基于AUKF的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估计方法 被引量：1

1

作者 柳明贤 李继标 +2 位作者 唐炳南 杨毅 肖仁鑫 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1688-1698,共11页

可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基... 可穿戴式设备(wearable devices,WDs)体积小、工作时间长,在工业监测等领域应用越来越广泛。锂离子电池为WD上电子设备提供能量,其准确的能量状态(state of energy,SOE)在线估算对WDs的电源实时管理与延长设备寿命有重要影响。传统的基于模型的估算方法需要离线获取SOE与开路电压(open circuit voltage,OCV)的关系,实验时间长,不能适应实际工况变化,难以在线实施,本工作提出一种基于开路电压(opencircuit voltage,OCV)在线辨识的可穿戴式设备用锂离子电池SOE在线估算方法。首先基于锂离子电池的一阶RC模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法(forgetting factor recursive least squares,FFRLS)在线辨识电池OCV等参数。分析了WDs运行负载变化特征,构建了WD运行工况和参数辨识工况,并开展锂离子电池实验。结合WDs工作负载特性,研究了开路电压和端电压的关系,在线获得OCV与SOE的关系曲线。采用无迹卡尔曼滤波(adaptive unscented Kalman filter,AUKF)算法实现SOE的在线估计,与传统通过离线实验获得OCVSOE关系的方法进行了对比。研究结果表明,所提的SOE在线估算方法具有较好的精度,并在不同的SOE初始值时具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 可穿戴式设备 SOE估算 OCV在线辨识 自适应无迹卡尔曼滤波

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可穿戴式设备在帕金森病中的应用及进展 被引量：10

2

作者 罗雨鹭 陈曦 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1142-1146,共5页

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种进行性的神经系统变性性疾病,临床上典型的运动症状包括静止性震颤、运动迟缓、僵直和姿势不稳,其发病机制与黑质多巴胺能神经元的丢失有关。研究表明,我国55岁以上人群中约有170万人患有帕金森... 帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种进行性的神经系统变性性疾病,临床上典型的运动症状包括静止性震颤、运动迟缓、僵直和姿势不稳,其发病机制与黑质多巴胺能神经元的丢失有关。研究表明,我国55岁以上人群中约有170万人患有帕金森病,与发达国家的患病率相当。由于我国人口老龄化问题日趋严重,患病人数在未来将保持增长并长期维持在高水平状态。同时,帕金森病的异质性很强,其症状的个体化监测与治疗一直是一项难题。 展开更多

关键词 运动迟缓 帕金森病 运动症状 静止性震颤 可穿戴式设备 黑质多巴胺能神经元 发病机制 应用及进展

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可穿戴设备在2型糖尿病患者中的应用进展

3

作者 高媛 周敏 +3 位作者 许玄 付亚红 田佩珊 秦满粉 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期769-775,共7页

2型糖尿病为常见的代谢性疾病,因其高发病率及高致残率的特点,目前已成为全球公共卫生领域的难题。随着移动医疗的兴起,人工智能等新技术的进步,个性化健康理念的普及,智能穿戴设备领域发展迅速。可穿戴设备分为医疗可穿戴设备、健身可... 2型糖尿病为常见的代谢性疾病,因其高发病率及高致残率的特点,目前已成为全球公共卫生领域的难题。随着移动医疗的兴起,人工智能等新技术的进步,个性化健康理念的普及,智能穿戴设备领域发展迅速。可穿戴设备分为医疗可穿戴设备、健身可穿戴设备两种类型,其已参与到2型糖尿病患者的血糖监测、血糖调节与健康生活方式等多个方面。本文归纳总结了近8年可穿戴设备在2型糖尿病患者中的应用研究进展,以期为促进可穿戴设备的应用、实现2型糖尿病患者全生命周期健康管理提供借鉴。 展开更多

关键词 2型糖尿病 可穿戴式设备 应用进展

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可穿戴式生命体征监测设备的围手术期应用 被引量：7

4

作者 孙琛 裴丽坚 +2 位作者 车璐 张越伦 黄宇光 《协和医学杂志》 CSCD 2021年第1期105-109,共5页

外科手术患者围手术期死亡一直备受关注,尽管在过去30年间术中死亡率明显下降,但术后30d内死亡率仍居高不下。其重要原因是医护人员对患者术后生命体征的监测频率和护理强度不足,未能及时发现术后病情恶化。围手术期连续生命体征动态监... 外科手术患者围手术期死亡一直备受关注,尽管在过去30年间术中死亡率明显下降,但术后30d内死亡率仍居高不下。其重要原因是医护人员对患者术后生命体征的监测频率和护理强度不足,未能及时发现术后病情恶化。围手术期连续生命体征动态监测有助于医护人员早期发现病情变化并及时干预,对降低围手术期死亡率及各种术后重大.并发症的发生率至关重要,而可穿戴式生命体征监测设备有望实现这一愿景。目前连续监测生命体征的无线可穿戴式设备已应用于临床,但仍有很大的研发空间。本文将对围手术期生命体征监测现状及可穿戴式生命体征监测设备在围手术期的应用进行综述。 展开更多

关键词 可穿戴式生命体征监测设备 围手术期死亡 动态预测模型 人工智能 医疗相关感染

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针对可穿戴设备的稀疏化卷积心律失常分类加速器设计

5

作者 徐轶凡 申烁 +2 位作者 林昊 吴中行 刘昊 《浙江大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期492-500,共9页

近年来,卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)因其优异的检测与识别能力,在心电图(electrocardiogram,ECG)信号的诊断研究中备受瞩目。然而,CNN模型因参数规模和算力需求较大,难以用于资源受限的可穿戴嵌入式设备。虽然使... 近年来,卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)因其优异的检测与识别能力,在心电图(electrocardiogram,ECG)信号的诊断研究中备受瞩目。然而,CNN模型因参数规模和算力需求较大,难以用于资源受限的可穿戴嵌入式设备。虽然使用剪枝技术可压缩网络规模,但稀疏化剪枝后权重的不规则分布使修剪后的网络模型依然存在无法高效处理非零数据的问题。为此,设计了一种高效的稀疏化卷积心律失常分类加速器。首先,采用多批次划分的稀疏压缩数据流方法提高计算效率;其次,设计了稀疏感知的计算阵列(processing element,PE)完成卷积运算,解决剪枝带来的负载不平衡问题。在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台上的仿真结果显示,所设计的稀疏化卷积加速器在200 MHz时钟频率下的吞吐率为53.84GOP·s^(-1)、平均功耗为0.263 W、能效比为204.72 GOP·W^(-1)、五分类准确率达98%,相较于以往的稀疏化加速器,最高可以实现2.0~2.4倍的加速、4.5~6.1倍的能效比提升,适用于可穿戴的ECG分类设备。 展开更多

关键词 可穿戴嵌入式设备 非结构化剪枝 卷积神经网络 硬件加速器

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可穿戴式跌倒检测智能系统设计 被引量：28

6

作者 陈鹏 涂亚庆 +1 位作者 童俊平 赵运勇 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期114-116,共3页

为提高对老年人跌倒检测的正确率,设计一种可穿戴式跌倒检测系统。研制基于三轴加速度计的跌倒检测设备,给出系统硬件和软件的实现方案;提出基于反向传播(BP)神经网络的跌倒检测算法,将训练好的网络参数植入研制的可穿戴式跌倒检测设备... 为提高对老年人跌倒检测的正确率,设计一种可穿戴式跌倒检测系统。研制基于三轴加速度计的跌倒检测设备,给出系统硬件和软件的实现方案;提出基于反向传播(BP)神经网络的跌倒检测算法,将训练好的网络参数植入研制的可穿戴式跌倒检测设备,实现对跌倒的实时检测。实验结果表明:所研制的跌倒检测智能系统能够有效地区分跌倒与非跌倒,正确率达97.37%。 展开更多

关键词 跌倒检测 可穿戴式设备 加速度传感器 反向传播(BP)神经网络

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基于可穿戴式传感装置的帕金森运动症状量化评估的研究进展 被引量：5

7

作者 戴厚德 熊永生 +2 位作者 蔡国恩 林志榕 叶钦勇 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期229-236,共8页

帕金森病(PD)运动症状的量化评估是PD诊疗中的一个难题;基于MEMS(微机电系统)运动传感器的可穿戴式装置可以跟踪PD病人设定动作和自主运动等运动信息,从而实现帕金森运动症状的实时和客观的量化评估。首先介绍MEMS运动传感器技术及用于... 帕金森病(PD)运动症状的量化评估是PD诊疗中的一个难题;基于MEMS(微机电系统)运动传感器的可穿戴式装置可以跟踪PD病人设定动作和自主运动等运动信息,从而实现帕金森运动症状的实时和客观的量化评估。首先介绍MEMS运动传感器技术及用于帕金森运动症状量化评估的典型性可穿戴式系统,包括其局限性;然后对震颤/异动症、缓慢运动、肌肉僵直、姿势步态障碍等4个主要运动症状的量化评估方法及其与神经科医生临床判断相关性分别进行对比和分析;同时对PD症状波动等运动并发症对运动症状量化评估的影响进行讨论。介绍MEMS运动传感技术在PD运动症状量化评估中的应用及其精确性,为基于可穿戴式传感装置的帕金森运动症状定量评估研究提供一个基础框架。 展开更多

关键词 帕金森病运动症状 MEMS运动传感器 可穿戴式设备 量化评估 UPDRS

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远程监测在心力衰竭患者中的应用进展

8

作者 王琼玲 孙煌 +4 位作者 刘文洁 郑丽慧 李一民 王南 李锐洁 《中国循环杂志》 北大核心 2025年第5期516-520,共5页

心力衰竭(心衰)患者出院后2~3个月内死亡和再入院高发,这一特殊时期被定义为“易损期”,易损期管理的重点在于识别高危人群以便密切随访、加强干预。目前尽管引入许多有效的治疗和护理策略,减少了心衰患者的住院率,但患者再入院率仍较高... 心力衰竭(心衰)患者出院后2~3个月内死亡和再入院高发,这一特殊时期被定义为“易损期”,易损期管理的重点在于识别高危人群以便密切随访、加强干预。目前尽管引入许多有效的治疗和护理策略,减少了心衰患者的住院率,但患者再入院率仍较高,这不仅加重了医疗系统的负担,还增加与反复住院相关不良预后风险。远程监测是早期发现心衰恶化和在明显失代偿前进行干预的一种有前途的方法,包括患者远程报告生命体征监测、可穿戴设备、心脏植入式电子器械的信息和有创远程血液动力学监测。当前已出现多种远程心脏监测设备,其可用性及安全性以及对降低心衰再住院风险的有效性已开展了多项研究,其中可穿戴式设备因其无创、便携性、费用低等因素易被患者所接受。本文就此对远程监测在心衰患者中的应用进展进行了综述。 展开更多

关键词 远程监测 可穿戴式设备 血液动力学传感器 心力衰竭 进展

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用于煤矿井下安全告警的智能腰带 被引量：3

9

作者 万雪芬 杨义 +3 位作者 周红伟 杨彦中 蒋学芹 韩芳 《电子测量技术》 2014年第9期98-103,共6页

为了向煤矿作业者提供可穿戴式井下安全告警设备,提出了一种基于可编程片上系统的智能腰带。讨论了利用小波软阈值降噪算法及3次样条插值,对瓦斯和氧气浓度测量值中的噪声和环境误差进行修正的措施。并研究了使用附加应力/移轴辅助参数... 为了向煤矿作业者提供可穿戴式井下安全告警设备,提出了一种基于可编程片上系统的智能腰带。讨论了利用小波软阈值降噪算法及3次样条插值,对瓦斯和氧气浓度测量值中的噪声和环境误差进行修正的措施。并研究了使用附加应力/移轴辅助参数的支持向量机判决模型对作业者的意外跌倒进行甄别的方法。详细阐述了系统的设计方案及具体实现方法。实验中分别对静态与动态环境下瓦斯与氧气检测效果、不同行为性状下的跌倒检测误检率与敏感度进行了测试。实验结果表明,该智能腰带可较为准确地对煤矿井下瓦斯、氧气参数及作业者意外跌倒进行检测告警。 展开更多

关键词 可穿戴式设备 可编程片上系统 跌倒检测 煤矿安全

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基于BP神经网络的摔倒检测算法 被引量：9

10

作者 周立鹏 孟利民 +2 位作者 周磊 蒋维 董建平 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第S01期242-246,共5页

摔倒对于老年人来说是一个十分严重的问题,实时检测老年人是否摔倒对于减轻摔倒造成的伤害具有重要意义。为此,文中提出了一种基于BP神经网络的摔倒检测算法。该算法采用佩戴于腰部的六轴传感器(MPU6050)来采集人体运动数据,使用简单的... 摔倒对于老年人来说是一个十分严重的问题,实时检测老年人是否摔倒对于减轻摔倒造成的伤害具有重要意义。为此,文中提出了一种基于BP神经网络的摔倒检测算法。该算法采用佩戴于腰部的六轴传感器(MPU6050)来采集人体运动数据,使用简单的统计学方法对数据进行特征提取,并以提取到的特征为BP神经网络的输入神经元,用Levenberg-Marquardt算法训练神经网络模型,使其能够实现摔倒检测的功能。实验结果表明,该算法可以较好地识别摔倒,其准确率可以达到99.55%。 展开更多

关键词 BP神经网络 模式识别 摔倒检测 特征提取 可穿戴式设备

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在体酶生物燃料电池的研究进展 被引量：5

11

作者 宁永月 李刚勇 +3 位作者 郑旭超 许崔星 周明 胡宗倩 《分子催化》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期365-374,I0003,共11页

酶生物燃料电池(Enzymatic biofuel cells,EBFCs)具有高专一性和催化性能,可催化与氧化还原反应有关的燃料并获得电能.可用的生物燃料,如葡萄糖、乳酸和丙酮酸盐,可以从汗液、泪液和血液中提取,因而以体液为燃料的EBFCs在可植入式或可... 酶生物燃料电池(Enzymatic biofuel cells,EBFCs)具有高专一性和催化性能,可催化与氧化还原反应有关的燃料并获得电能.可用的生物燃料,如葡萄糖、乳酸和丙酮酸盐,可以从汗液、泪液和血液中提取,因而以体液为燃料的EBFCs在可植入式或可穿戴式设备中具有良好的应用前景.采用生物电催化机理对酶生物燃料电池在体液发电中的应用进行了研究,以及对可植入式或可穿戴式生物燃料电池的主要挑战和未来的前景进行了展望. 展开更多

关键词 酶生物燃料电池 生物电催化 可植入式设备 可穿戴式设备

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一种基于多级自适应门限的计步算法 被引量：2

12

作者 李钢 郑鑫博 阳召成 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期158-165,共8页

计步是智能穿戴设备和智能手机的重要功能,在健身、医疗和导航定位领域被广泛使用.针对现有计步算法中对不同运动状态变化适应性差、不能有效排除手腕抖动等非行走因素干扰的问题,提出多级自适应门限计步算法.该方法分为3级门限控制:先... 计步是智能穿戴设备和智能手机的重要功能,在健身、医疗和导航定位领域被广泛使用.针对现有计步算法中对不同运动状态变化适应性差、不能有效排除手腕抖动等非行走因素干扰的问题,提出多级自适应门限计步算法.该方法分为3级门限控制:先检测加速度信号中的峰值点和谷值点;接着基于获得的峰值点和谷值点,计算人物的步频特征,根据所得步频特征判断人物的运动状态,如慢走、快走或跑步;最后,针对每种运动状态,自适应分配对应的时间差阈值和动态峰谷值差值阈值,实现多级自适应门限计步.试验结果表明,所提多级自适应门限计步算法可完成对人物不同运动状态、传感器不同姿态的高精度计步,计步准确率可达95%以上. 展开更多

关键词 信息处理技术 计步 自适应 多级门限 步频特征 三轴加速度计 可穿戴式设备

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重点推荐

13

《中国体育科技》 CSSCI 北大核心 2023年第11期F0002-F0002,共1页

越野滑雪项目配速策略研究新方法:基于GNSS定位数据精细化分析尚磊,史瑞应,蔡旭旦,Craig A Staumton,陈小平越野滑雪比賽场地由1/3.上坡.1/3平地和1/3下坡构成,运动员需根据不同类型的路段选择合适的滑雪技术。由于运动员的能量供应有限... 越野滑雪项目配速策略研究新方法:基于GNSS定位数据精细化分析尚磊,史瑞应,蔡旭旦,Craig A Staumton,陈小平越野滑雪比賽场地由1/3.上坡.1/3平地和1/3下坡构成,运动员需根据不同类型的路段选择合适的滑雪技术。由于运动员的能量供应有限,如何在比賽过程中有效结合地形和专项技术分配滑行速度.这对于越野滑雪运动员的竞技表现至关重要。本研究基于GNSS可穿戴式设备,采用坐标映射程序的方法对我国越野滑雪短距离1.5km自由技术比赛进行研究,标准化处理运动员的滑行速度和专项技术指标。通过对不同单一路段内的配速策略进行精细化研究,阐述了关健区域的竞技表现对其分段时间的重要价值,使得教练员和运动员更加理解越野滑雪运动员在短距高比赛中不同路段的滑行速度分配和专项技术使用.针对性地设计和应用比赛战术,最大化发挥运动员的个人优势。 展开更多

关键词 专项技术 竞技表现 越野滑雪 分段时间 标准化处理 可穿戴式设备 精细化分析 能量供应

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移动医疗干预在糖尿病病人自我管理中的应用研究进展 被引量：14

14

作者 陈国红 刘安诺 +3 位作者 刘鸿雁 潘政雯 蒋燕 汪璐璐 《护理研究》 北大核心 2018年第8期1179-1181,共3页

从移动医疗的基本概念,手机短信、智能移动计算机应用程序(APP)、可穿戴式移动设备3种干预形式及移动医疗在糖尿病病人血糖监测、饮食教育、运动指导、服药依从性、并发症观察、心理护理方面干预现状进行综述,探讨存在的问题并进行展望... 从移动医疗的基本概念,手机短信、智能移动计算机应用程序(APP)、可穿戴式移动设备3种干预形式及移动医疗在糖尿病病人血糖监测、饮食教育、运动指导、服药依从性、并发症观察、心理护理方面干预现状进行综述,探讨存在的问题并进行展望,以期进一步改善我国糖尿病病人自我管理。 展开更多

关键词 移动医疗 糖尿病 自我管理 干预形式 手机短信 智能移动APP 可穿戴式移动设备

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