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智能传感器数据采集与分析系统

概述

这是一套完整的高性能、可扩展的运动传感设备数据采集与分析系统，采用 UTS uni-app-x 技术栈开发，严格遵循 Android 最严格模式规范。系统支持多种生命体征数据的实时采集、存储、分析和可视化。

技术架构

前端技术栈

• 框架: UTS uni-app-x
• 语言: TypeScript (UTS)
• UI框架: uni-app-x 原生组件
• 数据请求: AkSupa 链式请求库
• 实时通信: Supabase Realtime
• 图表组件: ak-charts

后端技术栈

• 数据库: PostgreSQL + TimescaleDB
• 实时服务: Supabase
• AI分析: RPC 函数
• 数据存储: 时序数据库优化

功能模块

1. 主要页面结构

pages/sense/
├── nav.uvue          # 导航入口页面
├── index.uvue        # 实时监控主页
├── detail.uvue       # 数据详情页面
├── analysis.uvue     # 数据分析页面
├── devices.uvue      # 设备管理页面
├── settings.uvue     # 传感器设置页面
├── simulator.uvue    # 数据模拟器页面
└── types.uts         # 类型定义文件

2. 支持的传感器类型

• 心率监测: 心率、RR间期、心率变异性
• 步数统计: 步数、距离、卡路里
• 血氧检测: 血氧饱和度、灌注指数
• 血压测量: 收缩压、舒张压、脉压、平均动脉压
• 体温监测: 体温、环境温度
• 步幅分析: 步幅长度、步频、着地时间
• 位置定位: GPS坐标、海拔、速度
• 心电图: 原始信号、心律类型、各项间期

3. 核心功能

实时数据监控 (index.uvue)

• 设备状态显示
• 实时指标卡片
• 多类型数据趋势图表
• 历史记录列表
• AI分析结果弹窗
• Supabase Realtime 订阅

数据分析 (analysis.uvue)

• 时间范围选择 (24h/7d/30d/90d)
• 健康评分计算
• 指标趋势分析
• 异常检测与警报
• AI智能分析报告
• 数据对比功能

设备管理 (devices.uvue)

• 蓝牙设备扫描
• 设备绑定/解绑
• 设备配置管理
• 采样频率设置
• 上传间隔配置
• 自动同步开关

传感器设置 (settings.uvue)

• 通用设置开关
• 采集频率配置
• 异常阈值设置
• 通知配置
• 数据管理选项
• 隐私设置
• 设备校准功能
• 数据导出选项

数据模拟器 (simulator.uvue)

• 实时数据模拟
• 传感器配置面板
• 批量数据生成
• 统计信息显示
• 数据预览功能

数据库设计

主要数据表

ss_sensor_measurements (通用测量表)

CREATE TABLE ss_sensor_measurements (
    id UUID PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
    device_id UUID REFERENCES ak_devices(id),
    user_id UUID REFERENCES ak_users(id),
    measurement_type VARCHAR(50) NOT NULL,
    measured_at TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT NOW(),
    unit VARCHAR(20),
    raw_data JSONB NOT NULL,
    quality_score INTEGER DEFAULT 100,
    created_at TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW()
);

专项数据表

• ss_heart_rate_data - 心率专项数据
• ss_steps_data - 步数专项数据
• ss_spo2_data - 血氧专项数据
• ss_blood_pressure_data - 血压专项数据
• ss_temperature_data - 体温专项数据
• ss_stride_data - 步幅专项数据
• ss_location_data - 位置专项数据
• ss_ecg_data - 心电图专项数据

索引优化

• 时间序列索引 (measured_at)
• 设备+用户组合索引
• 测量类型索引
• JSONB 字段 GIN 索引

前端技术特点

1. 严格的 UTS 类型系统

export type SensorMeasurement = {
    id: string;
    device_id: string;
    user_id: string;
    measurement_type: string;
    measured_at: string;
    unit: string;
    raw_data: UTSJSONObject;
    created_at: string;
}

2. 链式数据请求

const result = await supa.from('ss_sensor_measurements')
    .eq('device_id', deviceId)
    .eq('user_id', userId)
    .order('measured_at', { ascending: false })
    .limit(50)
    .execute()

3. 实时数据订阅

realtimeSubscription = supa.from('ss_sensor_measurements')
    .on('INSERT', (payload: UTSJSONObject) => {
        // 处理实时数据更新
    })
    .subscribe()

4. 响应式设计

• 大屏/小屏自适应
• 动态字体缩放
• 触摸友好的交互
• 无障碍支持

性能优化

1. 数据库层面

• 时序数据库优化
• 分区表设计
• 索引优化
• 连接池管理

2. 前端层面

• 懒加载机制
• 虚拟滚动
• 数据缓存
• 防抖节流

3. 实时通信

• WebSocket 连接复用
• 数据压缩
• 断线重连
• 消息队列

安全考虑

1. 数据安全

• 端到端加密
• 本地数据加密存储
• 传输层 TLS 加密
• 敏感数据脱敏

2. 访问控制

• 用户身份验证
• 设备绑定验证
• 数据权限控制
• API 频率限制

3. 隐私保护

• 数据最小化原则
• 用户同意机制
• 数据匿名化
• 右to被遗忘

部署说明

1. 数据库部署

# 安装 PostgreSQL 和 TimescaleDB
# 运行数据库脚本
psql -f doc_ble/ss_sensor_data_schema.sql
psql -f doc_ble/ss_generate_mock_data.sql

2. 后端服务

• 配置 Supabase 项目
• 部署 RPC 函数
• 设置实时订阅规则
• 配置数据库连接

3. 前端应用

# 安装依赖
npm install

# 编译运行
npm run dev:app-android

扩展性设计

1. 模块化架构

• 独立的传感器模块
• 可插拔的分析引擎
• 标准化的数据接口
• 微服务架构支持

2. 多租户支持

• 租户级别的数据隔离
• 个性化配置
• 资源配额管理
• 计费系统集成

3. 国际化支持

• 多语言界面
• 地区化数据格式
• 时区处理
• 文化适配

监控与维护

1. 系统监控

• 数据采集状态监控
• 性能指标监控
• 错误日志收集
• 用户行为分析

2. 数据质量

• 数据完整性检查
• 异常值检测
• 数据一致性验证
• 质量评分系统

3. 备份恢复

• 自动数据备份
• 增量备份策略
• 灾难恢复计划
• 数据迁移工具

使用指南

1. 开发者

• 参考 types.uts 了解数据结构
• 使用 AkSupa 进行数据操作
• 遵循 UTS 严格模式规范
• 实现响应式设计

2. 用户

• 从导航页面 (nav.uvue) 开始
• 绑定传感器设备
• 配置采集参数
• 查看实时数据和分析报告

3. 管理员

• 监控系统运行状态
• 管理用户和设备
• 配置系统参数
• 维护数据质量

后续规划

1. 功能增强

• 更多传感器类型支持
• 高级AI分析算法
• 社交功能集成
• 健康建议系统

2. 技术升级

• 边缘计算支持
• 机器学习模型部署
• 区块链数据验证
• 5G 网络优化

3. 生态建设

• 第三方设备接入
• 开放API平台
• 开发者社区
• 商业化模式

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本系统为高性能、企业级的传感器数据管理平台，具备完整的功能模块和良好的扩展性，可以满足各种规模的部署需求。