本發(fā)明涉及可穿戴智能硬件，具體為一種新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法。

背景技術：

1、在公眾健康領域，肥胖帶來的問題日益凸顯。肥胖是一個復雜的健康問題，它可能引發(fā)多種嚴重的健康問題和慢性疾病。肥胖增加了高血壓、高膽固醇、動脈硬化等心血管疾病的風險，增加了心臟病和中風的發(fā)病率。肥胖是2型糖尿病的主要風險因素，體內(nèi)脂肪堆積影響胰島素的正常作用，導致血糖控制不佳。肥胖可導致睡眠呼吸暫停、哮喘等呼吸問題，嚴重時可能引發(fā)肺部感染和呼吸衰竭。肥胖增加了關節(jié)的負擔，可能引發(fā)骨關節(jié)炎和其他關節(jié)問題，加劇關節(jié)疼痛和運動障礙。另外肥胖與乳腺癌、子宮癌、結(jié)腸癌等多種癌癥的發(fā)病率增加相關。因此，控制體重、保持健康的飲食習慣和定期鍛煉，對于預防肥胖和相關健康問題非常重要。傳統(tǒng)方法在面對體重監(jiān)測時，存在顯著的局限性。傳統(tǒng)體重秤無法做到實時監(jiān)測，風險預警，無法對體重控制形成有效的助力。例如，傳統(tǒng)體重計需用戶主動測量，手動記錄體重數(shù)據(jù)，導致數(shù)據(jù)統(tǒng)計繁瑣無法有效分析體重變化趨勢，影響了醫(yī)生對病人身體狀況發(fā)展的進一步判斷。專利cn113138007b提出了一種超小型體重數(shù)據(jù)智能處理板，提供了可穿戴和手機app連通進行體重監(jiān)測的思路，但該專利未提及體重超重帶來的肥胖風險評估和健康預警。專利cn111493454b提出一種基于壓力值和體重換算方法，但未對用戶的肥胖風險進行評估。針對這些技術缺陷，本次申請?zhí)岢龅娜滤悸肪邆渫黄菩缘目尚行?。提出一種實時監(jiān)測體重的裝置，并根據(jù)該裝置提出一種肥胖風險預測評估方法，可以有效解決以往技術中存在的肥胖風險評估和健康預警等問題。

2、因此，本發(fā)明提出一種新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法，以解決上述提到的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法，解決了上述背景技術提到的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種新型智能化體重監(jiān)測裝置，包括：電池模塊，陀螺儀，薄膜壓力傳感器，主控芯片，智能鞋墊，調(diào)試接口，藍牙模塊，手機app，所述薄膜壓力傳感器、主控芯片、電池模塊通過固定板和固定螺絲安裝于智能鞋墊；所述手機app通過藍牙模塊與智能鞋墊連接數(shù)據(jù)傳輸。

3、優(yōu)選的，所述薄膜壓力傳感器在受壓力時電阻隨壓力增大而減小，其壓阻特性表現(xiàn)為電阻與壓力呈冪函數(shù)關系，所述智能鞋墊通過藍牙模塊與手機app相連。

4、優(yōu)選的，所述陀螺儀、藍牙模塊、調(diào)試接口安裝于主控芯片，主控芯片通過凹槽和固定螺絲嵌入智能鞋墊，所述手機app通過藍牙模塊與智能鞋墊連接數(shù)據(jù)傳輸。

5、優(yōu)選的，所述手機app實時顯示應用接收智能鞋墊傳輸?shù)淖愕讐毫腕w重數(shù)據(jù)。

6、本發(fā)明還公開了一種基于新型智能化體重監(jiān)測裝置的肥胖評估方法，具體包括以下步驟：

7、s1、數(shù)據(jù)表征與采集；

8、通過薄膜壓力傳感器和陀螺儀的采集裝置，以高頻率和高精度獲取一系列關鍵特征數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將在后續(xù)的分析和預測中起到至關重要的作用，數(shù)據(jù)采集的過程是裝置的第一流程，確保獲取準確、全面的足底壓力和運動信息；

9、s2、實時體重監(jiān)測；

10、通過數(shù)據(jù)采集到的足底壓力傳感和陀螺儀數(shù)據(jù)，進行關鍵信息數(shù)據(jù)的的計算和提取，采集到的數(shù)據(jù)可能包含噪音和干擾，數(shù)據(jù)處理包括去噪、濾波和校準等步驟，以確保獲得準確的足底壓力信息，其中所述關鍵特征數(shù)據(jù)包括體重和步數(shù)，體重可用壓力傳感公式來進行計算；

11、s3、異常值檢測；

12、在步驟s1中，完成了智能化體重監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集表征，對步驟s1中采集到的壓力數(shù)據(jù)首先進行異常值檢測，以保證系統(tǒng)能夠及早的發(fā)現(xiàn)體重可能存在的問題，該步驟目的是捕捉到可能的體重異常情況，以便及時采取防范措施，其中所采取的方法為異常值第一階段過濾法則，用來初步識別與正常數(shù)據(jù)分布明顯不符的數(shù)據(jù)點；

13、s4、肥胖風險預測與評估；

14、使用卷積網(wǎng)絡對于每個單獨的異常數(shù)組進行區(qū)域性數(shù)據(jù)檢測，能夠更加細致的預測出人體的狀態(tài)，其中輸入特征數(shù)據(jù)為用戶的體重、身高、異常日均心率/年齡、日均步數(shù)/異常日間隔、bmi異常值/異常日間隔，提供風險分類提醒和信息預警；

15、s5、關鍵信息反饋與管理；

16、需要根據(jù)步驟s4中預測得到的肥胖風險預估值進行判定，根據(jù)風險值的預測分類結(jié)果來判斷是否需要執(zhí)行預警操作。

17、有益效果

18、本發(fā)明提供了一種新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法。與現(xiàn)有技術相比具備以下有益效果：

19、1.本專利提供實時監(jiān)測：用戶無需額外的設備，鞋墊即可實時監(jiān)測體重變化，提供準確的數(shù)據(jù)，幫助用戶時刻了解自己的體重狀況。2.本專利具備便攜性：鞋墊的設計使其非常便攜，用戶可以隨時攜帶，無論是日常生活還是運動鍛煉，都能方便地進行體重監(jiān)測。3.本專利提供異常監(jiān)測：內(nèi)置的異常數(shù)據(jù)監(jiān)測算法能夠及時檢測到異常情況，提取異常體重關鍵數(shù)據(jù)，為用戶提供健康預警。4.本專利提供肥胖風險評估：通過部署人工智能模型，結(jié)合用戶的生理數(shù)據(jù)，進行肥胖風險預測評估，幫助用戶了解自身的肥胖風險，采取措施進行干預和管理。5.本專利提供方便的數(shù)據(jù)管理：用戶可以通過手機應用方便地查看體重數(shù)據(jù)、健康信息和肥胖風險評估結(jié)果，隨時了解自身健康狀況。

技術特征：

1.一種新型智能化體重監(jiān)測裝置，其特征在于：包括：電池模塊，陀螺儀，薄膜壓力傳感器，主控芯片，智能鞋墊，調(diào)試接口，藍牙模塊，手機app，所述薄膜壓力傳感器、主控芯片、電池模塊通過固定板和固定螺絲安裝于智能鞋墊；所述手機app通過藍牙模塊與智能鞋墊連接數(shù)據(jù)傳輸。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型智能化體重監(jiān)測裝置，其特征在于：所述薄膜壓力傳感器在受壓力時電阻隨壓力增大而減小，其壓阻特性表現(xiàn)為電阻與壓力呈冪函數(shù)關系，所述智能鞋墊通過藍牙模塊與手機app相連。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型智能化體重監(jiān)測裝置，其特征在于：所述陀螺儀、藍牙模塊、調(diào)試接口安裝于主控芯片，主控芯片通過凹槽和固定螺絲嵌入智能鞋墊，所述手機app通過藍牙模塊與智能鞋墊連接數(shù)據(jù)傳輸。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型智能化體重監(jiān)測裝置，其特征在于：所述手機app實時顯示應用接收智能鞋墊傳輸?shù)淖愕讐毫腕w重數(shù)據(jù)。

5.一種基于權利要求1-4任意一項所述的新型智能化體重監(jiān)測裝置的肥胖評估方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法，包括：電池模塊，陀螺儀，薄膜壓力傳感器，主控芯片，智能鞋墊，調(diào)試接口，藍牙模塊，手機APP，本發(fā)明涉及可穿戴智能硬件技術領域。該新型智能化體重監(jiān)測裝置及肥胖評估方法，用戶無需額外的設備，鞋墊即可實時監(jiān)測體重變化，提供準確的數(shù)據(jù)，幫助用戶時刻了解自己的體重狀況。鞋墊的設計使其非常便攜，用戶可以隨時攜帶，無論是日常生活還是運動鍛煉，都能方便地進行體重監(jiān)測。內(nèi)置的異常數(shù)據(jù)監(jiān)測算法能夠及時檢測到異常情況，提取異常體重關鍵數(shù)據(jù)，為用戶提供健康預警。

技術研發(fā)人員：狄建忠,韓挺,王晨,袁文昱,張弘瑋
受保護的技術使用者：上海市第六人民醫(yī)院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/4/29

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