Мобильные технологии давно перестали быть только средством для общения. Сегодня смартфон и его аксессуары могут помочь в самых различных ситуациях. РБК daily рассказывает о наиболее интересных устройствах с выставки CES-2013, которые следят за самочувствием своего владельца, помогают ему оставаться в хорошей физической форме и позволяют врачу контролировать жизненно важные показатели пациента.
Withings Smart Body Analyzer
«Умные» весы от французской компании Withings представляют собой систему, предназначенную для слежения за состоянием организма, и оснащены датчиками, контролирующими окружающую среду.
Устройство подсоединяется по Wi-Fi или Bluetooth к смартфону и передает в приложение данные о состоянии человека — его весе, количестве жировой ткани. Владелец может измерить и частоту сердечных сокращений, которая является показателем общего уровня физической подготовки.
Также весы способны измерять температуру в комнате и даже уровень углекислого газа, влияющий на метаболизм и самочувствие. Например, недостаточное количество свежего воздуха может вызвать головные боли и головокружение.
Данные Smart Body Analyzer могут передаваться приложением врачу и «группам поддержки» в Twitter или Facebook. Другими словами, весы помогут вести здоровый образ жизни.
Устройство продается по цене 149,95 долл. Приложение бесплатно.
Masimo iSpO2 Pulse Oximeter
Американская компания Masimo выпустила датчик, который работает на пару с портативными устройствами Apple. Оксиметр iSpO2 подсоединяется к iPhone, iPad или iPod touch и измеряет количество кислорода в крови, пульс, а также индекс перфузии (силу пульсации). Сам прибор крепится на безымянный палец.
По мнению компании-производителя, датчик понравится любителям фитнеса, туристам, тем, кто собирается покорять горные вершины. На возвышенностях уровень кислорода в крови заметно снижается, поэтому, чтобы вовремя выявить кислородную недостаточность, нельзя надеяться только на собственные ощущения.
Утверждается, что оксиметр базируется на технологиях, которые используются в ведущих больницах по всему миру. Все данные сохраняются в приложении, ими можно обмениваться по электронной почте. Оксиметр продается за 249 долл.
AiQ BioMan Tank
Тайваньские разработчики считают, что совершенно не обязательно прикреплять к телу датчики для измерения важных жизненных показателей. Компания AiQ предлагает любителям спорта во время тренировок носить майку BioMan, включающую в себя встроенный кардиомонитор, который отправляет данные по Bluetooth на смартфон.
Инновационные гибкие электроды в сочетании с современными информационными технологиями мониторят состояние человека так, что комфортом ему жертвовать не приходится. Майка BioMan работает в паре с приложением для iPhone, которое отслеживает сердечный ритм во время физической нагрузки. При желании эти данные можно отправить лечащему врачу.
BioMan Tank можно стирать, так как встроенные пластичные электроды сделаны из нержавеющей стали. Точная цена изделия пока не сообщается, но известно, что оно будет стоить менее 100 долл.
Scanadu SCOUT
Американская стартап-компания Scanadu, базирующаяся в Исследовательском центре Эймса при NASA, представила портативный медицинский сканер для домашнего использования — SCOUT. Просто приложив устройство к виску, владелец получит исчерпывающую информацию о температуре тела, кровяном давлении, частоте сердечных сокращений, насыщении крови кислородом и других жизненно важных функциях организма менее чем за 10 секунд.
Небольшой датчик SCOUT легко может поместиться в кармане. Он передает по Bluetooth информацию на смартфон, чтобы владелец не только следил за своим здоровьем, но и знал, когда нужно обратиться к врачу. А специалист, получив подробную статистику из данных, сможет быстро и обоснованно поставить диагноз.
«Карманный доктор» будет доступен по цене менее 150 долл.
http://reviews.cnet.com/biometric-devices/scanadu-scout/4505-3506_7-35567911.html
The Scanadu Scout, like a tricorder for your health
LAS VEGAS–The mobile tech revolution isn’t limited to entertainment products. The $150 Scanadu Scout by startup company Scanadu plans to upset the world of medical devices too.
Billed as the fictional «Star Trek» medical tricorder come to life, the Scanadu Scout can read important biometric stats such as blood flow, blood oxygen level, electrical heart activity (ECG), temperature, and heart rate, all noninvasively.
Feeling under the weather? Confirm your status with the Scanadu Scout.(Credit: Brian Bennett/CNET)
An infrared scanner on the Scanadu Scout reads various medical data without being invasive.(Credit: Brian Bennett/CNET)Just hold the small, flat, square gadget’s infrared sensor up to your temple for 10 seconds and the Scanadu Scout captures a reading — access to armpits or other more sensitive body parts not required.
10 seconds is all it takes to take a reading.(Credit: Brian Bennett/CNET)Scanadu will provide companion mobile apps for iOS, Android, and Windows Phone devices. The Scout also syncs medical data with compatible phones via a wireless Bluetooth 4.0 connection.
You’ll have to sit tight before the Scanadu Scout replaces your old mercury-filled home thermometer. The product is undergoing FDA review and likely won’t hit store shelves until the end of the year.
Si14 WearIt Open Sport Watch
Водонепроницаемые часы под управлением Android подходят практически для любого вида спорта — от занятий фитнесом до прыжков с парашютом.
Итальянская компания M31 позиционирует Si14 WearIt не только в качестве спортивного аксессуара, но и как устройство для доступа в социальные сети. Часы обладают LCD-экраном с разрешением 240 точек на дюйм, поддержкой Wi-Fi и Bluetooth, а также могут проигрывать музыку.
Si14 WearIt контролируют сердцебиение, пройденную дистанцию и количество потраченных калорий. Встроенные GPS-модуль и компас помогут ориентироваться на открытой местности. Собранные данные могут передаваться часами врачу.
Si14 WearIt продаются на сайте производителя за 300 долл.
http://www.rlocman.ru/shem/schematics.html?di=144220
Easy Pulse – самодельный датчик для измерения частоты пульса. Часть 1 – Теория и схема
| «Сенсор» – оптические датчикиПроизводство датчиков. Оптических, индуктивных, уровня. Оптические барьерыАдрес и телефон sensor?com.ru |
На страницах портала Радиолоцман в разделе Схемы не так давно публиковалась статья «Измеритель пульса на микроконтроллере PIC16F628A», в которой рассматривались схема и конструкция ИК датчика для определения частоты пульса по изменению объема крови в артерии пальца. Такой метод относится к фотоплетизмографии – методу непрерывной графической регистрации изменений объема крови, отражающих динамику кровенаполнения сосудов исследуемых органов, части тела человека или животного, основанного на измерении оптической плотности. Однако спецификации датчика в этой статье не было. Несмотря на это, схема датчика была проста для повторения, причем можно было использовать различные ИК светодиоды и фотодиоды, и для корректной работы потребовалось бы лишь подобрать номинал токоограничительного резистора и резистора обратной связи.
 |
|
| Рисунок 1. | Внешний вид платы ИК-датчика Easy Pulse |
В этой статье речь пойдет о модернизированной версии сенсора, получившей название Easy Pulse. В проекте используется специальный ИК-датчик TCRT1000, который упрощает схему и конструкцию, так как ИК-светодиод и фототранзистор расположены в одном компактном экранированном корпусе. Его конструкция позволит снизить помехи от внешней засветки и повысить эффективность датчика. Конструктивно датчик представляет собой компактную печатную плату, содержащую также схему преобразования и нормирования сигнала. На выходе датчика мы получаем цифровые импульсы, синхронизированные с пульсом (Рисунок 1). Датчик может подключаться к АЦП или к цифровому входу микроконтроллера для дальнейшей обработки и вычисления значения пульса (количество ударов сердца в минуту).
Теория
Проект основан на принципе фотоплетизмографии, который является неинвазивным методом измерения изменения объема крови в тканях с помощью источника света и фотодетектора. Поскольку изменение объема крови синхронно с биением сердца, этот метод может использоваться для расчета частоты сердечных сокращений. Существует два основных типа фотоплетизмографии: один основан на пропускании света, другой на отражении. В первом случае световой пучок пропускается сквозь часть тела человека (например, через палец или мочку уха), а фотодетектор определяет результирующую интенсивность света, поэтому источник излучения и приемник располагаются напротив друг друга. Во втором случае источник света и фотоприемник располагаются на одной стороне, и информацию о пульсе несет отраженный сигнал. Измерение пульса по такому методу может производиться на любой части человеческого тела. При любом методе измерений в интенсивности света, отраженного от объекта или прошедшего через часть тела, будут обнаружены флуктуации в соответствии с пульсирующим потоком крови, вызванных биением сердца.
На Рисунке 2 схематически изображен датчик для получения сигнала пульса от пальца человека. ИК-светодиод используется для освещения пальца субъекта. В зависимости от объема крови в пальце, поглощается больше или меньше света, следовательно, меняется интенсивность отраженного света. Графическое представление зависимости изменений сигнала во времени и есть сигнал фотоплетизмографии.
 |
|
| Рисунок 2. | Метод пальцевой фотоплетизмографии (исследование отраженного сигнала). |
Фотоплетизмограмма имеет несколько составляющих, она регистрирует волны первого, второго и третьего порядка. Волны второго и третьего порядка относятся к медленным колебаниям (их можно назвать постоянной составляющей). Волны 1-го порядка относятся к быстрым колебаниям и соотносятся с пульсом (можно назвать переменной составляющей). Они отражают движение объема крови в измеряемой точке во время систолы и диастолы и могут использоваться в качестве источника информации о пульсе. Для извлечения данного сигнала потребуются эффективные схемы усиления и нормирования сигнала.
Принципиальная схема
Как было сказано выше, в качестве ИК сенсора используется TCRT1000 – экранированный оптический отражательный датчик компании Vishay , в состав которого входят ИК-светодиод и фототранзистор. На Рисунке 3 изображена схема включения внешних компонентов, необходимых для управления датчиком. Подача высокого уровня на вход Enable включает ИК-светодиод, т.е. активирует сенсор TCRT1000. Палец человека сверху датчика действует как отражатель, фототранзистор фиксирует отраженный свет.
 |
|
| Рисунок 3. | Схема включения внешних компонентов для управления оптическим датчиком TCRT1000. |
На выходе датчика (VSENSOR) мы получим периодический физиологический сигнал, связанный с изменением интенсивности отраженного ИК-излучения, обусловленным пульсирующим объемом крови в пальце. Сигнал, таким образом, синхронизирован с частотой сердцебиения. Следующая схема (Рисунок 4) представляет собой первый этап преобразования сигнала от ИК-датчика, на котором выполняется подавление достаточно больших медленных волн (постоянной составляющей) и повышение слабых быстрых волн (переменной составляющей), которые несут информацию о пульсе.
 |
|
| Рисунок 4. | Схема пассивного фильтра верхних частот и активного фильтра нижних частот – первый этап преобразования и нормирования сигнала от ИК-датчика TCRT1000. |
На схеме выше видно, что сигнал с ИК-сенсора сначала проходит через пассивный фильтр верхних частот (ФВЧ), чтобы избавиться от постоянной составляющей. Частота среза фильтра (fc) равна 0.7 Гц. Далее сигнал проходит через активный фильтр нижних частот (ФНЧ), выполненный на операционном усилителе. Коэффициент усиления фильтра равен 101, частота среза – 2.34 Гц. Такое решение позволяет устранить нежелательный сигнал постоянной составляющей и высокочастотные шумы, в том числе, наводку сети переменного тока 50 Гц (60 Гц), и усилить нужный сигнал, несущий информацию о пульсе, в 101 раз.
Далее следует еще одна подобная схема фильтрации (ФВЧ, ФНЧ) и усиления сигнала (Рисунок 5). Таким образом, общий коэффициент усиления составляет 101 ? 101 = 10201. В результате, две стадии фильтрации и усиления преобразуют входной сигнал фотоплетизмографии в ТТЛ импульсы, которые синхронны с сердцебиением. Частота этих импульсов (f) связана с частотой сердечных сокращений (BPM) формулой:
Beats per minute (BPM) = 60 ? f
Потенциометр 5 кОм на выходе первой схемы фильтрации и усиления нужен для достижения общего коэффициента менее 10201. Светодиод на выходе второй схемы фильтрации и усиления будет мигать с частотой сердцебиения. Заключительный узел схемы представляет собой простой не инвертирующий буфер для понижения выходного сопротивления. Это важно, если для чтения сигнала используется АЦП микроконтроллера.
 |
|
| Рисунок 5. | Вторая стадия фильтрации и усиления сигнала и выходной неинвертирующий буфер. |
Все операционные усилители, используемые в схеме, находятся в одной четырехканальном микросхеме – MCP6004. Усилители имеют низкое энергопотребление и сохраняют работоспособность при напряжении питания в диапазоне от 1.8 до 6.0 В.
ИК-сенсор можно установить на плату, а можно вынести на шлейфе (Рисунок 6). Это придает гибкость при использовании, так как в таком случае его можно закрепить между двумя пальцами или на ладони.
 |
|
| Рисунок 6. | ИК-сенсор может подключаться к плате при помощи шлейфа. |
Диапазон напряжений питания платы сенсора, равный 3 – 5 В, позволяет использовать ее с семействами микроконтроллеров с напряжением питания 3.3 В или 5 В.
Часть 2 – Проверка основных параметров, работа с датчиком.
На английском языке: Easy Pulse: A DIY photoplethysmographic sensor for measuring heart rate. Part 1 – Theory and Schematic
Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман
приборы из китая:
