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智慧健康手環Smart Health Band
- 1. 智 能 健 康 手 環 組員：林O翔、何O賢 江O霖、周O吉 許O超、林O翰 黃O音
- 2. 老題目，新玩法
- 3. 大綱智能手環演化史 1972年 Pulsar 電子手錶 1982年 TV Watch 1983年 Data-2000 1995年 Message Watch 1995年 Emergency Watch 2000年 IBM LINUX 2002年 Fossil Palm 2003年 Forerunner GPS手錶 2012年 Nike+ Fuelband 運動手環 2018年 Apple Watch Series
- 5. 情 境 圖 CAL 消耗熱量 5101623293438454650638590929698100 運動者 年老者 肥胖者 使用者 心 率 計步、 卡路里、 公里數 行動通訊
- 6. 系 統 方 塊 圖 PPG G-Sensor OLED BLE GY-362 MAX30100 SSD1306 HC08 UART SPI I2C Timer
- 7. PPG取得心率數據
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- 9. 大綱PPG演算法開發
- 10. 大綱PPG演算法開發
- 11. PPG 量測數據-演算法修正後
- 12. G-Sensor 與 計步原理 G-Sensor 傳統計步器多場景應用 3D動態計步 𝐺 = 𝑎 𝑥 2 + 𝑎 𝑦 2 + 𝑎 𝑧 2 az ay ax
- 13. 3D 動態計步演算法-頻率選擇 Nyquist sampling theorem 100公尺世界紀錄保持人 尤塞恩·聖利奧·波特(Usain St Leo Bolt) 100公尺 9′58s 只需41步 𝐵 = 41/9.58 = 4.27/s 設定 fs = 10Hz fs > 2B
- 14. 3D 動態計步演算法-頻率選擇 f =1.57 Y=-29.9db f =2.1 Y=-13.5db walking running Set fs = 20Hz
- 15. 3D 動態計步演算法-方法1:動態閥值 Threshold: 𝐺𝑡ℎ[𝑛] = 𝑊 ∗ 𝐺𝑎𝑣𝑒[𝑛] Criteria: 𝐹𝑝 𝑛 = 1, 𝐺 𝑛 ≥ 𝐺𝑎𝑣𝑒[𝑛] 𝐹𝑝 𝑛 = 0, 𝐺 𝑛 < 𝐺𝑎𝑣𝑒 𝑛 Step Count: 𝐹𝑠 𝑛 = 0 𝑛 𝐹𝑝[𝑛] 𝐺𝑎𝑣𝑒 𝑛 = 𝐺 𝑛 + 𝐺 𝑛 − 1 + ⋯ + 𝐺[𝑛 − 9] /10 W:wights , 𝐺𝑎𝑣𝑒 :moving average
- 16. 3D 動態計步演算法-方法2:狀態 𝐹 𝐹 牛頓第二運動定律 𝐹 = 𝑚𝑎 ⇒ 𝑎 = 1 𝑚 ∗ 𝐹 ⇒ 𝑑𝑎 𝑑𝑡 = 1 𝑚 ∗ 𝑑𝐹 𝑑𝑡 Criteria: 𝐺𝑑 𝑛 ≥ 𝐺𝑑 𝑛 − 1 𝐺𝑑 𝑛 > 0, 𝐺𝑑 𝑛 − 1 < 0 𝐺𝑑 𝑛 = 𝑑𝐺[𝑛] 𝑑𝑛 = 𝐺 𝑛 − 𝐺[𝑛 − 1]
- 18. 結果比較 95.6 96.1 5.78 10.90 量測100步 IT Band X米 94 89 94 83 94 89 93 114 94 99 86 98 96 77 107 108 105 104 93 100 X米
- 19. Data Structure
- 20. BLE傳輸介面:編碼解碼器架構 DATA Encoder Source head DATA Decoder CommandDecoder ARM APP Heart Rate Sport PPG G-Sensor
- 21. BLE傳輸介面:命令格式 APP端命令格式 以 ASCII傳送 起始碼 命令代號 結束碼 說明 範例 !: HG n 啟動PPG !:HGn !: HS n 停止PPG !:HSn !: HP n 要求傳送心跳數 !: GG n 啟動GSensor !: GS n 停止GSensor !: GP n 要求傳送計步data !: GV n 要求傳送 G-Sensor 合成向量 ARM回應資料格式 起始碼 命令代號 資料 結束碼 說明 範例 !: HG 000000OK n PPG啟動完成 !:HG000000OKn !: HP 00000xxx n 傳送心跳數 xxx !:HG00000056n !: HD 00000xxx n 傳送心率偵測data xxx !:HG001.5566n !: GG 000000OK n Gsensor啟動完成 !: GP 00000xxx n 傳送計步data xxx !: GV 00000xxx n G-Sensor 合成向量 xxx
- 23. OLED
- 24. 機 構 設 計
- 33. Firebase 王小明
- 35. 大綱專題的發想與討論
- 36. 大綱簡報的討論與修正
- 37. 專題使用的專業技能
- 39. 特 別 感 謝
- 40. 謝謝大家!