电子信息工程的智能穿戴设备硬件设计与功能实现毕业答辩_第1页
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第一章绪论：智能穿戴设备硬件设计的背景与意义第二章核心硬件模块设计第三章功能实现与算法优化第四章实验验证与性能分析第五章改进方向与未来展望第六章总结与答辩准备01第一章绪论：智能穿戴设备硬件设计的背景与意义智能穿戴设备市场现状与发展趋势市场规模与增长主要应用场景技术发展趋势全球智能穿戴设备市场规模已突破300亿美元健康监测、运动追踪、智能助手等AI融合、新材料应用、低功耗通信等智能穿戴设备硬件设计的核心挑战传感器精度与功耗的矛盾无线通信协议的兼容性人体工学设计如何在保证传感器精度的同时降低功耗如何实现多种通信协议的共存与互操作如何设计舒适且美观的设备外壳本设计的研究目标与方案概述硬件架构功能模块性能指标双核架构：主控MCU与协处理器传感器系统、无线通信、电源管理心率监测、跌倒检测、续航能力02第二章核心硬件模块设计传感器系统设计多传感器融合方案硬件选型信号处理算法PPG、加速度计、陀螺仪等多传感器融合ADXL377、MTK6270、U-bloxZED-F9P等自适应滤波、R峰检测等无线通信与电源管理通信协议功耗控制电池管理芯片BLE5.4、Zigbee、Wi-Fi等低功耗蓝牙、动态电压调节等MAX17205、充放电管理电路硬件架构与模块交互模块化设计信号链路接口协议采用ZIF连接器实现传感器快速更换从传感器到MCU的信号处理流程I2C、SPI、UART、USB等03第三章功能实现与算法优化心率连续监测算法自适应滤波算法多模态融合方案算法优化在运动和静止状态下的算法优化结合PPG、加速度计和体温数据基于机器学习的实时校准跌倒检测算法多模态融合算法特征提取方法误报分析结合加速度、角速度和体温数据基于LSTM神经网络的特征提取常见误报场景及解决方案04第四章实验验证与性能分析实验环境搭建硬件测试平台软件测试工具测试场景模拟人体环境箱、信号干扰模拟器、功耗测量系统LabVIEW开发的自动化测试程序某医院心脏科测试场景心率监测精度验证Bland-Altman分析不同场景下的精度变化算法优化效果对比显示本设计与金标准设备的一致性运动状态下的误差增大趋势传统算法与改进算法的对比05第五章改进方向与未来展望现有系统不足续航问题功能扩展性不足场景适应性分析典型使用模式下仅能维持6.8天不支持血氧监测等新功能在高温高湿环境下性能下降改进方案设计续航优化方案功能扩展方案环境适应性改进传感器降采样、新型蓝牙模块、电池容量提升预留接口设计、传感器模块库、云平台API双层散热设计、防水等级、温度补偿算法06第六章总结与答辩准备研究成果总结完成的主要工作关键技术创新点量化成果硬件设计、算法开发、性能测试、临床验证自适应滤波算法、多模态跌倒检测、人体工学设计申请专利、发表论文、获得奖项答辩常见问题准备技术问题清单传感器选型、算法原理、性能测试等商业问题清单市场竞争力、盈利模式、风险分析产品应用场景医院场景居家场景特定场景应用某三甲医院试点应用数据某养老社区部署案例术后康复、工业安全、健

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