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一、背景:現(xiàn)有監(jiān)測方式的局限
接觸式監(jiān)測設(shè)備(心電電極、指夾式血氧儀、可穿戴手環(huán)等)依賴被監(jiān)測對象主動配合佩戴,長期使用中容易出現(xiàn)依從性下降、皮膚不適、遺忘佩戴或主觀抗拒等問題,在老年群體、術(shù)后患者等場景中尤為明顯;跀z像頭的視覺監(jiān)測雖然實現(xiàn)了物理層面的非接觸,但存在圖像采集帶來的隱私顧慮,且監(jiān)測效果依賴光照條件,在臥室等隱私敏感或低照度場景中適用性有限。

在此背景下,基于毫米波雷達的非接觸式生命體征監(jiān)測技術(shù),成為兼顧監(jiān)測連續(xù)性、用戶依從性與隱私保護的技術(shù)路徑之一。
二、技術(shù)原理
2.1 毫米波雷達探測基礎(chǔ)
毫米波雷達通過天線持續(xù)發(fā)射高頻電磁波信號,信號遇到探測范圍內(nèi)的物體(含人體)后發(fā)生反射,雷達接收反射信號并與發(fā)射信號進行比對分析,從而獲取目標的距離、角度等信息。自連科技ASK824采用24GHz頻段毫米波雷達,調(diào)制方式為調(diào)頻連續(xù)波(FMCW),探測距離0.3~2.5米,探測角度水平60°、俯仰80°。

2.2 生命體征信號提取原理
人體心跳與呼吸會引起胸腔和體表產(chǎn)生周期性的微小位移,這類位移幅度極小、肉眼無法察覺,但會導致雷達發(fā)射信號與反射信號之間產(chǎn)生細微的相位差。雷達通過持續(xù)采集這一相位變化的周期性規(guī)律,將其解調(diào)為呼吸頻率與心率數(shù)據(jù);同時結(jié)合反射信號整體的變化幅度與分布特征,判斷被監(jiān)測對象是否存在體動,以及是否處于在床或離床狀態(tài)。



2.3 與其他監(jiān)測方式的技術(shù)對比
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監(jiān)測方式
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是否接觸人體
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是否依賴光照
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是否采集圖像
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長期依從性
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心電電極 / 指夾式設(shè)備
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是
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不依賴
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否
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較低,需主動佩戴
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攝像頭視覺監(jiān)測
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否
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依賴
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是,存在隱私顧慮
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中等,受安裝位置及遮擋影響
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毫米波雷達監(jiān)測
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否
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不依賴
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否
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較高,無需被監(jiān)測對象主動配合
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- 產(chǎn)品實現(xiàn):ASK824技術(shù)規(guī)格
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參數(shù)項
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規(guī)格
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雷達頻段
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24GHz
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調(diào)制方式
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調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)
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探測距離
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0.3~2.5米
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探測角度
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水平60°,俯仰80°
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監(jiān)測指標
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心率、呼吸、體動、離床/在床狀態(tài)
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數(shù)據(jù)傳輸
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WiFi(2.4G/5G雙頻段,802.11a/b/g/n)+ MQTT協(xié)議
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報警功能
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心率/呼吸異常報警;作息異常/起夜未歸報警
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主處理器
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ARM Cortex M4
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外形尺寸
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115×115×30mm
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重量
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110g
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供電
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DC5V/1A
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工作溫度
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-20°C~75°C
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管理界面
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支持移動端及服務(wù)端網(wǎng)頁(Web)顯示管理
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采集到的數(shù)據(jù)通過WiFi與MQTT協(xié)議實時上傳至自連科技無感生命體征監(jiān)測管理平臺,平臺提供實時看板、歷史趨勢分析、分級權(quán)限管理及AI健康分析(輔助參考,不構(gòu)成診斷結(jié)論)等功能,形成從感知層到應用層的完整技術(shù)鏈路。
四、應用場景
依托上述技術(shù)特性,該方案可適用于以下場景:
- 心臟問題預警:持續(xù)監(jiān)測心率變化趨勢,為異常波動提供早期提示;

- 睡眠監(jiān)控監(jiān)測:以非接觸方式記錄睡眠期間的呼吸與體動情況,不影響睡眠質(zhì)量;
- 慢病康復護理:為需要長期觀察生命體征變化趨勢的慢病或術(shù)后康復人群提供持續(xù)監(jiān)測手段;

- 智慧養(yǎng)老輔助:應用于養(yǎng)老機構(gòu)與居家養(yǎng)老場景,輔助護理人員及家屬掌握老年人狀態(tài);
- 智能家居:作為家庭健康管理的組成部分,與其他健康監(jiān)測設(shè)備協(xié)同工作。
五、結(jié)語
非接觸式生命體征監(jiān)測技術(shù)的核心價值,在于讓"持續(xù)監(jiān)測"與"不打擾日常生活"不再是相互矛盾的兩個目標。毫米波雷達憑借非接觸、不依賴光照、不采集圖像的技術(shù)特性,為醫(yī)療、養(yǎng)老、家庭健康管理等場景提供了一條兼顧監(jiān)測連續(xù)性與用戶體驗的技術(shù)路徑。
需要說明的是,上述技術(shù)與產(chǎn)品用于輔助監(jiān)測與參考,不構(gòu)成醫(yī)療診斷,具體健康判斷仍需由專業(yè)醫(yī)療人員做出。
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