基于多通道生物傳感器的身心狀態調整儀

隋廣鵬　張亞奇　李介通　朱春曉　孫碩　沈俊杰

【摘 要】本文設計的是基于多通道生物傳感器的身心狀態調整儀，該設備能夠實現對人體身心狀態的檢測與調節功能。不僅能短時間進行身體勞損狀態的檢測，同時該儀器可以對患者進行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治。

【關鍵詞】多通道生物傳感器；身心狀態調整；身心反饋

中圖分類號： TP212.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）14-0129-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.057

Multi-channel biosensor based mind and body condition adjuster

SUI Guang-peng ZHANG Ya-qi LI Jie-tong ZHU Chun-xiao SUN Shuo SHENG Jun-jie*

（Beihua University College of Electrical and Information Engineering， Jilin 132021， China）

【Abstract】This article is designed based on a multi-channel biosensor body and mind state adjustment instrument， the device can achieve the human body and mind state detection and regulation. It can not only detect the state of physical strain for a short time， but also can provide a simple analysis of the patient's mental health， and can relieve fatigue and prevent some diseases.

【Key words】Multi-channel biosensor； Body and mind state adjustment； Physical and mental feedback

0 引言

本課題設計的為基于多通道生物傳感器的身心狀態調整儀，傳統的身心狀態調整方式不僅需要特定的場所，大型儀器設備，以及專業的心理導師，成本高昂，越來越多的人工智能算法和平臺可以用于身心狀態調節系統[1-3]。該系統實現對人體身心狀態的檢測與調節功能。不僅能短時間進行身體勞損狀態的檢測，同時該儀器可以對患者進行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治[4-5]。

1 系統功能

（1）身體狀態的檢測及簡單防治：根據生物磁學的理論，病變是人體內磁場失調造成，人體代謝活動的結果，會產生頻率不同、波形各異的生物電流和生物電磁場，我們用外來電強化人體生物電，這外加的生物電轉化為磁場作用于經絡穴位上，對體內磁場失調給予補償、調整，使不正常的高級神經活動恢復平衡，協調興奮和抑制的過程，就能防病治病。

（2）心理健康的簡單分析：心理亞健康主要表現為不明原因的腦力疲勞、思維紊亂、恐慌、焦慮等。心理壓力過大會引起的四種疾病癥狀：感冒、頭痛、失眠、口唇皰疹。科學家們調查腦波的聽覺區域，在以聲音，如節奏性滴答聲、音調或漩渦聲振動刺激大腦時，同樣使用 EEG 設備來監視大腦，結果發現大腦的確在與聲音相同頻率下，以增加大腦活動來回應節奏性聽覺刺激。以光導、聽覺驅動來說，有證據顯示它們能夠使大腦的兩腦半球進入一種更結合或同步的狀態；雙腦同步是一種與多種益處有關的狀態，這些益處包含有深沉放松、幸福感、增強創造力和智能等等。

2 系統方案

本系統所是基于多通道生物傳感器的身心狀態調整儀，該系統實現對人體身心狀態的檢測與調節功能。不僅能短時間進行身體勞損狀態的檢測，同時該儀器可以對患者進行心理健康的簡單分析，而且能夠做到緩解疲勞及一些疾病的防治。由此，可將該系統分為三個主要模塊，具體如圖1所示：

所述的多通道生物傳感器的探頭通過頭盔和探頭與人體接觸，采集人體實時的生理參數。同時，傳感器與電腦相連接，把探頭采集到的生理參數數據發送到電腦處理。該系統的工作流程圖如圖2所示：

中控主板對探頭采集到的生理參數數據進行處理（取實時平均值，均方差等），并根據數據處理結果，向液晶屏、喇叭輸入不同的音視頻信號給予使用者反饋。同時處理結果會存儲在大容量存儲設備上，可通過無線網絡設備上傳到中央服務器上，進行進一步分析處理。

3 結果與結論

本文提出了一種基于多通道生物傳感器的身心狀態調整儀的設計思路，完成了該儀器的方案設計和系統設計 ，通過多種生物傳感器完成系統對于參數的采集，并提供相應調整方案。由于使用過程中對人體無害、方便、沒有任何副作用等，切經濟效益更高，使此系統有著其它傳統方法無法比擬的優勢。作為家用儀器，設備通過可充電電池供電、體積小、低功耗、操作簡單、人機交互友好、攜帶方便，便于推廣到醫院、家庭等各種場合使用。不僅具有很好的經濟效益，而且將產生良好的社會效益。

【參考文獻】

[1]Qingyu Zou， Jing Bai et al. An evaluation model of curriculum teaching base on complex network theory[C].35th Chinese Control Conference， 2016.

[2]Qingyu Zou， Haitao Ruan et al. Design of Complex Network Theory Experiment Platform Based on Matlab[C].2nd International Conference on Automatic Control and Information Engineering， 2017.

[3]周振雄，石碩.基于DRNN自整定準PR控制的光伏并網系統研究[J].太陽能學報， 2017： 2932-2940.

[4]喬志恒，范維銘.物理治療全書[M].北京：科學技術文獻出版社，2001.

[5]喬志恒，華桂茹.理療學[M].北京：華夏出版社，2013.