Care智能体温计软硬件设计方案

CARE智能体温计软硬件设计方案2014年7月21日目录1概述...............................................................................................................12关键技术要求................................................................................................13硬件系统设计................................................................................................13.1系统核心控制器..................................................................................................13.2系统供电模块......................................................................................................23.3温度采集模块......................................................................................................23.4天线模块..............................................................................................................23.5CC2540内部看门狗.............................................................................................34硬件成本预计................................................................................................35方案报价.......................................................................................................4•概述人体的正常体温是37℃左右，体温过低和过高都可能患病。为何人在进化中形成了这样的体温模式?研究人员对此进行了长期的探索，现在还不能获得满意的答案。现在，与体温相关的另一个问题又出现了，日本的自然医学博士石原结实在其新作《36.5℃决定健康》一书中认为，人的体温过低是造成百病丛生的原因。这个结论有科学根据吗?从体温到免疫力再到疾病按照日本厚生省(卫生部)的统计，造成现在日本人前四位死因的疾病分别为癌症、心脏疾病、脑血管疾病、肺炎。这与中国的情况大体相当。如今，现代医学技术的发展已经达到了较高的水平，但是人类疾病的发生和因疾病而死亡的人数并没有降低，反而越来越多。对此问题，不同的研究者有不同的解读。例如，有人认为医学的发展固然能治疗很多疾病，但同时也发现了很多疾病，因而疾病看起来是越来越多。同时，由于环境污染和人们生活方式的非科学化，自然也造成了现代人的疾病增多。不过，石原结实认为，现代人的很多疾病是由于体温过低(按中医的说法是体寒)造成的。大约50年前，日本成人的平均体温为36.8℃，儿童的平均体温为37℃。尽管现在医学书籍上写着日本人腋下体温为36.89±0.34℃，但实际上这是日本人50年前的温度。根据石原在诊疗中对人体温的测量发现，现在日本人的温度大部分只有35℃。但人类的平均体温应当为36.5℃，所以日本人50年来平均体温至少降低了1℃。正是由于这1℃体温的降低诱发了大量的疾病，因为体温的升降与机体免疫力呈正相关。体温每下降1℃，机体免疫力就下降30%以上，而每升高1℃，免疫力则提高5～6倍。由于50年来日本人的平均体温下降了1℃，因而日本人的免疫力也下降，导致百病丛生。例如，免疫力一旦下降，轻则会患感冒、上呼吸道感染、哮喘、皮炎、肺炎、胆囊炎、节段性回肠炎、溃疡性肠炎和风湿病等(其中有很多是过敏性疾病和自身免疫疾病)，重则会让人患心肌梗塞、脑梗塞等血栓症和胆结石、尿石症等结石病，同时也易导致癌症。体温下降为何容易得病?原因在于体温下降可导致血液流通不畅，血压上升。而且体温下降还可阻碍血液中糖分及脂肪等能量的燃烧，也会阻碍尿酸、丙酮酸等废物的排泄，容易引发高血糖(糖尿病)、高血脂和痛风等病症。此外，体温低也与精神疾病有关。患有抑郁症和神经官能症的人通常在气温和体温都偏低的上午精神不佳，下午气温和体温上升，他们的精神状况就会好转。90%的自杀者患有抑郁症或有抑郁倾向。每年的11月到来年的3月，气温低并导致体温低，因而这段时间是抑郁症的高发期。而且，精神病人的自杀也与体温低有关。产热与散热的平衡体温低(体寒)导致多种疾病产生似乎有不少根据。但关键是，体温低导致机体免疫力低而体温高导致机体免疫力高的结论有哪些科学证据呢?要证明体温与免疫力的正相关关系，需要弄清体温是如何产生的。体温是由体内产生的热量与散发到外界的热量二者之间的平衡所决定的。人们摄取的食物中的三大能量物质——糖、脂肪和蛋白质所含有的热量通过细胞内线粒体的三羧酸循环而酸化，并产生热量。这就是产热的过程。通过食物获得的热量中，有25%～35%要转化为工作能量，剩下的才成为纯粹的热量。人类智慧的结晶——内燃机的汽油燃烧的热量只有25%转化为工作能量，因此，任何对人类和生物体的模仿都不可能达到人体器官热量转换的效率。不过，人体各种器官和组织产生的热能是不一样的。人在安静状态下产生的热量中，骨骼肌产生的占20%，肝脏产生的占20%，大脑产生的占18%，心脏产生的占18%，肾脏产生的占7%，皮肤产生的占5%，其他产生的占19%。热能产生后除了供机体器官工作外，还需要以散热的方式来消耗。热量是通过多种方式散发的。通过皮肤辐射向空气中散发，这占到了人体散发热量的70%。其他的热量可以通过肺和皮肤的水分蒸发(无感觉的蒸发与出汗)、肺部呼出二氧化碳、对食物和吸入的气体进行加热以及大小便的排泄等来散发。因此，人体的体温是通过产热与用热、散热的平衡来实现的。而且，在特殊情况下，人体还会有特殊的方法来增加热量或加快散发热量，以保持机体的温度固定在37℃左右。例如，在寒冷时，可以通过增加肌肉收缩和肾上腺素等激素的分泌来增加产热，而在高温环境下，人体则通过皮肤血管扩张、大量出汗和食欲减少从而减少产生热量等来散热。那么，人体热量与机体免疫力的关系是怎样的一种情况呢?一般而言，疾病和感染等会让人发烧，这属于病态。而正常情况下，运动和劳动会带来体温上升，这是生理性的。因此，生理性以外的体温升高是有害的。但是，体温升高又会杀死细菌。例如，有研究人员发现，体温达到41～42℃时，体内的细菌会死亡或停止增殖。所以，医学史上德国的瓦格拉就曾人工使人感染疟疾来治疗当时无法治愈的梅毒。而今天，临床医生也让一些病人不要轻易退烧，以让体温杀死细菌。而且，发热疗法在西医治疗癌症中有应用。所以，根据一些研究的结果，在41℃以下人们可以获得发烧带来的若干好处，并且能提高免疫力。有研究表明，体温上升1℃，白细胞的活动即免疫力就会提高5～6倍。反过来，体温的下降却是生命的不祥之兆。尽管体温上升1℃会使心率增快10次，但高烧患者从某个时刻体温下降后心率却不下降，反而会上升，这是病情恶化的征兆。在这种情况下体温和心率两条曲线会产生交叉点，称为死亡交叉，一旦出现这种交叉点，就可以基本断定患者会死亡。所以，体温低下对生命来说是极为危险的征兆。体温降低如何导致疾病?然而，体温上升1℃，白细胞的活动即免疫力就会提高5～6倍的解释在很大程度只是从多种疾病的发生来推论体温低(体寒)与疾病的关系，而且是一种不同于现代医学的解释。以过敏为例，西医的阐述是，过敏原，如花粉、灰尘、霉菌、牛奶和蛋清等进入人体后，血液中的B淋巴细胞就会制造出抗体来抗击过敏原。但是，如果自身免疫力低下，不能产生大量的抗体来抵御抗原，则抗原抗体复合物会刺激肥大细胞，使其分泌组织胺，刺激气管收缩和增强血管的通透性，于是产生哮喘、流涕、荨麻疹和湿疹等。但是，自然医学则从另一角度来加以解释：当身体寒冷和存在水毒之时，淋巴细胞力量微弱，无法制造出大量的能抵御抗原的抗体，因而抗原进入身体后使得身体只有通过眼泪、喷嚏、鼻涕、痰液、湿疹等反应来将多余水分排到体外，从而使身体温度上升，增强淋巴细胞的力量，以产生更多的抗体，抵御过敏原。所以，平日里体温较高的人应该是与过敏无缘的。再从癌症来看，1975年，日本死于癌症的人约为13.6万，但到了2007年，日本死于癌症的人达到33万，是1975年的2.5倍。从自然医学的观点看，日本人患癌和因癌症死亡人数的增多与50年里日本人体温平均下降了1℃有极大关系。因为，体温如果超过39.3℃，癌细胞将会死亡，而体温下降后就为癌细胞的生长创造了条件。而且，人体虽然从头到脚都有可能患癌，但心脏、脾和小肠是不会得癌的，原因也在于这些器官的温度。心脏虽然只占体重的0.5%，但心肌总是处于活动之中，所以心脏的温度很高。而脾内聚集了很多红细胞，也成为温度很高的器官。小肠由于要消化和吸收食物，所以要剧烈地蠕动，因而温度也是很高的。由于这些器官的温度较高，所以它们不易患癌。容易得癌的是食道、胃、大肠、肺、子宫和卵巢等器官，它们是中空的管腔，细胞较少，而且温度较低。近年来，大肠癌患者激增，其中一个主要原因是，大肠只有在排便时才活动，活动不足当然产热少，温度就低，也就容易患癌。原因、对策和质疑在自然医学观念的倡导者看来，现代人生活方式的改变是导致体温下降(体寒)的原因，这些生活方式包括，运动和肌肉活动不足，过度控制盐分摄取，水分摄取过多，饮食过度，生活和工作压力过大，化学药品、化学调味品和食品添加剂摄入过多，夏天喜欢用空调等。但是，其中一些因素令人难以理解，例如，摄食过多只能产热过多，为何反而会让体温下降呢?对此的解释是，如果吃了过多的食物，为了消化这些食物，血液就会向肠胃集中，以供给肠胃能量来消化食物。但是，人的高产热器官又是肌肉、肝脏和大脑。吃得太多后，血液过多流向肠胃，而流向高产热器官的血液就会减少，因此肌肉、肝脏和大脑等器官的代谢便会减弱，人体的体温也会下降。人们吃得太多的原因是，生活条件的好转和一些食物的味美易嚼，例如白米饭、白面包、蛋糕、肉、蛋、牛奶等。据此，自然医学学者开出了药方，让人们采取种种方法来保暖。例如，泡澡，包括多种形式的洗浴，如药浴、足浴、桑拿浴等，还有衣物保暖、锻炼、走路等。另外，还要摄取能提高体温的食物，如胡萝卜、苹果、生姜、红糖、蜂蜜等，而且应当少吃一餐。不过，上述自然医学的种种观点有一些可以自圆其说，但有些则不能。因此需要有分析地来看待。自然医学认为，体温每升高1℃，免疫力则提高5～6倍，但是研究只是发现了白细胞的活性增强了5～6倍，这并不等同于免疫力就提高了5～6倍。而且，免疫力提高6倍也并不等于能提高人的抗病力达6倍。另外，体温高抑制癌细胞的生长也是一种推论。也许体温超过39.3℃癌细胞会死亡在实验室中可能成立，但是在人身上是无法成立的。因为，正常人只能在37℃左右生存，体温到了38℃就是发烧，会引起不愉快，而且会被当作疾病来退烧。所以，在正常情况下一般人是不会在高于38℃的体温下生存的，更不可能让自己处于39.3℃的状态来杀死癌细胞。所以，这难于成为人们体温高不容易患癌的原因。尽管体温高低与健康的关系还需要更多的研究来阐明，但自然医学关于保持适当体温有益于健康的观点值得探索，因为这提供了一种认识健康和疾病