基于ZigBee的无线医疗监护系统的设计与实现

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随着我国国民经济的发展,医疗保健服务的提高以及人口年龄结构的变化,我国人口老龄化情况不容小觑。伴随着人口老龄化问题加速的同时,心脏病、高血压、老年痴呆症等老年病问题越来越多,然而传统医疗监护设备存在体型大、成本高、位置固定、接线复杂的缺点,限制了医疗监护设备在慢性病症实际治疗中的应用,并且现有医疗卫生服务资源的紧缺、不平衡,远远不够满足老龄人对于医疗保健、健康养老服务的巨大需求。多学科多技术结合的无线传感网络技术的快速发展,为医疗领域的发展带来了新的机遇,基于无线传感器技术的医疗监护方法慢慢进入了医疗领域,逐渐被大众所接受,它通过穿戴式的生理检测方法、传感器网络技术、电子信息技术、网络信息技术、无线通信等技术相结合,可以对病人的生理参数以及健康状态实时地监视,可以辅助专业的医护人员对患者进行远程诊断及治疗。论文研制了一种基于ZigBee网络的无线医疗监护系统。通过该系统的传感器节点采集体温、心率等生理数据,无线传输至远程上位机,实现对病患体征信息的监护;同时设计了病房传感器节点采集温湿度、烟雾浓度等环境信息,保障康复环境的安全性和舒适性。ZigBee无线技术作为近年来的热门通信技术之一,具有低功耗、低成本、短时延、近距离的特点,基于该技术搭建的无线医疗监护系统,具有无线化、节点可携带、成本低、工作时间长、易维护管理的特点。系统以CC2530芯片作为系统的核心,设计了传感器采集模块、电源管理模块等外围电路,采集患者体温和心率等生理数据以及病房温湿度、烟雾浓度等环境信息。协调器节点和传感器节点的组网和无线网络通信通过ZigBee协议栈实现,协调器节点到监护中心的无线通信通过WiFi模块实现,该模块复用CC2530的UART0口通过串口之间的透传功能进行数据传输,将信息转发到监护中心,医护人员便可以通过在Visual Studio 2015开发的监护系统上位机软件实时的观看监护点的患者的生理数据和环境情况,同时相关数据可以被保存、再处理。经测试,系统能够采集人体所需生理参数和环境信息并无线通信发送至上位机,上位机也能实时的显示相关数据并可进行历史数据查看和保存,实现了设计方案中的功能。对于医疗监护中无线传感网络的研究有一定的参考价值和实际意义。
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