目前,在生活中常见的医疗监护系统主要分为两种。

1。模块采集加以太网传送模式

这种模式的原理就是采用不同的传感器采集生理数据,采集到的的数据将以有线的方式接入以太网,最后传送至上位机供检测人员来监测。

采用此种方案虽然也能达到观测被监测者的生理信息数据,起到预防和及时救援的效果。但这种方案有大量的排线,不仅成本高、不方便,在一定程度上也增加了被监测者心理上的压力,容易使采集到的数据出现误差,进而影响诊断的准确性。

2。模块采集加GPRS传送模式

这种模式的原理就是采用不同的传感器采集生理数据,生理数据经过采集节点处理后再由GPRS移动网络发送至汇聚节点,汇聚节点再将数据信息传送至上位机以供监测人员来监测。

采用此种方案虽然是采用的是无线传输方式,其传输的效果也比较理想。但是该设备前端耗能过大,需要经常的更换电源,不能够一次性支持设备长久的运转。成本较高也比较的繁琐。

3。本系统的设计方案

综合考虑现有医疗监护方案的优缺点,本课题提出了基于无线传感网的医疗监护系统设计。以ZigBee技术支持的无线传感网在传送数据时不仅具有距离较远精度高的特点,也具有功耗低、小巧灵活等特点,可供医院和家里长期使用[3]。同时也解决了因有线而给被监测者带来的心理负担等不利因素,提高了诊断的准备性。

本课题提出的基于无线传感网的医疗监护系统原理如图2-1所示。

       

图2-1 医疗监护系统原理框图

2。3 核心难点

2。3。1 ZigBee技术来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766 A

ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线网络通讯技术[4]。其技术基础是IEEE 802。15。4。这是IEEE无线个域网的一个标准,故把它称作为802。15。4标准。

根据802。15。4协议标准,ZigBee的工作频段分为3个频段,而且在各个频段上的信道数目也不同,因而,在该项技术中,各频段上的调制方式与传输速率不同[5]。3个频段为868MHz,915MHz,2。4GHz,具体如表2-1所示。

工作频带 使用区域 传输速率 信道数

2。4GHz Worldwide 250kbit/s 16

868MHz Europe 20kbit/s 1

915MHz US 40kbit/s 10

表2-1 ZigBee频带和频带传输率

ZigBee技术有如下的特点:

(1)低功耗:消耗电量非常少,两节5号干电池可维持节点运行半年到2年之久。

(2)低成本:ZigBee数据传输速率低,协议简单,大大降低了成本,而且ZigBee协议是免专利费的[6]。

(3)时延短:在不同器件通信、节点从休眠到激活的时延都非常短[7]。

(4)网络容量大:支持多达65000个节点。

(5)可靠:采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突[8]。

(6)安全:ZigBee技术提供了数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,加密算法采用了AES-128。

2。3。2 无线传输模块CC2530论文网

协议标准的载体是协议芯片,目前市场上有较多的ZigBee芯片产品及解决方案,从本课题实际出发,本文选用的控制处理芯片是CC2530。

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