深圳鑫志科技有限公司

News

联系我们

深圳鑫志科技有限公司

地址:深圳市宝安区福海街道同泰时代中心4栋701
电    话:+86-755-2780-8770
传    真:+86-755-2780-9501
邮    箱:xuzb@xzkj.net.cn
网    址:http://www.xzkj.net.cn/

行业动态
当前位置:首 页 » News » 行业动态 » 可穿戴血压测量模块的协议栈与系统架构

可穿戴血压测量模块的协议栈与系统架构

文章来源:鑫志科技 / 作者:鑫志科技 / 发表时间:2026-09-21

可穿戴血压测量模块通常需要一套协议与系统架构,用于连接压力传感硬件、测量算法、主处理器、移动设备及云平台。具体架构取决于模块形态:集成在智能手表、手环、贴片还是专用医疗设备中。

1、传感器与模拟前端层

较底层通常包括传感器和模拟前端,用于采集生理信号,例如袖带或气囊压力、与脉搏相关的压力波动、PPG信号、用于补偿的皮肤温度和运动数据,以及用于运动伪影检测的加速度计/陀螺仪数据。在示波法系统中,压力传感器通常向 ADC或集成 AFE 提供连续压力信号;随后,原始信号被传输至微控制器(MCU),用于滤波和特征提取。

2、传感器接口层

传感器与 MCU 之间的接口通常包括 I²C、SPI、UART 和模拟接口。I²C 适用于低速数字压力、温度和运动传感器;SPI 在需要较高采样率或较低通信延迟时常用;UART 有时用于专用传感器模块;模拟接口则用于压力传感器输出模拟信号且需要外部 ADC 的情况。该层通常还可定义采样率、分辨率、同步机制、传感器标识、校准系数以及错误处理方式。

血压测量模块

3、测量与处理层

MCU 或应用处理器可通过多个阶段处理采集到的信号:原始数据采集、校准、滤波、伪影检测、脉搏波提取、血压估算和验证。典型功能包括失调与增益补偿、数字滤波、基线压力估算、脉搏波检测、运动伪影抑制、收缩压/舒张压估算、心率计算和信号质量评估。对可穿戴设备而言,这一层比较关键,因为运动、手腕位置、表带压力以及接触条件变化,都可能影响测量质量。

4、设备通信层

完成测量计算后,血压测量模块需要一种通信协议,将数据传输至主设备。对于连接智能手机的可穿戴设备,低功耗蓝牙(BLE)是常见选择,其协议栈通常可表示为:应用 → GATT → ATT → L2CAP → 链路层 → 物理层。应用层可定义收缩压、舒张压、平均动脉压、心率、测量时间戳、测量状态、信号质量、电池状态以及设备/校准信息等特征。在需要互操作性的场景中,蓝牙技术的血压服务可提供标准化框架,从而减少对私有数据结构的依赖。

5、主机应用层

智能手机或可穿戴设备的操作系统可通过 BLE 接收测量数据,并提供测量数据显示、历史数据存储、趋势分析、测量提醒、用户警报、设备配置和固件更新管理等功能。如果可穿戴设备本身具备足够的处理能力和显示屏,该层功能也可直接在可穿戴设备上实现。

6、云端与互操作性层

对于互联医疗或健康管理系统,可能还需要一层架构,将测量数据从智能手机或可穿戴设备传输至服务器。典型架构为:可穿戴设备 → BLE → 移动应用 → HTTPS/MQTT → 云端 API → 数据库 → 后续应用。

可穿戴血压测量模块不宜简单视为“传感器 + 无线接口”的组合,协议与系统架构需要维护原始测量数据与终血压数值之间的关联。时间戳、校准状态、信号质量、运动状况、测量位置以及错误/状态代码等信息,可能与收缩压和舒张压数值同样重要。对于医疗器械产品,通信协议还宜在设计阶段统筹考虑网络安全、数据完整性、可追溯性、软件验证及相关监管标准,而不是在测量算法完成后再补充。
咨询

QQ

在线客服

服务时间:9:00-18:00

电话

服务咨询热线:

0755-2780-8770

微信

二维码

微信咨询

邮箱

电子邮箱

xuzb@xzkj.net.cn