1. 研究目的与意义
研究背景：随着我国改革开放政策的不断深入，我国的经济有着日新月异的变化，国民的经济水平不断提高，逐渐达到全面小康 ref_ref66395037 \r \h \* mergeformat [1] 。与此同时，由于人们的生活水平的提高，对于生活质量的要求也是与日俱增。简单的温饱显然已经无法满足人们，身体健康水平已日益受到人们的重点关注 ref _ref66395091\r \h \* mergeformat [2]。身体质量指数（bmi）作为衡量人体重和肥胖程度的一个重要参数，对人身体健康监测具有举足轻重的作用，因此身体质量指数（bmi）的测量也就成为了智能化身体健康监测系统关注的一个焦点，自动化的体质量指数（bmi）测量系统应运而生 ref _ref66395083\r \h \* mergeformat [3]。
身体质量指数（bmi）测量系统的设计经历了一个较长的发展过程，在过去采用的身体质量指数（bmi）测量系统较为传统，大多数是人手工测量身高和用各式秤称出体重后，通过计算得到身体质量指数（bmi），这种测量系统较为落后，不仅耗费人力多、测量过程繁琐，而且身体质量指数（bmi）的计算、存储和查阅也不方便，难以对人体健康监测产生有效的、及时的贡献 ref _ref66395901\r \h \* mergeformat [4]。但是随着计算机技术的发展，一些新兴的科学技术与门禁系统相结合逐渐被应用到人体健康监测中，其中应用最为广泛的就是超声波测距、红外测距、电子体重秤还有云数据库等。有了这些测量和存储计算模块，能够更加快速准确地测量出人的身高体重，简化了测量流程，节省了测量时间，使得身体质量指数（bmi）的测量计算更加高效和准确 ref _ref66395931\r \h \* mergeformat [5]。而现如今，云计算技术和人工智能技术飞速发展，并且具有高效化、便捷化、智能化等优点，很多基于云计算和人工智能技术的产品逐渐在人们的生活领域中出现，采用智能化技术的身体质量指数（bmi）测量系统也被不断的研究和实现，而基于云计算和人工智能技术的身体质量指数（bmi）测量系统是目前研究的焦点 ref _ref66396077\r \h \* mergeformat [6]。
研究目的：实现身高和体重测量与存储的目的，并将其与云计算和人工智能系统相结合，实现身体质量指数（bmi）的计算、存储及应用，以应用到智慧健康监测中，对人的体重水平进行常态化的监控，防止超重肥胖等问题，提示人们糖尿病、心脏病等问题，使得人们能够及时掌握自己的身体状况，健康生活 ref _ref66396112\r \h \* mergeformat [7]。
2. 研究内容和预期目标
| 主要研究内容： 1.研究BMI测量系统现状及可行性分析。分析BMI测量系统研究现状，对比各种方法及其应用场合、优缺点，分析本设计的可行性； 2.硬件系统构建。硬件选型，实现BMI测量系统外围电路设计； 3.软件系统构建。根据硬件系统，设计BMI测量系统软件程序； 4.系统综合调试。对软件系统和硬件系统进行综合调试 REF _Ref66396379 \r \h \* MERGEFORMAT [11]。 预期目标： 1.完成整个系统构架； 2.成功组建硬件部分，测试硬件平台； 3.完成软件部分的开发，以及整个系统的软硬件连接，并测试结果； 4.实现身高、体重参数获取与分析； 5. 实现BMI测量系统设计。 |
3. 研究的方法与步骤
| 研究方法： 1.查阅相关资料和文献，从中整理并总结出实现方法，为课题的研究做充分的准备； 2.通过学习，掌握相关外围电路的设计以及单片机和软件的开发 REF _Ref66396403 \r\h \* MERGEFORMAT [12]； 3.多次设计分析，通过实验完成对课题的研究。 研究步骤： 1.明确研究内容和目标，查阅相关资料，完成开题报告； 2.了解身高体重测量与存储计算及交互系统之间的控制原理 REF _Ref66396504 \r\h \* MERGEFORMAT [13]； 3.确定本设计所要实现功能和所需硬件模块，包括体重测量模块、身高测量模块、无线传输模块等 REF _Ref66396510 \r\h \* MERGEFORMAT [14]； 4.完成相关电路的设计； 5.研究实现身高体重测量和BMI指数计算算法，并通过学习相关编程软件，完成软件程序开发设计； 6.软硬件结合，并调试系统至最优 REF _Ref66396515 \r\h \* MERGEFORMAT [15]； 7.完成初稿编写，并且经过深入研究，反复修改，完成定稿。 |
4. 参考文献
| [1]Bartosiewicz A , Uszczki E , Kuchciak M , etal. Children's Body Mass Index Depending on Dietary Patterns, the Use ofTechnological Devices, the Internet and Sleep on BMI in Children[J].International Journal of Environmental Research and Public Health, 2020,17(7492):1-17. [2]Dietz W H , Robinson T N . Use of body massindex (BMI) as a mesure of overweight in children and adolescents[J]. Journalof Pediatrics, 1998, 132(2):191-193. [3]Ekayana A A G , Hartawan I N B , Desnanjaya I GM N , et al. Body mass index measurement system as a desktop-based nutritionmonitor[J]. Journal of Physics Conference Series, 2020, 1469:012104. [4]Zhao B , Wang P , Cao Y , et al. Development ofAutomated Body Mass Index Calculation Device[J]. Advances in aerospacescience and applications, 2018, 8(2):173-186. [5]LOGUE, JENNIFER.Association Between BMI Measured Within a Year After Diagnosis of Type 2Diabetes and Mortality.[J]. Diabetes Care, 2013. [6]FShy, HYN, Mrkry, etal. The association between weight perception and BMI: report and measurementdata from the growing up in Ireland Cohort Study of 9-year olds[J].International Journal of Obesity, 2017,41:46–53. [7]Gandhi P K , Revicki DA , Huang I C . Adolescent body weight and health-related quality of liferated by adolescents and parents: the issue of measurement bias[J]. Bmc PublicHealth, 2015, 15(1):1192:1198. [8]Berkai C , Hariharan M, Yaacob S , et al. Estimation of BMI status via speech signals usingshort-term cepstral features[C]// 2015 IEEE International Conference onControl System, Computing and Engineering (ICCSCE). IEEE, 2015. [9]Rummo P E , Feldman JM , Priscilla L , et al. Impact of Changes in the Food, Built, andSocioeconomic Environment on BMI in US Counties, BRFSS 2003-2012[J]. Obesity(Silver Spring, Md.), 2020,28(1):31-39. [10]Williams J ,Scarborough P , Townsend N , et al. Associations between Food Outlets aroundSchools and BMI among Primary Students in England: A Cross-ClassifiedMulti-Level Analysis[J]. PLoS ONE, 2015, 10(7): e0132930. [11]蔡美琴. MCS-51系列单片机系统及其应用[M]. 高等教育出版社, 2004. [12]张淑清. 嵌入式单片机STM32设计及应用技术[M]. 国防工业出版社, 2015. [13]达尔吉. 无线传感器网络基础[M]. 清华大学出版社, 2014. [14]WALTENEGUSDARGIE,CHRISTIANPOELLABAUER. 无线传感器网络基础:理论和实践[M]. 清华大学出版社, 2014. [15]周立功王祖麟, 陈明计, 严寒亮,等. ARM嵌入式系统基础教程[M]. 北京航空航天大学出版社, 2008. |
5. 计划与进度安排
| （1）2022-01-01----2022-03-01 课题调研，了解相关技术和要求； （2）2022-03-02----2022-03-15 查阅资料，撰写并提交开题报告； （3）2022-03-16----2022-04-15 硬件系统设计与实现； （4）2022-04-16----2022-05-15 软件系统设计与实现； （5）2022-05-16----2022-06-01 实验分析，数据整理，完成论文初稿；预答辩； 论文修改定稿； （6）2022-06-02----2022-06-10 完成答辩准备工作并进行论文答辩。 |
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