基于ZigBee的社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是一種能對患者的多生理參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測,并可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的醫(yī)療儀器的組合。它對所測參數(shù)具備一定判斷能力,可以及時提醒醫(yī)生對患者病情做出準(zhǔn)確的判斷,這樣就大大提高了醫(yī)務(wù)人員的效率。但是傳統(tǒng)監(jiān)護(hù)儀器往往體積較大、功耗高,不便于用戶攜帶。同時有線連接監(jiān)護(hù)設(shè)備容易造成病人精神和生理上的壓力,導(dǎo)致儀器診斷數(shù)據(jù)與實際不符,影響醫(yī)務(wù)人員對其病情的準(zhǔn)確診斷。為了使對病人的監(jiān)護(hù)更人性化,由此人們開始關(guān)注無線通信技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

2、。無線通信技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括遠(yuǎn)程醫(yī)療、病人生理數(shù)據(jù)收集、藥物跟蹤以及遠(yuǎn)程求助等醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域。而ZigBee作為一種具備低功耗、低復(fù)雜度、低成本、高可靠性等優(yōu)點的新興短距無線通信技術(shù),越來越受到用戶的青睞。
　　本文分析與研究了無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、ZigBee技術(shù)及其協(xié)議,并提出了一種適用于社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)方案。通過對ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析,根據(jù)實際使用環(huán)境需求,且考慮到功能的實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、組網(wǎng)的靈活性

3、等角度,決定選用樹型拓?fù)鋪斫M建網(wǎng)絡(luò)。論文中給出了該方案的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),選擇了CC2530片上系統(tǒng)(SOC)解決方案作為社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)無線模塊硬件電路的核心。設(shè)計了用于監(jiān)測病人體溫和脈搏的無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),該系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(終端節(jié)點)、路由器節(jié)點和與PC連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器三部分組成。傳感器節(jié)點負(fù)責(zé)體溫、脈搏和報警信號的采集,路由節(jié)點負(fù)責(zé)將終端節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點之間的通信,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點負(fù)責(zé)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的建立,終端節(jié)點采集數(shù)據(jù)的匯總和上

4、位機(jī)(PC)的通信。
　　在自適應(yīng)組網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)路由算法選擇與改進(jìn)上,我們分析了基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點樹形拓?fù)涞淖赃m應(yīng)路由選擇算法。并使用OMNET++對LEACH算法進(jìn)行仿真,通過的仿真結(jié)果表明,改進(jìn)的LEACH算法更加適合用于無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)。
　　監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件部分是基于CC2530設(shè)計的,主要是設(shè)計各個模塊的射頻電路以及外圍電路,三種模塊的射頻電路設(shè)計完全相同,而模塊外圍電路根據(jù)模塊的功能不同天劍不同的借口及按鍵等電路;

5、完成硬件部分設(shè)計后,用IARforMCS-51軟件配置各個模塊的協(xié)議棧;而上位機(jī)部分則是基于VC++與Access數(shù)據(jù)庫設(shè)計完成,并使用了MSComm控件、Iocomp工業(yè)組件、ADO控件分別完成串口通信設(shè)置,上位機(jī)界面繪制以及數(shù)據(jù)庫的讀寫操作。
　　設(shè)計完成后,通過與現(xiàn)有和溫度傳感器的脈搏傳感器與終端節(jié)點相配合,對整個系統(tǒng)進(jìn)行了測試檢驗。結(jié)果表明,該系統(tǒng)設(shè)計完全可實現(xiàn)同時對多用戶及多項生理參數(shù)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測。電路功能實現(xiàn)較好,系