健康检测芯片（小组作业）

41黄婉珊

一、简介
讨论会议日期：2020年5月16日
小组成员：35卢婉婷、36鄭雅曼、38郑月如、40曾小航、41黄婉珊、42陈静娜、43温玉期、44蔡晓燕
会议地点：微信线上群讨论
社会目前存在的需求问题：疫情期间，人们需要了解自己身体的健康信息；同时出入各个公共场所需要填写各种信息，往往导致人群堵塞在入口变成小型聚集。
研发新产品：健康监测芯片
解决问题：帮助人们了解自己身体的实时健康，还可以快速完成各个出入场所信息的信息填写，并顺便解决儿童与老年人易走失的问题。

二、背景
2019年末，一场突如其来的新冠疫情席卷国内。目前，国内的疫情接近尾声，但全球多国的正常生活都受到影响，新冠肺炎呈加速传播与未来仍持续极长一段时间流行的趋势。
新冠肺炎的症状主要以发热、乏力、干咳为主要表现，因此在防控疫情方面，监测人体体温成了必不可缺的环节。虽然国内已经基本控制了疫情，但体温检测系统的需求仍然不小，并且对着形势发展，出口需求也在不断扩大。许多厂家推出各种用于体温检测的设备，例如将测温模组融合各类出入口控制设备中。但大多数的设备安装复杂、体积较大，且需要较多的工作人员在旁操作，难免有人员间的接触和交叉感染风险，而且还耗费大量人力物力。除此之外，日常出入公共场所需要的健康码登记还面临一个重大难题——许多老人和小孩并不会使用智能手机完成健康码登记，甚至是没有智能手机，基于此，我们小组开发一种新产品——健康监测芯片。为延长产品的生命周期，不限于疫情间使用，健康检测芯片还带有健康监测功能，并特别为老人和小孩们增加了定位和防走失功能等，在守护使用者的健康的同时提供出行便利。

三、产品介绍
（一）功能介绍
1、健康登记
芯片设有健康信息采集系统。该系统提供给各街道、社区等一线疫情防控组织，居民扫描二维码在微信小程序上提交自己的健康信息状况，包括个人基础信息、旅居史、接触史、身体状况及生活状态，可形成各地居民健康信息台账，并能通过填报的数据，进行自动评级、预警的信息化工具。
并且，当使用者进出一些需要扫码登记来访信息的场所时，可免去聚集在门口排队进行扫码登记操作的繁琐步骤，只需要随身携带芯片通过与之配套的扫描安全门，瞬间使用者的来访信息与个人健康信息就会被扫描门收集到，并传送于数据库中进行储存。
2、防老人小孩走失
芯片具有专业的双卫星定位、防走失电子围栏等实用功能，最大程度降低了老人小孩的走失风险，时刻保护老人小孩的安全。子女或父母可以通过扫描芯片上二维码进入微信小程序关联自己的微信账号，并为老人小孩设置电子安全围栏，一旦老人小孩走出围栏范围，芯片就会主动发出警报，并发送实时位置到关联亲属的微信上，尽可能防范了走失事件的发生。
对于高龄老人，还可以使用跌倒识别报警的功能，由于身体功能退化，高龄老人的摔倒风险会增加。一旦老人摔倒，芯片就会自动发出警报，通知家人和子女。除此之外，还有一键SOS呼救、吃药提醒等功能，全方位守护父母的健康。
3、健康检测
芯片特有的嵌入式光谱仪可以根据光的波长的不同来检测出用户血液循环中的代谢产物，从而解析出使用者每天摄入的蛋白质，脂肪和碳水化合物所占的量，帮助使用者更好地了解自己身体的健康信息，改善饮食。
芯片还可以帮助使用者测量很多其它数据，包括追踪心率来测量本人的运动强度和恢复时间，根据用户心率的变化来测量用户的压力指数，以及测量用户的睡眠质量等。

（二）技术原理
1、健康登记整合数据技术：无线射频识别技术是自动识别技术的一种，通过无线电波不接触快速信息交换和存储技术，通过无线通信结合数据访问技术，然后连接数据库系统，加以实现非接触式的双向通信，从而达到识别的目的，用于数据交换，串联起一个极其复杂的系统。
2、跌倒识别报警技术：利用加速度计构成检测装置，通过信号处理和模式识别人体跌倒、利用无线传输技术将人体跌倒信号传送到接收器，实现跌倒报警。同时利用GPS定位，将定位信息和报警信息通过无线模块传送到管理中心，或者通过GSM模块发送到家人或急救中心的手机上。
3、追踪心率技术：芯片基于物质对光的吸收原理，当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过透射传送到芯片里的光电接收器。当心脏收缩时，外周血容量最多、光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，正好相反，检测到的光强度最大，使芯片内的光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。

（三）配套产品
该芯片产品适用与大部分数据库系统连接进行数据交换，同时使用者可以通过微信扫码的方法查询芯片监测到的自身健康数据。可以说，该芯片在不同场合与不同产品进行搭配使用，能发挥出不同的功能作用。
1、扫描安检门
与芯片配套使用的扫描安检门，外形设计与一般的安检门没有太大区别，但在内里安装了无线射频扫描器，运用无线射频技术，它通过扫描器发射特定频率的无线电波能量给通过该门的民众身上携带的芯片里的接收器，从而驱动芯片将内部信息代码送出，扫描器接收此代码并将此传送至数据库系统中，成功记录下来者的进出时间与其个人健康信息，整个过程方便快捷且安全。同时整个代码传输过程也将采用特殊的加密措施进行保护，以保证所有个人信息与来访信息只被双方以及在特殊情况下需要调取信息进行的政府人员才有权查看。扫描安检门在颜色上也采取低调沉稳的浅灰色设计，适用于各种商家放在任何场合进行使用。
2、微信小程序
为了方便使用者查询芯片监测到的自身健康信息与更改个人信息等，我们将在微信上特别设立配套使用的小程序。使用者通过使用微信扫码芯片上的二维码，可自动跳转到小程序上，上面设有实时心率、血压等健康信息监测板块以及个人健康信息填写、更改板块。页面整体颜色采用代表健康、生机的清新悦目的浅绿色，板块、按钮设计简洁大气，查询步骤简单容易操作，即使是老人与小孩也可以很快上手。
3、无线充电板
为了芯片有充足电量供应以完成功能的使用，购买芯片时我们会一并提供一个小型的无线充电板，只需要将充电板的插头插至电源插口处，红灯亮起时代表充电板已连接到电源口，此时使用者可以将芯片放置于充电板之上，蓝灯亮起代表芯片正在充电中，由蓝灯转至绿灯时则表示芯片电源已充满。一般来说，芯片由0％电量到充满的整个过程只需要2小时，充满电量后芯片可持续使用7天以上。

（四）外形设计与材质
芯片的原料晶圆，主要由硅元素加以纯化并制成硅晶棒，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。为了使制作出来的芯片尽可能的精薄轻便，我们将会采取高级的工艺，以求制作出来的晶圆尽可能的薄，同时也可以承载更多的功能。芯片采用的晶圆涂膜技术可以抵抗氧化以及提高它的耐温能力，使芯片在多种复杂环境下仍能正常工作。
我们将芯片嵌进一张长为3厘米的小PVC卡片中，卡片正面是可以由购买者进行DIY的图案印花，背面则是每张芯片独一配套的二维码，图案与二维码的印制都采取凸印技术，使整张卡片摸着十分有质感。

（五）使用方法
为了方便电子产品操作经验少的儿童及老年人群，芯片功能设置始终采取简单便捷的原则进行设计。
1、信息填写
使用者在购入一个新的芯片并将其充电2小时后，先扫描卡片背后的二维码，在弹出的小程序页面填写入自己的个人信息、健康信息等初始信息，填写完毕并确认信息无误后，按下确认键即可永久保存以上信息。若有需要更改，可扫描二维码进入页面后进行更改后点击确认保存。
2、健康监测
使用者只需要将芯片贴身携带，如放入所穿衣物口袋中、DIY成手链随身携带等，芯片即刻实时监测携带者的心率、血压等健康信息，并随时反映到小程序中。
3、来访信息登记
使用者在填写入个人信息等数据并在小程序上保存后，芯片即会记录下以上数据。使用者只需携带芯片并通过场所配套使用的扫描安检门，芯片会自动在瞬间将登记所需的信息通过加密方式传送给扫描安检门接收，不需要人工手动进行操作。
4、防走失功能
使用者在购入芯片后扫描二维码，可在关联亲属板块选择亲属的微信号及电话号码进行关联操作，确认无误后，被关联的亲属可以在小程序上实时查看芯片的实时GPS信息以确认芯片携带者的实时位置。亲属还可以通过扫码芯片的二维码，为其设置电子围栏范围，一旦芯片超出围栏范围，小程序会自动发送警报信息给亲属的手机。

（六）使用注意事项
1、芯片卡由各种易损电子元件和塑胶薄片组成，因此使用时不能弯曲、挤压、摔打和抛丢卡片，不能将卡片放置于强磁、强电、高温的环境中，不能将卡片接触带有腐蚀性的物品，以防芯片元件损伤而无法正常工作。
2、芯片卡放置处应尽量选择干燥阴凉环境，切忌淋水或暴晒，以防芯片过热或进水而受到损害。
3、芯片卡在通过扫描安检门时应尽量与手机、金属等带磁物品保持3cm以上的距离，以防接收与发射电磁波时受到干扰。
4、芯片卡有一定的防水、防汗设计，但尽量少在下雨天时贴身使用芯片卡，以防芯片卡漏电对接触者造成伤害。
5、芯片卡在充电时，请尽量不要短时间内来来回回多次移动芯片卡，以防造成电源接收迟钝、困难等问题。
6、开启了GPS实时监测功能后，需要使用者与关联亲属双方均通过小程序同意关闭GPS功能后才可以关闭该功能，以防芯片失窃后被偷窃者单方关闭导致芯片无法追回。

（七）适用人群
本产品安全系数高，可操作性强，应用范围广，其适用人群也较为广泛。
1、儿童青年人群：3岁以下婴幼儿因认知事物有限，为了避免将其含于口中或作出其他行为，3岁以下婴幼儿不适用。其余儿童青年应在家长或成年人指导下进行使用。
2、中老年人群：均适用。尤其适用于老年痴呆症患者或老年性精神病患者等，该芯片可以帮助了解老人的身体健康情况，以及减少老人走失情况的发生。

四、产品优缺点
（一） 优点
1、功能齐全，多体合一
芯片设有健康信息采集系统可详细地记录下芯片所有者的健康情况信息的同时，还是行走的“体检”神器，可测量体温、心率等数据。除此之外，还具备了如今老人定制手机中的所有功能，如卫星定位、报警等功能，守护老人的健康。另外，芯片还可以作为交通卡使用。

2、精致小巧，方便携带
产品仅有3cm长，且采用了超薄柔性硅技术使其仅有0.08cm的厚度，使用者可将其放置在手机壳后面或钱包中，小巧不占用位置。虽然面积小，但卡片仍采用高级工艺技术进行印花，十分精致且有质感。

3、快速充电，超长待机
芯片的电池容量为32000mAh，芯片配套的无线充电板采用低压脉冲算法的全新超级闪充，对闪充性能以及安全性都有最直接的保障。芯片充满电仅需2小时，充满后可持续使用7天以上。

4、全面防水，无畏高温
芯片使用了具有斥水性的纳米镀层，采用了多项耐高温防护专利技术。用户不用担心在运动中使用芯片会造成芯片的损坏。

5、操作简单，智能记录
芯片及配套设置和软件的使用操作十分简单，即使是老人小孩也可以轻易上手。另外，部分所需健康数据（如体温信息、出行记录等）会自动生成记录并上传至云端，无需手动操作。

6、遗失保障，保护隐私
芯片采用了双卫星定位技术，且可关联亲属。当芯片丢失时，可通过亲属号查询芯片的位置信息，并可授权强制停止芯片运行，保障芯片所有者私密信息的安全性。另外，当需要查看芯片所有者储存在云端的信息时，个人用户需要输入二级密码以及面部识别双重认证，机构部门则仅允许指定有官方许可证明的人员登录查看，保护用户隐私的绝对安全。

（二）缺点
1、价格高昂，普及率低
虽然芯片的功能多样，使用方便，但也正由于芯片是各种高新科技的集合体，制作过程精密复杂，制作成本高，其在发明创造中投入的成本也会相对较高；芯片后期投入使用后系统维护也需要一定的费用。因此销售价格也会相对高昂，可以消费得起的家庭少，普及率低。

2、若是被盗，后患无穷
虽然芯片采取了多重的信息保护措施保障用户隐私安全，但是仍然无法避免被黑客非法入侵，盗取用户信息的情况。一旦芯片被盗，容易导致芯片上大量的个人隐私信息泄露。

3、抗压性差，容易损坏
芯片卡内含各种易损电子元件，弯曲、摔打、重压有可能损坏芯片，所以在使用的时候需要小心保存。

4、技术限制，或有误差
由于芯片体积小，技术层面上也存在一定的问题，所以健康检测功能使用时的部分结果存在一定的误差。而不同体质、不同年龄、不同性别的人做同样的运动，消耗的热量是不同的，使用芯片来作实时健康监测，有时可能会出现数据上的偏差。

5、易忘携带，且易丢失
芯片是一个独立的物品，在还没有养成习惯前非常容易忘记将其携带出门，无法使用到访登记等功能。另外，虽然芯片小巧是其优点，但该特性也会让其容易丢失。

五、小组总结
采用方法：小组讨论的头脑风暴法
特点：自由讨论、积极发言、大胆创新、天马行空、取长补短、互相完善
过程：在下课组好小组后，我们组长在短时间内迅速决定于大家都有空的16号这一天进行小组讨论。当天，在组长宣布了积极发言等讨论原则后，小组迅速进入了热情高涨的讨论中。话题由聊到社会现状开始，成员们逐渐讨论到了如今疫情之下生活中出现的种种不便，一些成员率先想到可以对口罩进行改良，也有部分成员另辟蹊径想到由解决进出公共场所要扫码登记的不便入手设计产品等。后来考虑到撞题的可能性，小组成员们集体决定着手解决第二个难题。在决定了讨论方向的后两个多小时里，小组内讨论的气氛更加积极，大家从芯片的可行性、功能等多方面进行了大胆想象、激烈讨论，纷纷给出了自己独到的建议与看法，比如增加芯片的防走失等功能，而不只是区区只有信息登记功能；还有人建议在产品描写中加入优缺点、使用方法、配套产品等方面的描述，使整个设计显得更加完整等等。
总结：整场会议持续时长约3个半小时，氛围和谐热烈，大家都提出、交流了非常多优秀而大胆的想法，既活跃了自己的创新思维，也运用了新产品管理课程上所学知识进行实践。对于我们小组来说，这次小组作业既是一次全新的考验，也是一次崭新的成长。

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成绩：78