1、物联网与生物医学、网络物理系统融合：技术洞察与应用前景

物联网与生物医学、网络物理系统融合：技术洞察与应用前景

1. 物联网与生物医学、网络物理系统融合的背景与目标

在当今科技飞速发展的时代，物联网（IoT）正逐渐成为技术和自动化领域的核心力量。将物联网与生物医学、网络物理系统相结合，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。其目标在于构建一个无处不在的物联网医疗保健系统，实现更准确的诊断、基于实时证据的治疗、减少医院就诊次数以及优化资源利用。

然而，这种融合也带来了一系列挑战。例如，传统医疗仪器在未来需要具备低功耗、低噪声设计、抗电磁干扰（EMI）、耐运动伪影以及低辐射生物信号通信等特性。

2. 生物信号相关知识

生物信号是人体生理活动的重要体现，了解生物信号的产生和测量对于物联网医疗保健系统至关重要。
- 生物信号的起源 ：生物信号源于细胞的电活动。细胞的细胞膜在生物信号的产生中起着关键作用。细胞内和细胞外存在不同浓度的离子，形成了跨膜电位。当细胞受到刺激时，会产生动作电位，这是生物信号的基础。
- 主要生物信号 ：常见的生物信号包括心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等。这些信号反映了心脏、大脑和肌肉等器官的功能状态。

3. 生物信号的测量与仪器

为了获取生物信号，需要使用专门的仪器和设备。
- 生物电极 ：生物电极是将生物信号转换为电信号的关键部件。它直接接触人体，其性能对生物信号的测量质量有重要影响。常见的生物电极有湿电极、干电极和微针电极等。
- 生物放大器 ：