《智慧型感測器：醫療、健康和環境的關鍵套用》一書由[愛爾蘭] 邁克J.麥格拉思、克萊娜N.斯克奈爾所著，機械工業出版社出版發行。
基本介紹
- 書名：智慧型感測器：醫療、健康和環境的關鍵套用
- 作者：[愛爾蘭] 邁克J.麥格拉思、克萊娜N.斯克奈爾
- ISBN：9787111544593
- 出版社：機械工業出版社
出版信息,內容簡介,作者簡介,目錄,
出版信息
- 版 次：1
- 頁 數：
- 字 數：
- 印刷時間：2016年12月15日
- 開 本：16開
- 紙 張：膠版紙
- 包 裝：平裝-膠訂
- 是否套裝：否
- 國際標準書號ISBN：9787111544593
- 叢書名：國際信息工程先進技術譯叢
內容簡介
在智慧型時代，智慧醫療、穿戴式運動追蹤、生活環境監測等相關科技產品正逐漸改變人類的生活方式，而這其中感測器起著關鍵作用。《智慧型感測器：醫療、健康和環境的關鍵套用》正是基於此從基本理論和現實具體案例套用等方面對感測器技術在醫療、健康和環境監測中的套用進行了深入的探討。並且還特別對這些領域特有的社會、法規和設計方面內容進行了獨到分析，這在其他圖書中很少能學習到。《智慧型感測器：醫療、健康和環境的關鍵套用》採用基於套用的方式，使用真實案例來講解感測器套用方面的實用經驗。通過設計和驗證流程，引導讀者了解感測器套用的研究、部署和管理等各階段。
作者簡介
Michael J. McGrath博士是歐洲英特爾實驗室的高級研究員，已經在英特爾實驗室工作14年，承擔過多個項目的管理和研究工作。他的研究領域包括環境和穿戴式的感測器套用、網路技術、移動技術和數據管理技術。他曾擔任獨立生活科技研究中心（TRIL Centre）的項目負責人，主要研究方向是發展支持獨立生活的技術。他與他人合著了《Wireless Sensor Networks for Healthcare Applications》（2009年由美國Artech House出版社出版）。
Cliodhna Ní Scanaill博士是歐洲英特爾實驗室的高級感測器套用工程師，她開發和使用大規模感測器系統用於環境監測。在2006年加入英特爾實驗室前，她已經在獨立生活科技研究中心致力於防跌倒的研究5年多時間，擔任軟體工程師、研究員和項目負責人。她的研究方向包括跌倒和老齡化、體育和健身感測技術、感測器網路的設計及其管理。
Cliodhna Ní Scanaill博士是歐洲英特爾實驗室的高級感測器套用工程師，她開發和使用大規模感測器系統用於環境監測。在2006年加入英特爾實驗室前，她已經在獨立生活科技研究中心致力於防跌倒的研究5年多時間，擔任軟體工程師、研究員和項目負責人。她的研究方向包括跌倒和老齡化、體育和健身感測技術、感測器網路的設計及其管理。
Dawn Nafus博士是歐洲英特爾實驗室的高級研發科學家，她負責人類學研究用於激發新產品開發及其策略。她獲得英國劍橋大學人類學專業的博士學位，曾經是英國埃塞克斯大學（University of Essex）的研究員。她在學術雜誌發表了很多有關技術和社會的文章，並與公共政策制定者和行業領導者一同解決問題，例如擴大公眾在開源社區參與度。她的研究方向包括時代經歷、技術和現代化相關的信仰、評估全球技術套用的政治、數字人類學。
目錄
原書序
原書前言
第1章 引言
1.1 本書的主要內容
1.2 感測器的歷史概述
1.3 感測器套用的驅動力
1.3.1 健康與健身
1.3.2 人口老齡化
1.3.3 個性化醫療
1.3.4 公共衛生
1.3.5 技術互動
1.3.6 國家安全
1.3.7 物聯網
1.3.8 水和食物
1.3.9 環境挑戰
1.4 感測器套用面臨的挑戰
1.5 感測器實現創新
參考文獻
第2章 感測技術與感測器基礎
2.1 感測器和感測技術的定義
2.2 主要感測模式介紹
2.3 機械感測器
2.3.1 MEMS感測器
2.3.2 加速度計
2.3.3 陀螺儀
2.4 光學感測器
2.4.1 光電感測器
2.4.2 紅外感測器
2.4.3 光纖感測器
2.4.4 干涉儀
2.5 半導體感測器
2.5.1 氣體感測器
2.5.2 溫度感測器
2.5.3 磁感測器
2.5.4 光學感測器
2.5.5離子選擇性場效應電晶體
2.6 電化學感測器
2.6.1 電位型感測器
2.6.2 電流型感測器
2.6.3 電量感測器
2.6.4 電導感測器
2.7 生物感測器
2.7.1 生物感測器的換能器
2.7.2 生物感測器的主要特性
2.8 套用領域
2.8.1 環境監測
2.8.2 醫療
2.8.3 保健
2.9 感測器特性
2.9.1 檢測範圍
2.9.2 傳遞函式
2.9.3 線性和非線性
2.9.4 靈敏度
2.9.5 環境影響
2.9.6 輸入修正
2.9.7 輸入干擾
2.9.8 遲滯
2.9.9 解析度
2.9.10 準確度
2.9.11 精度
2.9.12 誤差
2.9.13 統計特性
2.9.14 可重複性
2.9.15 公差
2.9.16 動態特性
2.10 小結
參考文獻
第3章 感測器關鍵技術:硬體和軟體概述
3.1 智慧型感測器
3.2 感測器系統
3.3 感測器平台
3.3.1 Arduino I/O板
3.3.2 Shimmer
3.3.3 智慧型手機和平板電腦
3.4 智慧型感測器的微控制器
3.4.1 CPU
3.4.2 常用微控制器
3.5 接口和嵌入式通信
3.5.1 嵌入式數字接口和協定
3.5.2 模擬接口
3.6 感測器通信
3.6.1 標準有線接口
3.6.2 中短距離無線通信標準
3.6.3 專有無線協定
3.7 電源管理和能量採集
3.7.1 電源管理
3.7.2 能量採集
3.8 微控制器的軟體和調試
3.8.1 IDE
3.8.2 開發語言
3.8.3 測試代碼
3.9 小結
參考文獻
第4章 感測器網路拓撲理論及設計
4.1 感測器網路構成要素
4.1.1 感測器節點
4.1.2 信息匯聚器、基站及網關
4.2 感測器網路拓撲結構
4.3 感測器網路的套用
4.3.1 個人區域網路
4.3.2 家庭感測器網路
4.3.3 廣域網
4.4 感測器網路的特徵和挑戰
4.4.1 安全
4.4.2 感測器網路面臨的挑戰
4.5 小結
參考文獻
第5章 感測器數據處理和增強
5.1 數據認知
5.2 物聯網
5.3 感測器和雲
5.4 數據質量
5.4.1 解決數據質量問題
5.5 感測器數據融合
5.6 數據挖掘
5.7 數據可視化
5.8 大感測數據
5.9 小結
參考文獻
第6章 法規與標準：感測器技術的注意事項
6.1 醫療設備法規
6.1.1 CE認證
6.1.2 美國食品藥品監督管理局
6.1.3 其他醫療設備監管者
6.2 醫療設備的標準
6.2.1 行業標準和認證
6.2.2 質量管理體系標準
6.2.3 臨床研究標準
6.2.4 數據互操作性標準
6.3 環境感測器的法規
6.3.1 環境噪聲
6.3.2 環境空氣品質
6.3.3 室內空氣品質
6.3.4 飲用水
6.3.5 射頻頻譜的監管和分配
6.4 挑戰
6.4.1 針對具體國家的監管程式
6.4.2 移動健康應用程式
6.4.3 個性化醫療
6.4.4 大眾科學
6.5 小結
參考文獻
第7章 生物感測器的數據經濟
7.1 論證的基礎
7.2 為什麼基於“應該”的技術開發難有成效
7.3 基於“應該”設計的後果
7.4 為什麼設計需要考慮種種“可能因素”
7.5 “可能因素”數據經濟的要求
7.6 小結
參考文獻
第8章 家庭與社區感測器的使用
8.1 醫療領域的挑戰
8.2 研究設計
8.2.1 提出研究問題
8.2.2 臨床群體特徵
8.3 家庭使用感測器
8.3.1 家用與社區使用的感測技術
8.3.2 穿戴式感測器的評估套用
8.3.3 周圍環境監測感測技術
8.3.4 用戶設備入口
8.3.5 用戶反饋
8.4 家用感測器的管理
8.5 遠程使用感測器結構
8.6 樣機設計過程
8.6.1 與用戶共同設計
8.6.2 與多學科團隊成員共同設計
8.7 數據分析與智慧型數據處理
8.8 案例研究
8.8.1 案例一：量化計時起走（QTUG）測試
8.8.2 案例二：日常活動和步態速度的環境監測評估
8.8.3 案例三：專注生活訓練
8.9 經驗總結
8.9.1 安裝過程
8.9.2 關鍵感測器的隱藏
8.9.3 數據質量
8.9.4 用戶參與
8.10 小結
參考文獻
第9章 醫療套用的穿戴式、周圍環境監測與用戶使用的感測技術
9.1 改變我們醫療工作的方式
9.2 感測器檢測的背景信息在醫療中的套用
9.3 基於醫院和社區的感測技術用於評估和診斷
9.3.1 監測生命體徵
9.3.2 心率
9.3.3 血壓
9.3.4 體溫
9.3.5 呼吸速率
9.3.6 血氧的監測
9.4 社區套用的感測技術
9.5 基於家庭的臨床套用
9.5.1 慢性疾病管理
9.5.2 用於研究的不定期監測
9.5.3 活動和行為的監測
9.5.4 生物力學康復
9.5.5 聚合與管理
9.5.6 智慧型手機作為醫療平台
9.6 自我護理診斷試劑盒
9.6.1 酶/免疫學檢測
9.6.2 酶試紙
9.6.3 色譜濕法化學
9.6.4 家庭檢測市場
9.6.5 家庭基因測試
9.7 關鍵驅動因素和挑戰
9.7.1 醫療系統方面的驅動因素和挑戰
9.7.2 技術驅動因素和挑戰
9.7.3 消費者驅動因素和挑戰
9.8 基於感測器醫療套用的未來
9.9 小結
參考文獻
第10章 保健、健身及生活方式感測技術的套用
10.1 驅動力與阻力：運動與健身感測技術
10.1.1 運動與健身感測技術的驅動力
10.1.2 運動與健身感測技術的障礙
10.2 運動與健身感測技術的套用
10.2.1 支持無線技術
10.2.2 健身感測技術
10.2.3 服裝感測技術
10.2.4 運動裝備感測技術
10.2.5 運動和健身的統計數據
10.3 活動與保健
10.3.1 肥胖與體重管理
10.3.2 睡眠
10.3.3 姿態監測
10.3.4 人身安全
10.4 保健、健身和生活方式中感測套用的未來
10.5 小結
參考文獻
第11章 對人類健康的環境監測
11.1 環境監測感測技術發展的驅動力
11.1.1 產品成本
11.1.2 智慧型手機
11.1.3 市民認知
11.1.4 採樣
11.1.5 環境感測技術與網路通信技術
11.2 套用瓶頸
11.2.1 功耗
11.2.2 穩定性和成本
11.2.3 技術限制
11.2.4 安全問題
11.2.5 可用性和可拓展性
11.2.6 兼容性
11.2.7 數據質量和所有權
11.3 環境監測參數
11.3.1 空氣品質和大氣條件
11.3.2 環境天氣
11.3.3 UVA/UVB檢測
11.4 水質監測
11.4.1 水質物理參數檢測感測技術
11.4.2 水質化學性質感測技術
11.4.3 水質生物病原體感測技術
11.4.4 移動式水質檢測感測技術
11.4.5 環境噪聲污染
11.5 輻射檢測
11.6 環境對食品的影響
11.7 環境監測的未來方向
11.8 小結
參考文獻
第12章 總結與展望
12.1 現狀
12.2 展望
12.2.1 普遍性
12.2.2 技術
12.2.3 個性化醫療
12.2.4 眾包
12.2.5 感測技術互動
參考文獻
原書前言
第1章 引言
1.1 本書的主要內容
1.2 感測器的歷史概述
1.3 感測器套用的驅動力
1.3.1 健康與健身
1.3.2 人口老齡化
1.3.3 個性化醫療
1.3.4 公共衛生
1.3.5 技術互動
1.3.6 國家安全
1.3.7 物聯網
1.3.8 水和食物
1.3.9 環境挑戰
1.4 感測器套用面臨的挑戰
1.5 感測器實現創新
參考文獻
第2章 感測技術與感測器基礎
2.1 感測器和感測技術的定義
2.2 主要感測模式介紹
2.3 機械感測器
2.3.1 MEMS感測器
2.3.2 加速度計
2.3.3 陀螺儀
2.4 光學感測器
2.4.1 光電感測器
2.4.2 紅外感測器
2.4.3 光纖感測器
2.4.4 干涉儀
2.5 半導體感測器
2.5.1 氣體感測器
2.5.2 溫度感測器
2.5.3 磁感測器
2.5.4 光學感測器
2.5.5離子選擇性場效應電晶體
2.6 電化學感測器
2.6.1 電位型感測器
2.6.2 電流型感測器
2.6.3 電量感測器
2.6.4 電導感測器
2.7 生物感測器
2.7.1 生物感測器的換能器
2.7.2 生物感測器的主要特性
2.8 套用領域
2.8.1 環境監測
2.8.2 醫療
2.8.3 保健
2.9 感測器特性
2.9.1 檢測範圍
2.9.2 傳遞函式
2.9.3 線性和非線性
2.9.4 靈敏度
2.9.5 環境影響
2.9.6 輸入修正
2.9.7 輸入干擾
2.9.8 遲滯
2.9.9 解析度
2.9.10 準確度
2.9.11 精度
2.9.12 誤差
2.9.13 統計特性
2.9.14 可重複性
2.9.15 公差
2.9.16 動態特性
2.10 小結
參考文獻
第3章 感測器關鍵技術:硬體和軟體概述
3.1 智慧型感測器
3.2 感測器系統
3.3 感測器平台
3.3.1 Arduino I/O板
3.3.2 Shimmer
3.3.3 智慧型手機和平板電腦
3.4 智慧型感測器的微控制器
3.4.1 CPU
3.4.2 常用微控制器
3.5 接口和嵌入式通信
3.5.1 嵌入式數字接口和協定
3.5.2 模擬接口
3.6 感測器通信
3.6.1 標準有線接口
3.6.2 中短距離無線通信標準
3.6.3 專有無線協定
3.7 電源管理和能量採集
3.7.1 電源管理
3.7.2 能量採集
3.8 微控制器的軟體和調試
3.8.1 IDE
3.8.2 開發語言
3.8.3 測試代碼
3.9 小結
參考文獻
第4章 感測器網路拓撲理論及設計
4.1 感測器網路構成要素
4.1.1 感測器節點
4.1.2 信息匯聚器、基站及網關
4.2 感測器網路拓撲結構
4.3 感測器網路的套用
4.3.1 個人區域網路
4.3.2 家庭感測器網路
4.3.3 廣域網
4.4 感測器網路的特徵和挑戰
4.4.1 安全
4.4.2 感測器網路面臨的挑戰
4.5 小結
參考文獻
第5章 感測器數據處理和增強
5.1 數據認知
5.2 物聯網
5.3 感測器和雲
5.4 數據質量
5.4.1 解決數據質量問題
5.5 感測器數據融合
5.6 數據挖掘
5.7 數據可視化
5.8 大感測數據
5.9 小結
參考文獻
第6章 法規與標準：感測器技術的注意事項
6.1 醫療設備法規
6.1.1 CE認證
6.1.2 美國食品藥品監督管理局
6.1.3 其他醫療設備監管者
6.2 醫療設備的標準
6.2.1 行業標準和認證
6.2.2 質量管理體系標準
6.2.3 臨床研究標準
6.2.4 數據互操作性標準
6.3 環境感測器的法規
6.3.1 環境噪聲
6.3.2 環境空氣品質
6.3.3 室內空氣品質
6.3.4 飲用水
6.3.5 射頻頻譜的監管和分配
6.4 挑戰
6.4.1 針對具體國家的監管程式
6.4.2 移動健康應用程式
6.4.3 個性化醫療
6.4.4 大眾科學
6.5 小結
參考文獻
第7章 生物感測器的數據經濟
7.1 論證的基礎
7.2 為什麼基於“應該”的技術開發難有成效
7.3 基於“應該”設計的後果
7.4 為什麼設計需要考慮種種“可能因素”
7.5 “可能因素”數據經濟的要求
7.6 小結
參考文獻
第8章 家庭與社區感測器的使用
8.1 醫療領域的挑戰
8.2 研究設計
8.2.1 提出研究問題
8.2.2 臨床群體特徵
8.3 家庭使用感測器
8.3.1 家用與社區使用的感測技術
8.3.2 穿戴式感測器的評估套用
8.3.3 周圍環境監測感測技術
8.3.4 用戶設備入口
8.3.5 用戶反饋
8.4 家用感測器的管理
8.5 遠程使用感測器結構
8.6 樣機設計過程
8.6.1 與用戶共同設計
8.6.2 與多學科團隊成員共同設計
8.7 數據分析與智慧型數據處理
8.8 案例研究
8.8.1 案例一：量化計時起走（QTUG）測試
8.8.2 案例二：日常活動和步態速度的環境監測評估
8.8.3 案例三：專注生活訓練
8.9 經驗總結
8.9.1 安裝過程
8.9.2 關鍵感測器的隱藏
8.9.3 數據質量
8.9.4 用戶參與
8.10 小結
參考文獻
第9章 醫療套用的穿戴式、周圍環境監測與用戶使用的感測技術
9.1 改變我們醫療工作的方式
9.2 感測器檢測的背景信息在醫療中的套用
9.3 基於醫院和社區的感測技術用於評估和診斷
9.3.1 監測生命體徵
9.3.2 心率
9.3.3 血壓
9.3.4 體溫
9.3.5 呼吸速率
9.3.6 血氧的監測
9.4 社區套用的感測技術
9.5 基於家庭的臨床套用
9.5.1 慢性疾病管理
9.5.2 用於研究的不定期監測
9.5.3 活動和行為的監測
9.5.4 生物力學康復
9.5.5 聚合與管理
9.5.6 智慧型手機作為醫療平台
9.6 自我護理診斷試劑盒
9.6.1 酶/免疫學檢測
9.6.2 酶試紙
9.6.3 色譜濕法化學
9.6.4 家庭檢測市場
9.6.5 家庭基因測試
9.7 關鍵驅動因素和挑戰
9.7.1 醫療系統方面的驅動因素和挑戰
9.7.2 技術驅動因素和挑戰
9.7.3 消費者驅動因素和挑戰
9.8 基於感測器醫療套用的未來
9.9 小結
參考文獻
第10章 保健、健身及生活方式感測技術的套用
10.1 驅動力與阻力：運動與健身感測技術
10.1.1 運動與健身感測技術的驅動力
10.1.2 運動與健身感測技術的障礙
10.2 運動與健身感測技術的套用
10.2.1 支持無線技術
10.2.2 健身感測技術
10.2.3 服裝感測技術
10.2.4 運動裝備感測技術
10.2.5 運動和健身的統計數據
10.3 活動與保健
10.3.1 肥胖與體重管理
10.3.2 睡眠
10.3.3 姿態監測
10.3.4 人身安全
10.4 保健、健身和生活方式中感測套用的未來
10.5 小結
參考文獻
第11章 對人類健康的環境監測
11.1 環境監測感測技術發展的驅動力
11.1.1 產品成本
11.1.2 智慧型手機
11.1.3 市民認知
11.1.4 採樣
11.1.5 環境感測技術與網路通信技術
11.2 套用瓶頸
11.2.1 功耗
11.2.2 穩定性和成本
11.2.3 技術限制
11.2.4 安全問題
11.2.5 可用性和可拓展性
11.2.6 兼容性
11.2.7 數據質量和所有權
11.3 環境監測參數
11.3.1 空氣品質和大氣條件
11.3.2 環境天氣
11.3.3 UVA/UVB檢測
11.4 水質監測
11.4.1 水質物理參數檢測感測技術
11.4.2 水質化學性質感測技術
11.4.3 水質生物病原體感測技術
11.4.4 移動式水質檢測感測技術
11.4.5 環境噪聲污染
11.5 輻射檢測
11.6 環境對食品的影響
11.7 環境監測的未來方向
11.8 小結
參考文獻
第12章 總結與展望
12.1 現狀
12.2 展望
12.2.1 普遍性
12.2.2 技術
12.2.3 個性化醫療
12.2.4 眾包
12.2.5 感測技術互動
參考文獻
