BLEHeartRate-Compare

功能特性

• 多设备同时连接：支持同时连接多个蓝牙心率设备（如心率带、手环等），实时显示各设备数据
• 实时心率曲线：每个设备对应一条彩色曲线，可直观对比心率变化趋势
• 数据显示表格：实时显示设备的心率、RR间期、SDNN、RMSSD、DFA α1/α2、电量等信息
• HRV 分析：支持 SDNN、RMSSD、SDSD、pNN50、pNN20 等时域 HRV 指标计算
• DFA 分析：Detrended Fluctuation Analysis，计算短期 (α1, 4-16拍) 和长期 (α2, 16-64拍) 分形标度指数
• 自适应异常值过滤：基于滑动中值的 RR 间期异常值剔除，高 HRV 场景下误删率低
• 颜色自定义：提供红、橙、绿、蓝、紫、黑6种颜色可选，每个设备默认分配不同颜色
• Y轴范围调节：可自定义Y轴范围（默认40-180），支持重置和清空曲线
• 数据导出：支持导出历史数据为CSV格式，可选择导出字段（心率、RR、SDNN、RMSSD、DFA α1/α2、电量）
• 自动保存：连接首个设备后自动提示保存路径，每秒将实时数据写入 CSV 文件
• 自动重连：设备断开后自动尝试重连（最多5次，间隔3秒）
• 圆角UI设计：整体界面柔和舒适，所有对话框均采用圆角设计

系统要求

• 操作系统：Windows 10 或更高版本（需支持蓝牙4.0及以上）
• 开发环境：Visual Studio 2022
• .NET版本：.NET 8.0
• 蓝牙适配器：需要电脑具备蓝牙功能

项目架构

项目采用 MVVM 架构：

HeartRateMonitor/
├── Models/               # 数据模型
│   ├── DeviceModel.cs        # BLE 设备数据模型
│   ├── DeviceStatus.cs       # 设备状态枚举
│   ├── HeartRateDataPoint.cs # 心率数据点
│   └── HrvMetrics.cs         # HRV 分析指标
├── Services/             # 业务服务层
│   ├── BluetoothService.cs   # BLE 蓝牙通信服务
│   ├── ExportService.cs      # CSV 数据导出服务
│   └── HrvAnalysisService.cs # HRV 分析算法
├── ViewModels/           # 视图模型
│   ├── MainViewModel.cs      # 主窗口 ViewModel
│   ├── ObservableObject.cs   # ViewModel 基类
│   └── RelayCommand.cs       # 命令实现
├── MainWindow.xaml/.cs   # 主窗口视图
├── ExportOptionsDialog   # 导出选项对话框
├── ConfirmDialog         # 确认对话框
└── MessageDialog         # 消息对话框

使用指南

1. 扫描设备 点击"扫描设备"按钮，程序将搜索附近的蓝牙心率设备。

2. 连接设备

   • 在设备列表中选择一个设备
   • 双击或点击"连接设备"按钮
   • 每个新连接设备会默认分配不同颜色循环
   • 首次连接时会弹出保存对话框，选择 CSV 文件路径后自动保存即开始

3. 查看实时数据

   • 左侧表格：实时显示各设备的心率、RR、SDNN、RMSSD、电量
   • 右侧图表：实时心率曲线，每个设备用其对应颜色显示
   • 颜色切换：可在表格最后一列的下拉框中随时更换设备颜色

4. 图表操作

   • 显示全部：切换按钮可查看所有历史数据或最近60秒数据
   • Y轴范围：可自定义Y轴最小值/最大值，点击"应用"生效
   • 清空曲线：清除所有历史数据并重新计时

5. 数据导出 点击"导出数据"按钮，可选择：

   • 导出类型：历史数据（按时间行输出）或当前快照（每个设备一行）
   • 导出字段：设备、心率、RR、SDNN、RMSSD、DFA α1、DFA α2、电量

HRV 指标说明

指标	全称	说明
SDNN	Standard Deviation of NN intervals	RR间期标准差，最基本的HRV指标
RMSSD	Root Mean Square of Successive Differences	相邻RR间期差值的均方根，反映副交感神经活性
SDSD	Standard Deviation of Successive Differences	相邻RR间期差值的标准差
pNN50	Percentage of successive RR intervals differing >50ms	相邻RR间期差值超过50ms的百分比
pNN20	Percentage of successive RR intervals differing >20ms	相邻RR间期差值超过20ms的百分比
DFA α1	Detrended Fluctuation Analysis short-term	短期标度指数 (4-16拍)，反映短期分形相关性，健康值 ≈ 1.0
DFA α2	Detrended Fluctuation Analysis long-term	长期标度指数 (16-64拍)，反映长期分形相关性，需较长数据

应用场景

• 运动科学研究：对比不同心率设备的准确性
• 医疗设备测试：验证新开发的心率设备性能
• 心率算法研究：收集多个设备的RR间期数据用于算法验证
• 教育演示：直观展示心率变化和HRV指标