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基于NINA-B112在可穿戴设备中的应用
- 网页编辑： 吴丽英 Ameko Wu
- 原创作者：杜晶亮 Jingliang Du
一、背景概述
据Lymphatic Education and Research Network估计，全球约有2.5亿人饱受淋巴水肿困扰。这种慢性病的患者数量超过艾滋病、帕金森病和阿尔茨海默病的患者总和，给许多国家/地区的卫生资源造成了沉重负担。
淋巴水肿的定义是组织间隙中积聚液体和其他物质，健康人的淋巴系统通常会自行清除这些液体和物质。淋巴结肿大是淋巴水肿的特征。淋巴系统遍布全身，因此全身任何部位都可能受到影响，但在四肢处尤为明显。
淋巴水肿分为两种类型：原发性和继发性。前者的起源是遗传性或特发性。这种疾病进展缓慢，侵袭性较低，但其进展难以预测。在所有淋巴水肿病例中，这种类型仅占1%到2%。后者与受伤、手术、肿瘤以及细菌、真菌、病毒或癌症治疗照射引起的炎症有关。淋巴水肿通常由癌症治疗引发。例如，在接受乳腺癌治疗的女性中，约有20%的人会患上这种疾病。适当的干预措施和及时的医疗识别可以大大改善病情及其发展。
大约40%的病例可以通过外科手术治愈。在其他情况下，定期进行人工淋巴引流和压迫性治疗可以显著改善患者的生活质量。尽管这种疾病与人们的生活息息相关，但患者面临着两大挑战：
- 各国专门治疗淋巴疾病的专业人员数量不足。相关知识匮乏，尤其是全科医生对这方面的认知不足，影响了及早发现病情的可能性。
- 在这种疾病的预测方面，没有科学规律可循。这种疾病可能在手术后的任何时候发作，比如可能立即发作，也可能在手术后数年发作。
这种不可预测性造成了昂贵的定期检查费用。假设一位称职的医生怀疑患者患有淋巴水肿。此时医生会为患者安排体检，然后安排验血、超声检查、综合和定性影像学检查等其他程序，以得出正确的诊断结论。
从长远来看，这些检查需要频繁就诊，不但费用高昂，而且非常耗时。在确诊之后，还有另外一个重要挑战：说服患病风险较高的患者在余生定期接受检查。考虑到当前现状，该市场亟需一种经济实惠、易于获得的长期监护设备。
二、基于NINA-B112在可穿戴设备中的应用
在建立实用、可靠的淋巴功能评估方面，这项研究意义重大，也为便携式原型的开发设定了基础。在瑞士著名大学ZHAW工程学院电子工程系的中心，Manuel Haag和Matthias Ludwig合作开发了一种类似智能手表的小型便携设备，并进行了完善。该原型利用光学测量方法检测淋巴水肿发展的早期阶段。后续工作的重点是尽量降低设备能耗，从而确保将两次充电之间的续航时间延长到数个小时。最后一个阶段的目的是将收集到的数据从设备无缝传输到智能手机。
该图展示了可穿戴设备检测到的荧光量。荧光与真皮层中的标记物数量成正比。如上图所示，在人体淋巴系统清除荧光标记物后，图形会呈指数下降。较高的下降速度指向较高的清除率，表明淋巴系统健康。为了成功执行以上步骤，这些电气工程专业的学生需要借助蓝牙模块，以适应小型化过程，并满足基本的通信能力需求。
三、系统应用框图
当今的技术促使设备尺寸不断缩小，催生了可穿戴设备，而且支持将计算得出的数据实时传输到智能手机或平板电脑等其他电子设备，以便显示。
在这种情况下， u-blox NINA-B112蓝牙模块集成到其设备之中。其集成的微控制器可管理光学传感器的捕获过程，并通过蓝牙功能将测量结果发送到智能手机。事实证明，蓝牙低功耗5.0模块是降低能耗的绝佳帮手，能恰到好处地满足这些诉求。此外，其小巧的尺寸（10.0 x 14.0 毫米）也促进了电子设备的小型化的。
四、NINA-B112技术参数和内部框图
NINA-B112系列模块是小型独立蓝牙低功耗模块，具有蓝牙5.0,集成强大的ARM M4最先进的功率性能，从而延长了电池寿命。内部512 kB闪存和64 kB RAM，还有集成NFC和SPI、I2C、I2S等接口。NINA-B112带有一个内部天线，该模块已通过全球认证，可与内部天线或一系列外部天线一起使用。减少客户在设计中整合NINA-B112的时间和精力。
特性：
➤ 独立蓝牙低功耗模块与NFC
➤ 功能丰富的蓝牙5.0低功耗模块，拥有全球大多数认证蓝牙5
➤ U-connect软件加速上市时间
➤为客户应用程序使用开放CPU的选项
➤硬件优化的性能和低功耗
➤引脚与其他NINA模块兼容
➤多天线选择
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NINA-B112-04B¥52.75
NINA-B112内部框图
五、NINA-B112主要应用场景
- 人员可穿戴医疗设备
- 室内定位
- 工业物联网(IoT)
▪ Ublox公司介绍🤺
u-blox （SIX：UBXN） 是汽车、工业和消费市场定位和无线通信领域的全球技术领导者。他们智能可靠的解决方案、服务和产品使人员、车辆和机器能够确定其精确位置，并通过蜂窝和短程网络进行无线通信。凭借广泛的芯片、模块以及安全数据服务和连接产品组合，u-blox 具有独特的优势，能够帮助客户快速、经济高效地开发创新和可靠的物联网解决方案。该公司总部位于瑞士塔尔维尔，在全球设有欧洲、亚洲和美国办事处。
产品线详细信息
中文名称：优北罗
产品分类：模块
经营模式：代理
应用领域及市场
定位及导航
主要产品
定位模块
▪ 丰宝公司介绍🤺
上海丰宝电子信息科技有限公司创办于1998年5月，本土知名的元器件代理商。总部位于上海，在北京、深圳、苏州、香港、台湾设有分公司，并在广州、东莞、厦门、南京、杭州、 武汉、西安等15个城市设有办事处。公司主营电子元器件世界品牌在中国大陆的代理销售，并致力于代理芯片产品的应用设计开发，整体解决方案在通讯、家电、工业控制得到广泛应用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等。
丰宝电子系上海市高新技术企业，2003至2014年连续十二年被《国际电子商情》评选为“读者最满意的十家大陆电子元器件分销商”。在2008至2011年三次获得“Omron优秀代理商销售奖”，2009至2012年三次获得“SGMC杰出成长奖”，2010年荣获“Bourns杰出业绩奖”，2011年荣获“NXP年度增长最快ID奖”，2012年荣获“NXP最佳FAE支持团队奖”，2013荣获 Torex合作伙伴奖。丰宝电子视诚信经营为企业至高荣誉，一直致力于上海市“诚信创建企业”工作认定，截止到2017年已荣升为五星级企业。
