基于无线传感器网络技术的远程医疗监护系统的研制

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无线传感器网络(Wireless sensor network)技术是一种新型的网络通信技术。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术和网络技术等,能够实时监测、感知、采集和传输网络监控区域内各种环境或监测对象的信息,具有低成本、低功耗、易分布等特点,无论是在国防军事还是国民经济各个领域均有着广阔的应用前景,尤其在病人数据采集、跟踪治疗、移动观察、远程医疗等医疗领域都有很大的应用前景和推广价值。对该技术的深入研究与推广应用将推动我国医疗信息化建设的进程,极大地带动相关产业和学科的发展,从而进一步提升我国的综合国力。本文论述的远程医疗监护系统是基于ZigBee无线传感器网络技术并在此基础上开发的。该系统采用了超低功耗MSP430单片机和CC2420射频芯片,同时利用CC2431芯片进行节点定位。该系统移植了ZigBee 2006标准的协议栈,并在此协议栈的基础上,通过上位机软件和加载的各种生理数据采集程序,实时地采集被监护者的生理数据,如脉搏、血压、血氧饱和度、心电等,并通过无线传感器网络将采集得数据传输给远程医疗监护中心;监护中心的软件可以显示各节点的数据信息,这些信息包含了被监护者的位置和健康状况,为及时有效的医疗指导提供了便利。该系统各节点体积小,功耗低,兼容性强,可以和不同硬件平台混合组网。本文重点介绍了处理器模块,数据采集模块和无线通讯模块等硬件电路的设计,并编写了生理数据采集程序、移植Z-Stack协议栈及定位程序,最后对系统进行整体的实验及调试。该系统在定位过程中信号稳定,通信良好,接收到的数据准确,节点定位精度高,达到了系统定位的要求。实验证明了该系统的稳定性及可靠性。在今后的远程医疗监控方面,该系统具有很高的实用价值,对远程医疗的发展有一定的促进作用。
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