传感器节点上使用中央控制器对所需要监测的传感器进行控制来采集数据,通过ZigBee无线通信方式将数据发送至监护基站设备,并由该基站装置将数据传输至所连接的PC或其他网络设备上,通过Internet网络可以将数据传输至远程医疗监护中心,由专业医疗人员对数据进行统计观察。

2。2  远程监护系统对网络的要求

监护网络需要考虑能耗、覆盖面、传输速率和互联网进行通信等因素。本研究采用基于ZigBee技术的无线网络实现在室内对生理参数的采集,通过互联网将生理参数传输到远程监护服务器。人体携带生理信号传感器终端,在网络的可覆盖范围内活动,通过网络内的路由节点接入互联网。ZigBee网络具有自组织、动态路由、网络节点少等特点。同时ZigBee网络考虑的节点的能量节约,减少节点处理器的计算负担等问题。医院或社区的医生可以随时通过互联网查看患者的生理参数,可以对采集方式进行控制。同时也能获得无线网络中其他监护设备的信息。

2。3  监护网络体系设计方案

监护网络体系结构如图所示。ZigBee无线系统主要由ZigBee传感器节点、一些具有路由功能的无线节点和ZigBee中心网络协调器(连接无线网桥)组成。无线网桥连接ZigBee无线网络与以太网,是无线网络的核心部分,负责无线传感器网络节点和设备节点的管理。生理参数经过网关传输到远程监护服务器。远程监护服务器负责实时采集、显示和保存生理参数。医院监护中心和医生可以登录监护服务器查看被监护者的生理信息,也可以远程控制ZigBee无线网络中的传感器和设备,从而在患者出现异常时,能及时知晓并采取急救措施。病人亲属也可以登录监护服务器随时了解被监护者的健康情况。如图2。2所示:

图2。2  监护网络体系示意图

2。4  物联网技术概述

物联网这个概念,是美国在1999年提出的。当时叫传感网。其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,根据规定的协议,把任意物品与互联网进行连接,进行信息交换和信息通信,从而实现智能识别、定位、追踪、监管的一种网络概念。通过各种通信技术,实现无处不在的对象和对象之间的连接,应用对网络的实际需求,改善生活的便利程度,实现实时知道想知道的。安装在物体末端的设备有多种形式,小范围的设备可以构成小的系统网络,包括家庭智能网络系统和工业数控网络系统。此外,个人或者车辆上装配的无线终端设备,各种各样的商品表面贴的RFID标签等。这样一个复杂的网络系统,将会含有越来越多的个人隐私。所以,必须提供一种安全机制来防止信息泄露或遭受恶意攻击。从而实现安全、可控的服务、管理,比如种种机体的状态监测、位置跟踪,再加上安全系统的报警联动与综合服务等远程监管。

2。5  无线传感器网络概述

无线传感器网络是一种无基础设施的网络,其综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,可以使人们在任何环境条件下获取大量详实可靠的信息。因此,这种网络系统可以被广泛应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、工农业、反恐抗灾等领域。如果说Internet构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人的沟通方式,那么无线传感器网络就是将信息世界与物理世界融合在一起,改变了人与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界,从而极大地扩展了现有网络的功能和人类认识世界的能力。

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