心率變異性(HRV)是指逐次心跳周期差異的變化情況，它產生于自主神經系統對心臟竇房結的調制，是預測心臟性猝死和心律失常性事件的一個很有價值的指標。傳統對HRV的分析多是基于心電信號，而心電信號的采集過程較為復雜，因此我們設計了一種基于光電容積脈搏波(PPG)描記法的HRV分析系統，PPG信號通過單片機從人體手指端采集，數據經過USB轉串口模塊發送給上位機，上位機軟件將采集到的數據繪成波形圖并將數據存儲下來，以便日后HRV分析使用。該系統尺寸小、功耗低、操作簡單，適用于家庭和醫院的日常監護。
伴隨式心電監護能夠有效地降低心臟病患者發生危險和死亡的概率。基于人體傳感器網絡(BSN)的無線心電監護是心功能監測的新方法和有效手段。針對伴隨式心電監護中對節點小型化、低功耗以及良好的監測信號質量的要求，提出了一種50 mm×50 mm×10 mm、30 g的心電監護節點。節點包括單片心電模擬前端AD8232、超低功耗微處理器MSP430F1611及低功耗藍牙模塊HM-11；實時數字濾波保證了監測心電的信號質量；通過設計的差分閾值R波檢測算法可準確地得到心律指標。節點功耗評估以及實際信號采集實驗驗證了節點功能。提出的節點在伴隨式心電監護中具有較好的應用前景。
具有無線、無源、低成本、高靈敏度等特點的磁彈性傳感器已在各個領域得到了廣泛的應用研究，然而現有的檢測裝置通常體積較龐大、功耗高、便攜性差，限制了該類傳感器的應用范圍。對此，本文設計了一套基于STM32的便攜式、低功耗共振型磁彈性傳感器檢測系統。系統以掃頻法為檢測基礎，以STM32為控制核心，永磁鐵作為偏置磁場激勵，集成交流激勵信號單元、信號檢測與采集單元，并利用SD卡存儲測量數據，采用鋰電池供電。實驗結果表明：檢測系統可使磁彈性傳感器在不同介質、不同濃度中完成共振頻率的測量，頻率分辨率可達1 Hz；測量不同尺寸的磁彈性傳感器，所得傳感器共振頻率比為0.933 8，與理論值0.942 3接近；另外，與傳統的阻抗分析儀搭建的組合式檢測系統和現行的集成式檢測系統相比，本系統工作時功耗為0.68 W，休眠時功耗僅為2.20 mW。由此可見，本系統不僅能夠代替原有的阻抗分析儀等組合式檢測系統，而且能夠大大提升現行集成式檢測系統的功耗控制，兼具高集成度、便攜式以及可用于長期監測等優點。
運動癥狀定量評估是帕金森病臨床精準診療和長期管理的關鍵，帕金森病定量評估技術難點在于實現多信息、微負荷、長時程、大活動范圍的運動監測。本文研制了一套用于帕金森病定量評估的多節點運動信息監測可穿戴設備，采用五個微型傳感器節點實現上、下肢和腰部的多身體部位運動信息同步監測；同時基于微功耗Wi-Fi技術構建大范圍無線傳感網，實現多傳感器數據遠距離無線傳輸；并且研發了多線程同步傳輸的長時程數據采集軟件。傳感器節點體積為39 mm×33 mm×16 mm，重量18 g，工作時長12 h，無線數據傳輸距離為45 m。經帕金森病患者和正常人群測試，設備可在醫院等復雜場景下實現可靠運動監測。
本文介紹了一種基于三軸加速度計的足部潰瘍患者訓練系統，利用三軸加速度計和蘋果手機平臺，引導足部潰瘍患者進行各種下肢肌肉群的訓練。單片機通過數模轉換獲得足部訓練時三個方向上的加速度值，通過低功耗藍牙傳送到蘋果手機上。蘋果手機通過應用程序進行加速度數據的預處理、數值濾波和自適應雙閾值處理，從而達到識別足部姿態的效果。本文試驗結果表明，本文設計的訓練系統可以有效地顯示患者的訓練情況和訓練效果，有助于激勵患者堅持訓練，給醫生和患者提供一定的參考數據。
針對可穿戴技術發展現狀及當前社會對健康監測智能化的需求，本文對多功能集成的智能手表解決方案及其實現的關鍵技術展開了研究。首先，本文將高集成度的傳感器技術、藍牙低功耗（BLE）技術與移動通信技術一體化融合后應用于本項目開發實踐；其次，本文所設計的系統在硬件設計上選擇高集成度、高性價比的模組與芯片方案；再次，該系統利用實時操作系統 FreeRTOS 平臺開發了可與觸摸屏進行交互的友好圖形界面；最后，基于安卓系統，開發了可與 BLE 硬件實現無線連接并進行數據同步的高性能應用軟件。本文設計的系統具備了實時日歷時鐘、電話短信、通訊錄管理、計步、心率以及睡眠質量監測等功能。經試驗測試表明，系統中各傳感器采集數據精度、系統數據傳輸能力、整機功耗等指標均達到產品化標準，而且系統運行穩定，總功耗低，可以實現有效的智能健康監測的目的。