智能體重儀解決方案

　　一、方案背景

　　電子體重秤是一種智能型體重測量?jì)x器，與傳統指針式體重計相比，具有測量精度高、可鎖定顯示、讀數方便等優(yōu)點(diǎn)。其主要應用于體質(zhì)健康測試中人體體重數據的測量，面向體育、醫衛、勞動(dòng)、學(xué)校等單位開(kāi)展全民健身活動(dòng)使用，是學(xué)生體質(zhì)健康測試必備儀器之一。

　　現在市場(chǎng)上大部分電子體重秤主要有以下幾種，一種是功能僅限于稱(chēng)體重并且顯示體重讀數的電子體重秤，另一種不僅能測量體重還能測量身體的脂肪率、肌肉率、內臟脂肪、基礎代謝、水分率、蛋白質(zhì)、骨量、BMI等身體數據。大部分后一種電子體重秤還能將測得的數據無(wú)線(xiàn)傳輸到手機中，然后利用APP進(jìn)行數據分析并給出直觀(guān)的各項身體數據變化趨勢圖。
 

 

　　而經(jīng)過(guò)討論，我們本次準備設計一個(gè)和后一種類(lèi)似的可檢測身體健康狀況的智能體重儀，功能基本和市場(chǎng)上已有的電子體重秤類(lèi)似。

　　二、方案總體目標

　　當被測者站在智能體重儀上時(shí)，體重儀顯示屏顯示被測者的當前體重和身高，同時(shí)體重儀還能精準測量身體體質(zhì)數據，再將這些測得的數據無(wú)線(xiàn)傳輸到手機APP中，被測者在使用APP時(shí)先將年齡、性別、腰圍、胸圍、臀圍、腿圍等個(gè)人信息輸入進(jìn)去，APP結合這些數據分析被測者的健康狀況，并且顯示健康狀況趨勢分析圖表，并且給出被測者合理的健康管理建議。

　　三、功能、技術(shù)參數的制定與分析

　　1、體重顯示功能

　　當被測者站在體重儀上，其重量傳遞到稱(chēng)重傳感器上，傳感器產(chǎn)生相應的電信號，此信號由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由A/D轉換器轉換成數字信號送到單片機中，單片機根據程序進(jìn)行運算，運算結果送到顯示器顯示出來(lái)。

　　2、身高顯示功能

　　當被測者頭頂上方頂著(zhù)擋板站在體重儀上，體重儀上的測距傳感器能測出被測者相應的身高，單片機再通過(guò)顯示屏將身高數據顯示出來(lái)。
 

 

　　3、體質(zhì)測試功能

　　通過(guò)BIA生物電阻抗法分析被測者的體質(zhì)，可以測出人體相應的阻抗，根據測出的阻抗可以算出脂肪率、肌肉率、內臟脂肪、基礎代謝、水分率、蛋白質(zhì)、骨量、BMI等體質(zhì)數據。BIA 法以統計學(xué)為工具，通過(guò)研究人體相應部位的不同頻率的阻抗值與一些人體成分參數的相關(guān)性，結合人體體重、年齡、性別等基本參數，建立相應阻抗與相應人體成分的經(jīng)驗公式，并通過(guò)已知人體成分推算未知人體成分。主要通過(guò)給電極施加安全電流作用在人體上，然后又通過(guò)電極檢測人體相應部位的電壓，經(jīng)過(guò)數據采集、計算得到人體相應阻抗值，然后傳給上位機完成人體成分計算。(全身體脂數據的測量準確的條件應當是令實(shí)驗電流盡可能的通過(guò)人體的最大路徑，因為電流走短不走長(cháng)，所以測量體脂時(shí)，電極應分別位于手和腳。)

　　具體的阻抗與人體成分之間的計算公式如下：

　　身體水分總量TBW

　　TBW=1.396+(0.597*身高(cm)*身高/阻抗(歐姆))+0.099*體重(kg)-0.009*年齡

　　體脂肪BF多元線(xiàn)性逐步回歸和方差分析方法

　　BF=0.846*體重(kg)-0.185*身高*身高(cm)/阻抗(歐姆)-2.361*性別(男1女0)-24.977

　　身高質(zhì)量指數BMI：體重/(身高*身高(米))

　　理想體重：22*身高(米)*身高(米)或身高(cm)-105

　　脂肪含量：(1.2*BMI)+(0.23*年齡)-(10.8*性別)-5.4

　　數值范圍 4%--60%

　　性別數值：男性為1，女性為0
 

 

　　4、數據無(wú)線(xiàn)傳輸功能

　　體重儀獲取的體重等身體數據通過(guò)藍牙或WIFI無(wú)線(xiàn)模塊傳送到手機APP中。

　　5、自動(dòng)開(kāi)機功能

　　當被測者站上體重儀時(shí)，體重儀檢測到振動(dòng)信號，立即觸發(fā)體重儀自動(dòng)開(kāi)機，并且進(jìn)入稱(chēng)重模式。

　　6、自動(dòng)休眠校零功能

　　當被測者離開(kāi)體重儀時(shí)，單片機檢測到體重為零時(shí)，體重儀自動(dòng)進(jìn)入關(guān)機狀態(tài)，且對體重儀進(jìn)行自動(dòng)校零。

　　7、匹配手機APP數據分析功能

　　體重儀檢測到的身體各項數據無(wú)線(xiàn)傳輸到手機APP中之后，APP對這些數據進(jìn)行分析，并且與之前測得的身體數據進(jìn)行比較，得出被測者的各項身體數據變化趨勢圖表，并且對被測者給出合理的健康管理建議。

　　8、量程/分度值

　　量程：10-100kg 分度值：0.1kg