拆解小米黑科技HiPee智能健康精灵笔式尿液分析仪

goodanytime

       近年来，网上众筹成了一些公司新型营销的一种形式。小米有品众筹HiPee智能健康精灵仪器，是一款笔型高科技快速查看人体健康状况的设备，能够通过人体尿液一次性检测蛋白质、葡萄糖、酸碱度、潜血、白细胞……等 14 项指标，可以检测肝肾功能、糖尿病等身体状况。       HiPee智能健康精灵仅重40g，内置 8 颗日本罗姆公司高精度数字颜色传感器，通过试纸颜色变化与算法处理进行检测。官方称检测结果与三甲医院一样准。另外，HiPee智能健康精灵支持一键操作，以及微信互动，内置Wi-Fi模块，能够实时接收检测人的数据，进行云计算分析，给出健康报告。
       小巧的外形，简单的操作，强大的功能，时髦的网络大数据支持及良好的使用效果，还适合在外地工作的人买给家中父母使用。让人赞不绝口的同时，不禁想知道这是什么黑科技？下面解析给大家看看。

一、外观
装在白色的纸盒内，看起来新潮时尚：


内有检测笔、试纸条、校准条、充电线、挂件、说明书：


拔下检测笔笔帽，前端是试纸插入端口：



尾端是USB充电端口和功能键：


进一步打开检测头，看见内部的8颗光学传感器：


尿液试纸条装在铝塑袋中，有防潮剂。试纸与常见的单排形式不一样，采用双排结构。试纸条上分布有16个涂有不同试剂的色块，最前端两个白色块为插入试纸检查块，其余14个为检测项目色块：


检测后，显示屏提示有无问题：


稍后，详细结果用二维码显示出来，用手机扫描后，去云端获得完整的健康报告：


下面，上几张经过云端AI处理后，传回手机端显示的图片。14项指标的检测结果，对那些有问题的项目会用黄色字符提醒出来：



对问题项进行含义解释，还有趋势图，对自己的身体变化一目了然




针对问题项，除了就医，还有平时的养护建议方案：




食疗方案：




健身操指导：


相关内容有很多，比较丰富，就不一一贴图了。

二、拆解
经过一番仔细观察和摸索，在外观最小受损、电路完好的前提下，拆开了该检测笔。过程如下：
1、退纸机构，用小刀沿两头小心拨开（如果单纯拆解电路，可以不拆此机构）：


2、尾部的USB充电口，卡扣设计，用小刀沿两边小心拨开：


用别针制作一个小指勾，用于拉出内部的电路板（目前还不能拉）：


3、面板是双面胶粘上的，用小刀沿四周小心拨开：


取下面板上的按钮帽：


4、取出电路板。先按下内部电路板上的挡条，再用小勾勾住电路板边上的小孔，向外拉：



取出的电路板：


全部零件图：


三、主要电子元件辨识
在USB接口附近，主要是充电管理电路及锂电池：


MCU采用意法半导体（ST）公司32位STM32F030：


检测头端的元件分布：


WIFI集成电路采用乐鑫科技开发的智能互联平台ESP8266EX串口无线WIFI（COM-AP）模块：


两只存储器采用兆易创新公司的25系列闪存25Q16CT：


在检测头端电路板上，有8颗光学传感器，每一颗光学传感器旁边有两只照明LED：


光学传感器采用了日本罗姆公司16 bit高精度串行输出数字颜色传感器BH1749NUC：


在显微镜下观看照明LED，无法判断其型号及发光波长：


在显微镜下观看传感器芯片（侧面投射光线），中间右边黑色区域是光敏区：


采用正置投射光线的观看效果，清晰看见传感器光敏区上面的三基色滤镜：


将显微镜焦距调到传感器芯片表面的透明树脂均光层，其表面是不规则结构，相当于毛玻璃均光作用：


将显微镜焦距调到均光层下面的芯片光敏区表面，看见有14个覆盖滤镜的PD（Photodetector光电探测器）。根据观察到的情况，红、绿、蓝及红外滤镜排列分布在PD表面，有4个红滤镜、2个绿滤镜、2个蓝滤镜及6个红外滤镜（黑）：


查阅厂家资料，BH1749NUC是适用于I2C bus接口的数字颜色传感器IC。它检测光的色彩模式(RGB)和红外光，将其转换为数字数据。具有高灵敏度、大检测范围、优异的红外光去除特性，因此可轻松、高精度地获取环境光线的照度和颜色温度。最适用于根据环境光的照度、颜色温度调整TV、手机、平板电脑等液晶背光的应用。其电路原理框图如下：



四、电路结构分析
根据拆解后观察到的电路板情况，绘出该检测笔的电原理框图如下：




检测原理
       浸过尿液的试纸条，上面的试纸色块由于化学反应而发生颜色变化。颜色深浅与尿液中的各种成分有关，某种成分浓度越高颜色越深。颜色的深浅与光的反射率成比例，只要测得试纸色块对照射光的反射率，即可计算出尿液中各成分的浓度。仪器开机自检后，根据LCD屏提示，在试纸条托架上放上试纸条、淋尿液、按下主按钮，待60秒计时完成，内部的LED照射光依次照射试纸条上的试纸色块，光传感器对试纸色块的反射光进行检测，然后传送MCU进行分析处理，提示有无项目异常，生成二维码，并由LCD显示屏显示出来。用手机扫描该二维码后，自动上传云端，进行数据分析，生成健康报告回传手机，进行阅览。

五、结束语
       经过一番折腾，拆解完毕。基本弄懂了该检测笔的结构原理和电子元件的功能。要感谢高科技给人们带来的现代仪器，将颜色传感器、MCU、WIFI模块与APP的结合，使得医院大型的尿液分析仪能够做成POCT（床边检验）仪器，进入家庭。特别是加持云端大数据处理，给予普通人更专业的保健、医疗建议。现代人工智能医疗仪器前景美好、前途无限。（该文系本人原创，曾在他处发表，现完善后发本坛，希望对坛友们有用，谢谢观看）

备注：本文发表后，坛友们有一些讨论，补充见55楼，请移步观看！

z01228

保温杯里泡枸杞

puxun

有意思的仪器，但总感觉是存在精细度不足的问题。

h57787h

光电颜色传感器读取试纸色块颜色变化，直接买试纸用肉眼比较标准色谱也基本够了

充电宝之家

那个小屏幕应该是OLED屏，看样子没有背光

一口吃掉你

刚才去京东搜了下， 这产品的S2版本 还得600+，貌似产品活下去了。

清水居

家用保健参考一下

foxwin

当年差点就为老父买了这个

jj53530

goodanytime 发表于 2020-12-27 23:36
本文发表后，坛友们有一些个人看法，谢谢大家的讨论。现补充如下：
      因为是拆解显示电路结构方面，不 ...

忽然想起美丽国的女版乔布斯，她的设备能测250多项。小米的才能够测几项，看来还是差点:titter:

nightcat2021

我的尿黄！！！！！

16188404

感觉身体被掏空

afei

分析的清清楚楚

meanshy

围观一下 意外吃了瓜

hanbo2012

goodanytime 发表于 2020-12-27 23:36
本文发表后，坛友们有一些个人看法，谢谢大家的讨论。现补充如下：
      因为是拆解显示电路结构方面，不 ...

可以拆个大的看看啊！

老猴王

这货是真正的收智商税，还顺路收集了你的一些信息。渣米的东西我从来不碰，雷不群只能骗骗花果山的屌丝。

z935955080

李拜天 发表于 2020-12-23 12:14
有必要普及型国民医疗自检设备

我很赞同

goodanytime

宋业科 发表于 2020-12-23 08:37
那里买的？？

这个是2018年的众筹产品，网上卖的商家很少，但也有。去TB搜一下“HiPee S2智能健康精灵”，好像有一家。X鱼上有人卖的，须小心。

ooppllmm

厉害了:lol::lol::lol::lol:

szb314

喜羊羊 发表于 2020-12-28 11:40
不好搞，首先你得有一台高精度的设备用来做校准和标定，就像我为了省钱做个示波器，可是为了做示波器我还 ...

你要说自己做示波器，这个倒是可以借一个来用，幸好你没说发明一个示波器，:titter:

至于数据精度标定，那些就是经验数据了，就像量具，你可以自行规定究竟多长为1厘米，或者改个单位名称都行，，发展总是站在现有的基础上的不是么？从9年填鸭教育开始。。。人和动物天生除了会吃，其他的会的也不多啊:titter:

ch104517745

喜羊羊 发表于 2020-12-28 11:33
这个也有准确数值显示，仔细看图，怎么说也是有医疗设备认证的，这玩意不好拿（花钱）。这东西就是拿来看 ...

您说的很对。支持小米。