實驗三:穿戴式手錶生醫量測訊號cc.ee.ntu.edu.tw/~ultrasound/belab/course_files/05_bio...以android...
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實驗三:穿戴式手錶生醫量測訊號
2019/11/27
Z2 Heath Watch (多生理參數健康手錶)
• 實驗環境
Z2 Heath Watch (多生理參數健康手錶)
• 手錶開箱
1. 手錶
2. 充電線 3. 備用錶帶 4. 程式碼光碟
5. 使用手冊
6. 操作流程
7. 保麗龍墊片
Z2 Heath Watch (多生理參數健康手錶)
• 手錶功能
CHAPTER 2
Android Studio 開發環境介紹
Android Studio 開發環境架設
• Install JDK (Java Development Kit 13)
• https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk13-downloads-5672538.html
1.
2.
Android Studio 開發環境架設
• Install JDK (Java Development Kit 13)
Step 1 Step 2
Android Studio 開發環境架設
• Install JDK (Java Development Kit 13)
Step 3 Step 4
Android Studio 開發環境架設
• Install Android Studio
• https://developer.android.com/studio/?gclid=Cj0KCQiA2b7uBRDsARIsAEE9XpH5WnITVGCJhwkegMZSB15bxruboizDr2mgTq3Zf07i5U27QJfiMOEaAqWwEALw_wcB
Android Studio 開發環境架設
• Install Android Studio
Step 1 Step 2
Android Studio 開發環境架設
• Install Android Studio
Step 3 Step 4
Android Studio 開發環境架設
• Install Android Studio
Step 5 Step 6
Android Studio 開發環境架設
• Android Studio Setup Wizard
Step 1 Step 2
Android Studio 開發環境架設
• Android Studio Setup Wizard
Step 3 Step 4
Android Studio 開發環境架設
• Android Studio Setup Wizard
Step 5 Step 6
拷貝手錶範例程式
• 從光碟片中將資料複製到本機
Step 1 Step 2
程式範例
拷貝手錶範例程式
• 從光碟片中將資料複製到本機
Step 3
第3、5 、6章
CHAPTER 3
Android藍牙通訊函數使用
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是錯誤開啟方式
Step 1
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是錯誤開啟方式
Step 2 專案路徑不能有中文字
Your project path contains non-ASCII characters.
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是錯誤開啟方式
Step 3 The project is using an unsupported version of Gradle.
Fix Gradle wrapper and re-import project
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是錯誤開啟方式
Step 4 Gradle's dependency cache may be corrupt.
Re-download dependencies and sync project (requires network)
若直接開啟光碟片中的範例程式會有版本不相容的問題
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
Step 1 Create New Project -> Empty Activity
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
Step 2 Language - > Java、Minimum API level -> API 18:Android 4.3
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
(Optional) Step 3 Tools -> AVD Manager -> Create Virtual Device
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
(Optional) Step 4 Category:Phone、Name:Nexus 4 (依據手機螢幕尺寸選擇) -> Next
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
(Optional) Step 5 Release Name:Pie (API Level 22~29可以) Download-> Next
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
(Optional) Step 6 AVD Name:Nexus API 28 (可任意取)
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
(Optional) Step 7 Check Your Virtual Devices
以Android Studio開啟範例程式
• 以下是正確開啟方式
Step 8 Run app
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 1 同時開啟光碟中第3章的專案與新建置的Hello World專案
第3章的專案:BLE Device Scan Hello World專案:BLE Device Scan TA
檢視類別請選擇Project Files
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 2 複製 app\src\main\java\com\zoetek\app\myapplication\MainActivity.java至 app\src\main\java\com\example\bledevicescanta\MainActivity.java
Ctrl +VCtrl+A -> Ctrl +C
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 3 package名稱要改回自己的 -> com.example.bledevicescanta (專案名稱小寫)
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 4 紅框處 import android.support.v7.app.AppCompatActivity改成 -> import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 5 複製 app\src\main\AndroidMainfest.xml中紅框處的permission
Ctrl +C
Ctrl + V
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 6 複製 app\src\main\res\layout\activity_main.xml, list_device.xml, listitem_device.xml
Ctrl +C
Ctrl + V
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 7 將activity_main.xml中紅框處的package修改成自己的-> com.example.bledevicescanta.MainActivity
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 8 複製 app\src\main\res\values\dimens.xml
Ctrl +C Ctrl + V
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 9 按Run -> Run ‘app’
沒有錯誤訊息了,接下來要Build apk檔
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 1 Build -> Build Bundle(s)/APK(s) -> Build APK(s)
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 2 按右下角視窗中的locate, 會跳出含有app-debug.apk的資料夾
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 3 將app-debug.apk拉到Android手機, 並進行安裝
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
按下連線發現找不到任何藍牙裝置
以Android Studio開啟範例程式
• 第3章 Android藍牙通訊函數使用
Step 4 將應用程式的位置權限開啟, 再重開app並按下連線, 可以找到手錶藍牙:ZoeS2
CHAPTER 5心率變異性參數讀取
CHAPTER 6血液流速與血壓估算
以Android Studio開啟範例程式
• 第5 、6章會遇到的問題及其解決方法
1. 請將app\src\main\java\com\zoetek\app\myapplication下的檔案全部複製到app\src\main\java\com\example\自己的專案名稱
2.MainActivity.java中的
將import android.support.v7.app.AppCompatActivity; 改成import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
將import android.support.v4.content.LocalBroadcastManager; 改成import androidx.localbroadcastmanager.content.LocalBroadcastManager;
public static final String MY_BROADCAST_TAG =“com.example.自己的專案名稱”;
3.BLEService.java中的
將import android.support.v4.content.LocalBroadcastManager; 改成import androidx.localbroadcastmanager.content.LocalBroadcastManager;
以Android Studio開啟範例程式
• 第5 、6章會遇到的問題及其解決方法
4. 在app\build.gradle檔案中, 加入藍字
dependencies {implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.1.0'implementation 'androidx.constraintlayout:constraintlayout:1.1.3'testImplementation 'junit:junit:4.12'androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.1'androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0'implementation 'com.android.support:support-v4:28.0.0'
}
記得要按Sync Now, 會出現在右上角
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• 第5 、6章會遇到的問題及其解決方法
5. 複製 app\src\main\AndroidMainfest.xml中紅框處的permission還有service
手錶操作說明
手錶介面說明
• 查看藍牙MAC位址
Step 1 開機畫面 Step 2 主選單 Step 3 設定管理
Step 4 選擇設定 Step 5 藍牙MAC
手錶介面說明
• 設定量測時間
Step 1 開機畫面 Step 2 主選單 Step 3 設定管理
Step 4 選擇設定 Step 5 HRV 60 Sec
手錶介面說明
• 進入第5章所需功能
Step 1 開機畫面 Step 2 主選單 Step 3 健康管理
Step 4 量測畫面
預期實驗結果
• 第5章 心率變異性參數讀取
食指按壓此處
按手錶左上角的切換按鈕會出現此畫面
量測完HRV後會出現此畫面1. 按下按鈕“發送”
2. 按下按鈕“開始量測”
拇指按壓此處
手錶介面說明
• 進入6章所需功能
Step 1 開機畫面 Step 2 主選單 Step 3 設定管理
Step 4 量測畫面
預期實驗結果
• 第6章 血液流速與血壓估測
1. 按下按鈕“發送”2. 按下按鈕“開始量測”
食指按壓此處
拇指按壓此處
實驗報告所需內容
• 第5章 心率變異性參數讀取 – Part1
1. 請將Z2健康手錶的配戴在左手腕上2. 請設定Z2健康手錶的量測時間為一分鐘3. 進入第5章的手錶功能畫面4. 將右手輕按Z2健康手錶上的上下ECG電極5. 紀錄採用量測一分鐘所獲得的HRV、SDNN、LF 、HF、L/H6. 重複上述步驟三次
實驗記錄表格格式如下
HRV SDNN LF HF L/H 變動量
第一次
第二次
第三次
請附上手錶畫面以及APP畫面
心跳變異性 (HRV)Heart Rate Variability
心跳間距標準差 (SDNN)Standard deviation of all NN intervals
低頻功率 (LF)Low Frequency power
高頻功率 (HF)High Frequency power
低/高頻功率之比值 (L/H)
實驗報告所需內容
• 第5章 心率變異性參數讀取 – Part2
1. 請將Z2健康手錶的配戴在左手腕上2. 請設定Z2健康手錶的量測時間分別為30秒、一分鐘、二分鐘3. 進入第5章的手錶功能畫面4. 將右手輕按Z2健康手錶上的上下ECG電極5. 紀錄採用量測一分鐘所獲得的HRV、SDNN、LF 、HF、L/H
實驗記錄表格格式如下
HRV SDNN LF HF L/H 變動量
第一次
第二次
第三次
請附上手錶畫面以及APP畫面
心跳變異性 (HRV)Heart Rate Variability
心跳間距標準差 (SDNN)Standard deviation of all NN intervals
低頻功率 (LF)Low Frequency power
高頻功率 (HF)High Frequency power
低/高頻功率之比值 (L/H)
實驗報告所需內容
• 第6章 血液流速與血壓估測 – Part1
1. 請將Z2健康手錶的配戴在左手腕上2. 進入第6章的手錶功能畫面3. 將右手輕按Z2健康手錶上的上下ECG電極4. 紀錄用手錶量測的SBP、DBP以及APP顯示的PTT5. 分別記錄運動前和運動後的10次數值
實驗記錄表格格式如下
運動前 1 2 3 4 10 變動量
PTT
SBP
DBP
不用附上手錶畫面以及APP畫面,需要兩位受測者
收縮壓 (SBP)Systolic Blood Pressure
舒張壓 (SBP)Diastolic Blood Pressure
脈搏傳輸時間 (PTT)Pulse Transmit Time
實驗報告所需內容
• 第6章 血液流速與血壓估測 – Part1
1. 請將Z2健康手錶的配戴在左手腕上2. 進入第6章的手錶功能畫面3. 將右手輕按Z2健康手錶上的上下ECG電極4. 紀錄用手錶量測的SBP、DBP以及APP顯示的PTT5. 分別記錄運動前和運動後的10次數值
實驗記錄表格格式如下
運動後 1 2 3 4 10 變動量
PTT
SBP
DBP
不用附上手錶畫面以及APP畫面,需要兩位受測者
收縮壓 (SBP)Systolic Blood Pressure
舒張壓 (SBP)Diastolic Blood Pressure
脈搏傳輸時間 (PTT)Pulse Transmit Time
實驗報告所需內容
• 第6章 血液流速與血壓估測 – Part2
SBP = a x PTT + bDBP = c x PTT + d利用Excel實現regression求出a、 b、c 、d
預期實驗結果如下:
實驗報告所需內容
• 第6章 血液流速與血壓估測 – Part2
SBP = a x PTT + bDBP = c x PTT + d利用Excel實現regression求出a、 b、c 、d
比較不同受測者的a、 b、c 、d在運動前後的差異,實驗紀錄表格格式如下
受測者一 受測者二
運動前 運動後 運動前 運動後
a 較大 較小 較小 較大
b
C
d
實驗報告所需內容
• 第5、6章APP核心程式說明
1. ActionCallback.java
2. BLEService.java
3. BluetoothIO.java
4. MainActivity.java
5. NotifyListener.java
6. Profile.java
簡單說明每個java檔的功能以及之間的關係
Additional questions
1. 試解釋在兩個章節實驗中使用的運算式子
(SDNN、LF 、HF、SBP、DBP、PTT)
2. 在書中的第5~11的主題中挑選兩個章節,並比較此章
節的穿戴式手錶診斷與一般市面上的儀器診斷差別。
實驗三報告
• 報告繳交期限: 12月17日(二)11:00PM前
• 郵件主旨:【108-1生醫工程實驗】第一組實驗三報告
• 報告名稱:108_1_第一組實驗二報告_20190909.pdf
• 請合併成一個PDF檔案寄到助教的信箱
注意事項
• 每一組各拿一份手錶和書 (已放在BIOPAC旁邊)
注意事項
• 收納盒 (每一組可以用兩格)
注意事項
• 下禮拜三(12/04)上課時間地點• 博理館103
• 中午12:20~14:10
• 期末專題進度報告組別(老師會到)• 12/04(三):1、 5、6 、7
• 12/11(三):2、3 、4
• 進度報告投影片• 附上實驗數據、成果
• 在報告前一天晚上10點前寄到助教信箱
注意事項
• 進度報告佔總成績5%
• 期末專題報帳費用預計12/11(三)會發給同學
• 若期末專題遇到問題可以來找我討論
• 沒問題的同學可以下課