2024年6月12日发(作者：童白竹)
产业科技创新 2019，1（25）：15~16
第1卷 第25期
Industrial Technology Innovation
15
婴幼儿智能手环健康检测系统的开发及应用
陈 芳
（华东交通大学理工学院，江西 南昌 330100）
摘要：随着二孩政策的实施，智能母婴产品得到广阔发展空间。由于工作压力，父母无法全程看护孩子成长，造成
孩子成长环境安全性无法时刻保障等系列问题。以用户需求为切入点，构建婴幼儿产品高效人性化和谐关系，提高
用户体验与服务质量。为满足家长实时掌握婴幼儿身体状况需求，设计只能手环健康检测系统。利用LMT70温感器
测量体温，将采集数据传输至云端，利用专家系统进行大数据分析，为父母提供防治疾病有效方案。系统较准确测
量温度，判断婴儿是否发烧，系统实时采集婴幼儿生理数据，预防安全问题发生。具有移植性强，功耗低等优点，
具有很高实用价值。
关键词：婴幼儿健康监测；健康监测系统；智能手环
中图分类号：TP368.33 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2019）25-0015-02
在经历从高生育率到低生育率转变后，我国人口
主要矛盾转变为性别比例失调等矛盾。全面二孩政策
促使30岁以上人群生育率上升，二胎政策深入推行，
带来中国母婴用品需求高峰。随着社会的进步，现代
科学育婴理念广泛接受，孩子如何健康成长成为父母
关注的焦点。年轻父母从备孕开始注意胎教，孩子地
位受到家庭成员的重视，父母愿意为孩子提供舒适安
全的成长环境，由于工作压力很多父母不能全程陪伴
孩子成长。目前大多数家庭孩子学龄前由长辈照看，
新手妈妈对孩子发生不确定情况感到焦虑。随着经济
的快速发展，大多数家庭愿意为孩子成长投入更多精
力，80，90后为主要育龄人群，其消费观念升级，关
注母婴产品能否帮助孩子安全健康成长，产品向安全
性，个性化方向发展。智能化母婴产品集成新型科技
为智慧育儿提供保障。
1 婴幼儿智能产品研发现状
当前婴幼儿健康管理受到国家的重视，健康的孩子
的国家发展的基础。婴幼儿健康管理通过定期健康检查，
对儿童发育进行测评，发现异常及时进行干预，指导家
长做好科学育儿工作。在儿童保健中实施婴儿发育预见
性保健指导，可以促进体格正常生长。设计智能手环婴
幼儿健康检测系统，结合常见疾病原因，通过后台大数
据分析，推荐有效防治方案，具有较强现实意义。
当前国内外婴幼儿状态检测大多通过摄像头监
视，适用范围有限。随着人们健康意识的提高，检测
身体参数可穿戴设备在疾病康复等领域广泛应用。目
前医疗应用成熟的可穿戴设备包括智能手表，监护对
象包括慢性病患者，急症患者等各种人群。智能产品
自20世纪70年代开始在西方流行，主要运用领域为
家庭照明系统，供暖系统等，对母婴智能产品研究始
于90年代末期，国外建立相对健全的设计理论。当
前市场智能陪护产品功能不断突破，现代智能化健康
管理产品要解决婴儿安保问题，现有产品发展存在安
全性问题，缺乏系统化服务体验等局限性。
近年来由于国家二胎政策放开，科学育婴理念普
及，母婴智能产品市场火爆，但目前对此研究尚未建
立成熟体系。国内对母婴智能产品研究处于初级阶段，
针对用户体验研究不够深入，市场上母婴产品以单一
化产品形式出现，未来母婴智能化产品要加强与人的
互动交流，增加产品合作联动。现有婴幼儿智能产品
形态分为可穿戴式，家用式，婴幼儿产品以监测健康
状况智能设备居多。本文在人性化，互动性等方面提
出设计思路，关注孩子心理需求，使得系统产品设计
符合父母心理预期。将服务设计理论应用于智能母婴
产品研究中，以产品服务系统理念为指导，为智能母
婴产品设计提供新思路。
2 婴幼儿智能健康检测系统设计思路
婴幼儿智能健康检测系统服务对象是0岁～3岁
婴幼儿，市面上很多婴幼儿智能产品仅关注其需求特
点，忽视看护人员需求，婴幼儿产品设计应考虑婴幼
儿不能独立使用产品特殊性，要求从用户角度进行调
研。本文利用文献法查阅婴幼儿生理心理相关书籍文
献，通过直接观察行为深入挖掘婴幼儿相关资料。
调研显示现代家庭对智能产品认可度较高，对满
作者简介：陈芳（1982- ），女，江西南昌人，硕士研究生，讲师，主要从事电子信息工程方面研究。
16产业科技创新 Industrial Technology InnovationVol.1 No.25
足使用需求的智能健康检测产品有很大期望，用户提
出产品应满足安全需求外，亲子互动情感需求提到重
要高度。用户目标为婴幼儿及其看护人员，对用户特
征进行分析，总结婴幼儿智能手环健康检测系统需满
足需求点，包括互动需求，安全与情感需求。综合前
期调研，总结用户需求点涉及到安全维度，精神维度，
贯穿服务全过程，总结功能机会点包括提供全方位安
全监护服务，建立高效的危情处理机制，提供多样化
情感互联渠道。
智能手环健康检测系统分为远程看护人员，婴幼
儿，后台服务商，合作医生等模块。系统中利益相关
者组成系统基本元素，对流程梳理有助于更好的导出
后续设计策略。智能手环健康检测系统主要功能是对
婴幼儿安全情况实时监控，陪伴功能体现在实时视频
通话设置，系统通过后台向用户反馈健康档案等功能，
增强用户粘性。物联网技术包含感知层，应用层与网
络层技术构架。感知层主要功能是通过传感器等设备
实现数据采集，通过射频识别技术等实现数据传输，
首先需对音视频，身体体征等数据采集传输，通过后
期处理实现远程看护。
3 婴幼儿智能手环健康检测系统设计实现
婴幼儿智能手环健康检查系统由硬件产品与手机
端APP构成，对视频监控器为系统智能硬件产品进行
研究，智能硬件产品设计从造型，材质等方面入手，
设计目标为使产品具备统一情感化识别特征。手机
APP设计目标为构建合理使用流程，设计合理的交互
方式，提高系统易用性。应以用户为中心，结合软硬
件与服务进行系统设计。
图1 系统总体组成框架及工作流程
人工智能快速发展得到多个行业认可，专家系
统是人工智能最重要的应用领域。在美国斯坦研发
MYCIN系统，可针对感染性疾病开展诊疗，可智能判
断病人感染细菌种类。1978年我国将医学专家系统用
于中医系统，医学专家系统可判别病情，给出响应处
方等，可作为医生治疗诊断辅助工具。专家系统由人
机交互界面，推理机，综合数据库等部分组成。父母
可通过手机APP与系统交流，需要输入孩子基本信息，
系统输出推理结果等。专家系统知识库是核心部分，
系统推理机控制系统，利用知识库内容，推理解决用
户问题。知识库中内容来自专业医师，综合数据库存
储初始证据，解释器根据用户提问，对结论作出说明。
为实现婴幼儿家庭健康管理系统检测等功能，通
过传感器采集婴儿身体等信息，系统可简单判断婴幼
儿是否发烧，对测得提问数据分析处理，包括术后生
命监护。脉象可全面体现脏腑病变，是推断疾病进退
预后重要依据。系统将测得数据传输至云端存储记录，
通过大数据技术分析信息对数据处理，在手机软件数
据库检索，为父母提供处理方式。手机应用程序是基
于婴幼儿病情诊断思路开发，手机应用数据源于众多
经验丰富的医师经实践验证可靠案例。
智能手环具有良好便携性，获得更有价值的信息。
智能手环模块包括传感器功能，包括采用LMT70高精
度温感器，适用于医疗温度计等设备，在20℃～42℃
内测温精度为0.05℃。心率传感器采用反射式脉搏传
感器追踪可见光在人体组织反射，可精确测量血管容
积变化，照射部位血流量随心脏调动改变，探头接受
动脉搏动光脉冲信号。数据传输功能由网关模块完成，
是实现协同计算的功能部件，是多种传感设备通信控
制网关，利用云计算服务模式在物联网时代架起感知
网传输通信桥梁。系统将传感器测得数据通过网关传
输至云端记录，由父母共享数据，便于父母在有网络
处掌握孩子身体状况。
4 结语
随着社会的进步，现代科学育婴理念广泛普及。
父母期望为孩子提供安全成长环境，由于工作压力很
少能抽出时间照看孩子。目前我国婴幼儿看护中，家
庭看护模式存在诸多问题，如孩子与父母缺乏互动等。
市场上大多数智能陪护产品停留于产品层面。如何从
系统化角度提高看护安全性，提高情感化用户服务体
验是本文研究重点。本系统在多种技术支持下实现父
母对孩子身体状况实时掌握，系统立即通知父母指导
采取适合应急措施，可根据记录数据随时进行远程指
导，节约体检时间，为就医方式提供经新的思路。
参考文献：
[1] 张磊. 幼儿运动能力检测系统研制及应用[D]. 南京：东
南大学，2019.
[2] 盛钢峰，范祥林，朱成棋，等. 婴幼儿智能手环健康检测
系统设计[J]. 软件导刊，2018，17（7）：147-149.
[3] 傅清冰. 丰泽区实验幼儿园幼儿健康管理信息系统研究与
分析[D]. 昆明：云南大学，2015.
2024年6月12日发(作者：童白竹)
产业科技创新 2019，1（25）：15~16
第1卷 第25期
Industrial Technology Innovation
15
婴幼儿智能手环健康检测系统的开发及应用
陈 芳
（华东交通大学理工学院，江西 南昌 330100）
摘要：随着二孩政策的实施，智能母婴产品得到广阔发展空间。由于工作压力，父母无法全程看护孩子成长，造成
孩子成长环境安全性无法时刻保障等系列问题。以用户需求为切入点，构建婴幼儿产品高效人性化和谐关系，提高
用户体验与服务质量。为满足家长实时掌握婴幼儿身体状况需求，设计只能手环健康检测系统。利用LMT70温感器
测量体温，将采集数据传输至云端，利用专家系统进行大数据分析，为父母提供防治疾病有效方案。系统较准确测
量温度，判断婴儿是否发烧，系统实时采集婴幼儿生理数据，预防安全问题发生。具有移植性强，功耗低等优点，
具有很高实用价值。
关键词：婴幼儿健康监测；健康监测系统；智能手环
中图分类号：TP368.33 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2019）25-0015-02
在经历从高生育率到低生育率转变后，我国人口
主要矛盾转变为性别比例失调等矛盾。全面二孩政策
促使30岁以上人群生育率上升，二胎政策深入推行，
带来中国母婴用品需求高峰。随着社会的进步，现代
科学育婴理念广泛接受，孩子如何健康成长成为父母
关注的焦点。年轻父母从备孕开始注意胎教，孩子地
位受到家庭成员的重视，父母愿意为孩子提供舒适安
全的成长环境，由于工作压力很多父母不能全程陪伴
孩子成长。目前大多数家庭孩子学龄前由长辈照看，
新手妈妈对孩子发生不确定情况感到焦虑。随着经济
的快速发展，大多数家庭愿意为孩子成长投入更多精
力，80，90后为主要育龄人群，其消费观念升级，关
注母婴产品能否帮助孩子安全健康成长，产品向安全
性，个性化方向发展。智能化母婴产品集成新型科技
为智慧育儿提供保障。
1 婴幼儿智能产品研发现状
当前婴幼儿健康管理受到国家的重视，健康的孩子
的国家发展的基础。婴幼儿健康管理通过定期健康检查，
对儿童发育进行测评，发现异常及时进行干预，指导家
长做好科学育儿工作。在儿童保健中实施婴儿发育预见
性保健指导，可以促进体格正常生长。设计智能手环婴
幼儿健康检测系统，结合常见疾病原因，通过后台大数
据分析，推荐有效防治方案，具有较强现实意义。
当前国内外婴幼儿状态检测大多通过摄像头监
视，适用范围有限。随着人们健康意识的提高，检测
身体参数可穿戴设备在疾病康复等领域广泛应用。目
前医疗应用成熟的可穿戴设备包括智能手表，监护对
象包括慢性病患者，急症患者等各种人群。智能产品
自20世纪70年代开始在西方流行，主要运用领域为
家庭照明系统，供暖系统等，对母婴智能产品研究始
于90年代末期，国外建立相对健全的设计理论。当
前市场智能陪护产品功能不断突破，现代智能化健康
管理产品要解决婴儿安保问题，现有产品发展存在安
全性问题，缺乏系统化服务体验等局限性。
近年来由于国家二胎政策放开，科学育婴理念普
及，母婴智能产品市场火爆，但目前对此研究尚未建
立成熟体系。国内对母婴智能产品研究处于初级阶段，
针对用户体验研究不够深入，市场上母婴产品以单一
化产品形式出现，未来母婴智能化产品要加强与人的
互动交流，增加产品合作联动。现有婴幼儿智能产品
形态分为可穿戴式，家用式，婴幼儿产品以监测健康
状况智能设备居多。本文在人性化，互动性等方面提
出设计思路，关注孩子心理需求，使得系统产品设计
符合父母心理预期。将服务设计理论应用于智能母婴
产品研究中，以产品服务系统理念为指导，为智能母
婴产品设计提供新思路。
2 婴幼儿智能健康检测系统设计思路
婴幼儿智能健康检测系统服务对象是0岁～3岁
婴幼儿，市面上很多婴幼儿智能产品仅关注其需求特
点，忽视看护人员需求，婴幼儿产品设计应考虑婴幼
儿不能独立使用产品特殊性，要求从用户角度进行调
研。本文利用文献法查阅婴幼儿生理心理相关书籍文
献，通过直接观察行为深入挖掘婴幼儿相关资料。
调研显示现代家庭对智能产品认可度较高，对满
作者简介：陈芳（1982- ），女，江西南昌人，硕士研究生，讲师，主要从事电子信息工程方面研究。
16产业科技创新 Industrial Technology InnovationVol.1 No.25
足使用需求的智能健康检测产品有很大期望，用户提
出产品应满足安全需求外，亲子互动情感需求提到重
要高度。用户目标为婴幼儿及其看护人员，对用户特
征进行分析，总结婴幼儿智能手环健康检测系统需满
足需求点，包括互动需求，安全与情感需求。综合前
期调研，总结用户需求点涉及到安全维度，精神维度，
贯穿服务全过程，总结功能机会点包括提供全方位安
全监护服务，建立高效的危情处理机制，提供多样化
情感互联渠道。
智能手环健康检测系统分为远程看护人员，婴幼
儿，后台服务商，合作医生等模块。系统中利益相关
者组成系统基本元素，对流程梳理有助于更好的导出
后续设计策略。智能手环健康检测系统主要功能是对
婴幼儿安全情况实时监控，陪伴功能体现在实时视频
通话设置，系统通过后台向用户反馈健康档案等功能，
增强用户粘性。物联网技术包含感知层，应用层与网
络层技术构架。感知层主要功能是通过传感器等设备
实现数据采集，通过射频识别技术等实现数据传输，
首先需对音视频，身体体征等数据采集传输，通过后
期处理实现远程看护。
3 婴幼儿智能手环健康检测系统设计实现
婴幼儿智能手环健康检查系统由硬件产品与手机
端APP构成，对视频监控器为系统智能硬件产品进行
研究，智能硬件产品设计从造型，材质等方面入手，
设计目标为使产品具备统一情感化识别特征。手机
APP设计目标为构建合理使用流程，设计合理的交互
方式，提高系统易用性。应以用户为中心，结合软硬
件与服务进行系统设计。
图1 系统总体组成框架及工作流程
人工智能快速发展得到多个行业认可，专家系
统是人工智能最重要的应用领域。在美国斯坦研发
MYCIN系统，可针对感染性疾病开展诊疗，可智能判
断病人感染细菌种类。1978年我国将医学专家系统用
于中医系统，医学专家系统可判别病情，给出响应处
方等，可作为医生治疗诊断辅助工具。专家系统由人
机交互界面，推理机，综合数据库等部分组成。父母
可通过手机APP与系统交流，需要输入孩子基本信息，
系统输出推理结果等。专家系统知识库是核心部分，
系统推理机控制系统，利用知识库内容，推理解决用
户问题。知识库中内容来自专业医师，综合数据库存
储初始证据，解释器根据用户提问，对结论作出说明。
为实现婴幼儿家庭健康管理系统检测等功能，通
过传感器采集婴儿身体等信息，系统可简单判断婴幼
儿是否发烧，对测得提问数据分析处理，包括术后生
命监护。脉象可全面体现脏腑病变，是推断疾病进退
预后重要依据。系统将测得数据传输至云端存储记录，
通过大数据技术分析信息对数据处理，在手机软件数
据库检索，为父母提供处理方式。手机应用程序是基
于婴幼儿病情诊断思路开发，手机应用数据源于众多
经验丰富的医师经实践验证可靠案例。
智能手环具有良好便携性，获得更有价值的信息。
智能手环模块包括传感器功能，包括采用LMT70高精
度温感器，适用于医疗温度计等设备，在20℃～42℃
内测温精度为0.05℃。心率传感器采用反射式脉搏传
感器追踪可见光在人体组织反射，可精确测量血管容
积变化，照射部位血流量随心脏调动改变，探头接受
动脉搏动光脉冲信号。数据传输功能由网关模块完成，
是实现协同计算的功能部件，是多种传感设备通信控
制网关，利用云计算服务模式在物联网时代架起感知
网传输通信桥梁。系统将传感器测得数据通过网关传
输至云端记录，由父母共享数据，便于父母在有网络
处掌握孩子身体状况。
4 结语
随着社会的进步，现代科学育婴理念广泛普及。
父母期望为孩子提供安全成长环境，由于工作压力很
少能抽出时间照看孩子。目前我国婴幼儿看护中，家
庭看护模式存在诸多问题，如孩子与父母缺乏互动等。
市场上大多数智能陪护产品停留于产品层面。如何从
系统化角度提高看护安全性，提高情感化用户服务体
验是本文研究重点。本系统在多种技术支持下实现父
母对孩子身体状况实时掌握，系统立即通知父母指导
采取适合应急措施，可根据记录数据随时进行远程指
导，节约体检时间，为就医方式提供经新的思路。
参考文献：
[1] 张磊. 幼儿运动能力检测系统研制及应用[D]. 南京：东
南大学，2019.
[2] 盛钢峰，范祥林，朱成棋，等. 婴幼儿智能手环健康检测
系统设计[J]. 软件导刊，2018，17（7）：147-149.
[3] 傅清冰. 丰泽区实验幼儿园幼儿健康管理信息系统研究与
分析[D]. 昆明：云南大学，2015.