文献综述
1、课题现状和发展趋势
21世纪的社会是智能化社会，智能可穿戴设备产品如雨后春笋般出现，不断的改变着我们的生活，而人们对于可穿戴设备市场表现出的热情也说明这是一个未来发展空间很大蓝海市场。通过对智能手环的应用的分析和研究，得出其在医疗健康、体育运动、移动支付三大功能的发展潜力[1]。其中智能手环发展势头最为凶猛，因为它小巧时尚又方便随身携带[2]。
通过智能手环，智能手环用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠和饮食等实时数据，并将这些数据与iOS或者Android设备同步，起到通过数据指导健康生活的作用[3]。从智能手环的用途来看，它的潜有客户是2亿中国年轻人及1.5亿的中国老年人或准老年人，以每只运动手环200元计算，它是中国未来700亿市场加之中国为全球的世界工厂上面的市值的五倍，即3500亿，这就是各大厂家及公司虎视眈眈的来由了[4]。在上面提出的群体当中，又着重分析身体患有老年疾病的各类人群，在社会节奏、就业压力、生活成本都日益增加的社会环境下，本着孝义为先的传统，很多独生子女一代要面临两人照看四位老人的同时，兼顾工作和自己的下一代，所以文献[5]着重研究了应用于老年人身体健康方便的研究，例如心率测量，研究更精准的方法精确化数据。为了市场的扩大，创新在不断的进行中，例如：智能穿戴设备产业的商业化脚步不断加快，“硬件 软件 数据服务”成为智能穿戴时代的主流商业模式和时尚的宠儿，备受IT白领人群的喜爱[6] ；各专业机构还去了解智能手环在我国大学校园的普及程度与实际需求情况，指出智能手环在校园中应用存在的问题，并对智能手环更好地贴近大学校园生活提出一些改进方案[7]；还有就是国内外互联网公司陆续进入可穿戴领域，以手机为辅助设备，出现了智能手表、手环、眼镜以及智能服饰、智能戒指等，越来越多的可穿戴设备被大家所了解、所关注[8]。
更让人惊喜的是字母手环的出现。为了防止智能手环的使用者在不知情或不及时的情况下造成运动过量、无法自救而猝死，文献[9]主要提出将单个“子”智能手环扩展到群体“子母”智能手环的思想运用到体育运动中，特别是马拉松等大型体育竞赛中，并研究了健康平台的建设，可
以实现提前预警。还提出强调的安全是'有人帮助'，即当达到健康平台设定的危险级别时，“子手环”除了自动向自己智能报警外，同时向带有“好友”“公众号”等类别标识的“母手环”发送一份危险求助信息，以降低运动猝死概率[9]。
目前国内国外市面上几乎所有的智能手环的主流功能都非常类似：心率检测、运动检测、卡路里追踪、睡眠监测、步数、运动距离等[10]。文献[11]是研究为了进一步修正心率检测算法，通过对受测者运动分析，提出一种使用三轴加速度计信号进行修正心率的算法，由运动强度估算出的心率和将PPG信号得到的心率与修正心率通过卡尔曼滤波器处理得到最终心率两部分组成。文献[12] 提出一种基于智能手环佩戴检测的全新电路与方法，通过容监测处理芯片与MCU对放置在手环底部采样的导电布电容传感器进行采样，并通过一定的检测算法，从而检测手环的佩戴状态，解决因为手环不能自动检测佩戴，而错误判断用户处于久坐或深度睡眠或者误计步的现象。文献[13]主要介绍试图通过实验的方法，找出方法在脉搏波形测量结果上的异同点，从而为智能可穿戴设备的相关方案的确定，提供一定的借鉴。通过搭建模拟人体血液流动的实验平台，设计了电磁阀控制电路，利用STM32微控制器作为核心CPU，产生与人体脉搏频率相当的周期性脉冲控制电磁阀的通断，模拟人体心脏的舒张和收缩，产生模拟脉搏波。文献[14]提出了多功能智能手环的远程红外激光控制方法。首先计算网络深度并进行节点地址的有效分配，进行远程智能红外激光编码的设定和学习，输出红外激光控制的数据信号和指令，然后采用智能PDF算法终实现对被控对象的自适应控制，最后测试结果表明，相对于传统方法，该方法具有良好网络联通性、无丢包现象、终端控制反馈耗时更短、效率更高的优良性能，能够满足远程自适应控制的要求。
文献[15]介绍设计的智能手环由STM32系列微控制器、蓝牙电路、Wi-Fi电路、按键电路、微型摄像头电路等部分组成，可实现一键预警、紧急呼救等功能。文献[16]本文开发了一种基于STM32的微控制器mu;C/OS-II信号采集系统，给出了系统的整体设计方案，实现了旋转轴X、Y、Z轴上的多通道振动信号的快速采集和实时显示。我们的系统具有结构简单，功耗低，小型化的特点。采用STM32互连系列，新增功能强化型外设接口，STM32互连系列还提供与其它STM32微控制器相同的标准接口，这种外设共用性提升了整个产品家族的应用灵活性，使开发人员可以在多个设计中重复使用同一个软件。
2、课题的意义和价值
本文基于设计学研究强调的“问题意识”为导向，遵从发现问题、分析问题、解决问题为内涵的基本方法作为主要的设计思维[17]。文献[18]检验其是否能够应用于登山、野外徒步、田径场跑步健身以及日常水泥硬化路面的健身计步。因精准性受到质疑，文献[19]介绍通过STM32处理器快速轻松地接收来自USB，以太网和SD卡接口的数据显示，将数据有更多监测甚至共享。为了能够使智能手环继续方便人们的生活，解决一系列的技术难题[20]（功能皆类似，没有创新、数据有误差
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