基于WBAN的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在不斷進(jìn)步的嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)下，無(wú)線體域網(wǎng)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。作為新近出現(xiàn)的應(yīng)用型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線體域網(wǎng)專注于鄰近身體區(qū)域的數(shù)據(jù)通信，非常適合于用作個(gè)人健康信息的采集與傳輸，其在醫(yī)療健康、體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、國(guó)防軍事等領(lǐng)域均具有重要的應(yīng)用前景和產(chǎn)業(yè)化前景。
　　本文在國(guó)內(nèi)有關(guān)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)出無(wú)線體域網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)對(duì)無(wú)線體域網(wǎng)基本概念以及網(wǎng)絡(luò)特性的進(jìn)一步探討，體域網(wǎng)系統(tǒng)的通用性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及各個(gè)

2、網(wǎng)絡(luò)層級(jí)的功能規(guī)劃得到了定義。
　　以體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中運(yùn)動(dòng)員的生理參數(shù)監(jiān)測(cè)應(yīng)用為背景，本文提出了一套完整的基于無(wú)線體域網(wǎng)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有無(wú)線通信協(xié)議的對(duì)比研究，系統(tǒng)在采集網(wǎng)絡(luò)和匯聚網(wǎng)絡(luò)兩端分別使用了超低功耗的ANT無(wú)線協(xié)議和具備遠(yuǎn)程組網(wǎng)能力 ZigBee無(wú)線協(xié)議的組合，并以 STM32為硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)了多功能網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間的連接和轉(zhuǎn)換。傳感網(wǎng)絡(luò)端，設(shè)計(jì)了基于 MSP430的脈搏傳感節(jié)點(diǎn)。匯聚網(wǎng)絡(luò)端，使用

3、了開(kāi)源硬件“樹(shù)莓派”來(lái)完成基站的搭建，實(shí)現(xiàn)了基于Web的數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。
　　以該系統(tǒng)為平臺(tái)，本文還對(duì)光電傳感器的脈搏檢測(cè)應(yīng)用算法進(jìn)行了研究。在充分結(jié)合單片機(jī)應(yīng)用和計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)上，提出了綜合限幅濾波、差分閾值以及滑動(dòng)平均三種方法的應(yīng)用算法改進(jìn)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其效果。經(jīng)測(cè)試，移植回單片機(jī)中的算法可應(yīng)用于靜止?fàn)顟B(tài)下的脈率檢測(cè)，且得到的脈搏頻率能夠保持較穩(wěn)定的水平。最后，在系統(tǒng)功耗及功能測(cè)試中，節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)及基站等各個(gè)設(shè)備表現(xiàn)良好，達(dá)