05):22-24.[3]王升升.基于創(chuàng)新能力提升的非接觸紅外測(cè)溫儀的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī),2021,52(18):167-169.[4]何余東.智能百變Arduino課程[M].清華大學(xué)出版社.2016[5]楊雨鑫,尤國強(qiáng).基于WiFi控制的智能云家居系統(tǒng)[J].電腦知識(shí)與技術(shù).2021(23)[6]唐俊濤,劉謙.基于ESP8266WiFi模組的智能開關(guān)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2022,40(02):186-188.[7]劉天成,田學(xué)軍.基于ESP8266與STM32的智能晾衣桿系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù),2021(06):6-10.[8]胡慧等.一種可用于新冠肺炎防控的紅外測(cè)溫槍[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,31(01):18-21.[9]劉敏,楊力.基于單片機(jī)的非接觸紅外測(cè)溫儀[J].電子測(cè)試,2021(15):29-30+37.[10]汪洋.基于語音交互的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué),2021.[11]張正明,王麗娟.雙定時(shí)器的蜂鳴器應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].中國新通信,2019,21(16):85-86.[12]田羿等.基于ESP8266和Zigbee的宿舍火情監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)[J].科技與創(chuàng)新,2022(04):60-62+66.[13]閆曉兵,張大磊,李敬.基于STM32的瓦斯突出檢測(cè)儀硬件電路設(shè)計(jì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2022,40(02):131-133.[14]張文等.紅外測(cè)溫過程中測(cè)試距離對(duì)測(cè)溫精度的影響分析[J].動(dòng)化與儀器儀表,2018(07):45-47.[15]楊欣.人體紅外測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].寧夏大學(xué),2021.[16]RongLiuandsoon.Discussiononinfraredaccuratetemperature-measuringtechnologyofcompositeinsulatorsforoverheadlines[J].TheJournalofEngineering.2019(16)[17]程穎.基于智能語音交互的多媒體閱讀輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2022(02):112-115+119.[18]葛澤勛.醫(yī)用紅外測(cè)溫儀及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長春理工大學(xué),2019.[19]蘭元帥等.基于MQTT協(xié)議的遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2021,17(27):101-102.[20]黃迪等.基于MQTT協(xié)議的Mosquitto數(shù)據(jù)訂閱機(jī)制優(yōu)化與性能分析[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2021,11(11):29-32.五、指導(dǎo)教師意見：