以Arduino實現智慧家庭系統中的影像與生理訊號監視器

隨著老人社會的來臨，老人居家照護在近年來普遍的受到國人高度重視。因此，本篇論文提出「以Arduino實現智慧家庭系統中的影像與生理訊號監視器」。該監視器在本論文中，能傳送生理訊號(血壓、心電圖)，及老人活動的影像訊號。即是說，把在住家休養之老人的生理訊號與活動影像，透過此監視器及Wi-Fi無線網路，傳送給他的家人或在醫院服務的相關醫護人員，隨時監看老人的身體健康狀態。本篇論文之主要目的，是要讓在家休養之老人可以在住家附近自由活動，而在醫院的醫護人員或主治醫生也可以隨時監看老人的健康狀況，在必要時可以適時的提供緊急的救援。本篇論文所提出的監視器，主要的優點是(1)系統容易實現，硬體是使用華育公司生產的心電生理訊號模組，軟體是以MATLAB程式語言完成；(2) Wi-Fi無線上網技術是使用IEEE 802.11n規格，它能即時的傳送訊號，家人或醫院的醫護人員只要觀看在手機上顯示的相關資訊，即能了解老人目前的身體健康狀況；(3)藉由手機的定位，家人或醫護人員，可立即了解老人目前的所在位置；(4)以網路傳送的老人活動影像，是以錄影或照相的方式記錄；(5)尋找ECG訊號中的R波、Q波、及S波之位置的正確率高。本文最後使用MIT-BIH資料庫中的相關檔案，測試本篇論文所提出之生醫訊號監視器的效能。經多次的測試，其尋找ECG訊號的R波、Q波、及S波之位置的平均正確率為99.42%。

關鍵字

Arduino ；心電圖(ECG) ； MIT-BIH資料庫。

並列摘要

The home care of the elderly is becoming more and more important due to the increasing proportion of elderly people. This paper will develop a novel image and biomedical monitoring system for home care of the elderly. This proposed image and biomedical monitoring system can send both life images and biomedical signals such as blood pressure and ECG of the elderly to his/her family and related medical personnel. These signals are transmitted through Wi-Fi, thus the elderly can walk free around the home. The proposed image and biomedical monitoring system has the following advantages: (1) A simple and cheap hardware platform using Arduino; (2) The health status and GPS location of the elderly are transmitted by Wi-Fi and immediately displayed on smart phones of his/her family and related medical personnel; (3) The life of the elderly are recorded by pictures or video and then transmitted by internet; (4) The R, Q, and S waves of ECG signals are found with high accuracy. Experiments using MIT-BIH database show that average accuracy for finding R, Q, and S waves is achieving 99.4%