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【RaspberryPi5开发板方案创意赛】双胞胎健康监测系统-成果贴一、项目总结

1.1 项目背景

在养育双胞胎的过程中，家长往往难以同时关注两个孩子的健康习惯，如刷牙、喝水、如厕等日常行为。本项目旨在利用树莓派5的强大算力和物联网技术，构建一套双胞胎健康监测系统，帮助家长科学管理孩子的健康习惯。

1.2 开发历程

本项目历时数周，经历了以下阶段：

• 第一周：硬件开箱、系统环境搭建、软件源更换

• 第二周：传感器驱动开发、I2C通信调试

• 第三周：MQTT通信搭建、数据处理模块开发

• 第四周：Web可视化界面开发、系统测试优化

1.3 最终成果

系统实现了以下核心功能：

功能模块实现情况

二、系统架构

2.1 整体架构图

2.2 硬件组成组件型号数量功能

三、核心功能展示

3.1 实时数据监测

系统可以实时显示双胞胎A和B的健康数据：

• 刷牙次数：每日刷牙记录

• 喝水量：每次喝水量统计

• 如厕次数：每日如厕记录

• 使用时长：各项活动持续时间

当然称重传感器太小了，还打印了一个夜光的……

当然有点太绿了，爱是一道光，绿的心发慌……

3.2 数据可视化图表

使用ECharts实现多种图表展示：

• 习惯对比图：双胞胎A/B的习惯对比

• 趋势分析图：24小时习惯执行分布

• 成就统计：累计达标次数展示

3.3 健康提醒功能

系统支持智能提醒：

• 当某项习惯数据低于预期时，自动提醒

• 支持自定义提醒阈值

• 可扩展推送通知功能

四、技术亮点4.1 实时数据同步

• MQTT QoS=1保证数据传输可靠性

• 数据更新延迟<3秒

• 支持同时处理1000+传感器数据包

4.2 智能习惯分析

• 自动识别用户习惯模式

• 生成习惯执行曲线

• 支持历史数据对比分析

4.3 低功耗设计

• 传感器端采用低功耗设计

• 树莓派作为服务器24小时运行

• 支持远程访问和管理

五、演示展示

5.1 系统启动演示

1. 树莓派上电启动

2. 自动连接WiFi

3. 启动MQTT服务

4. 启动Web服务

5. 传感器开始采集数据

5.2 功能演示

演示内容包括：

• 传感器数据实时采集

  （见附件）
  

• Web界面实时更新

• 数据图表展示

• 历史数据查询

六、项目文档

6.1 使用说明

1. 系统启动

   # 启动MQTT服务sudo systemctl start mosquitto# 启动数据处理服务python3 /home/pi/twin_health/processor.py# 启动Web服务python3 /home/pi/twin_health/web_server.py

2. 访问Web界面

• 打开浏览器，访问 http://树莓派IP:5000

• 即可查看实时数据和历史记录

3. 传感器配置

• 将Cardputer连接WiFi

• 配置MQTT服务器地址

• 开始数据采集

6.2 代码仓库

项目部分代码已开源，包含：

• 传感器驱动代码

• MQTT通信模块

• 数据处理脚本

• Web界面代码

见附件

七、成本分析
7.1 硬件成本组件价格（元）

7.2 时间成本

• 环境搭建：1天

• 传感器开发：3天

• 通信模块开发：2天

• Web界面开发：2天

• 测试优化：2天

• 总计：约10天

八、经验总结

8.1 技术收获

• 掌握了树莓派5的系统配置和优化方法

• 学习了MQTT、ESPNOW协议在物联网项目中的应用

• 实现了多个传感器数据的完整采集、传输和处理流程

• 掌握了Web可视化和数据展示技术

8.2 项目反思

做得好的方面：

• 系统架构清晰，模块化设计

• 数据处理流程完整

• Web界面友好

• 使用ESPNOW对远端设备通讯，实现数据中继转发到MQTT
  

不足之处：

• 传感器种类可以更丰富

• 可以增加移动端APP支持

• 数据分析算法可以更智能

8.3 未来展望

• 增加更多传感器类型（如睡眠监测、运动监测）

• 开发移动端APP

• 接入AI分析模型

• 支持多家庭数据共享

九、致谢

9.1 感谢主办方

感谢EEPW和e络盟联合举办的【Raspberry Pi 5 开发板方案创意赛】，提供了宝贵的树莓派5开发板和学习机会。

9.2 感谢社区

感谢开源社区提供的各种技术支持和文档资源，让项目开发更加顺利。

9.3 感谢家人

感谢家人的支持和理解，让双胞胎健康监测系统从一个想法变成现实。

十、参考资料

• 树莓派官方文档：https://www.raspberrypi.com/documentation/

• Mosquitto MQTT：https://mosquitto.org/

• ECharts图表库：https://echarts.apache.org/

• CircuitPython：https://docs.circuitpython.org/

• Flask Web框架：https://flask.palletsprojects.com/

项目完成日期：2026年2月

再次感谢EEPW和e络盟提供的宝贵机会！

称重输出演示1.zip

称重输出演示2.zip

参考源码

twin_health_monitor_code.zip