基于zigbee的老人健康监护系统设计与实现

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1、基于ZigBee的老人健康监护系统设计与实现摘要：设计一种社区老人健康监护系统，对老人的生命体征和运动状况进行监测和预警，以确保老人的健康和安全。系统主要包括ZigBee无线传感网络、家庭主机和社区监控管理中心三部分，采用c类其语言、C/S设计模式和SQLServer2008数据库技术，实现对社区老人身体健康状况的监护，并结合人体健康模型，给老人提供相关的饮食和健身计划，对老人慢性疾病的预防具有重要意义。关键词：ZigBee无线网络；C/S结构；健康监护系统中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号:1009-3044(2017)08-0223-031背

2、景随着现代家庭生活质量的提高，人们对健康服务的要求也逐渐提高，根据老人的身体状态提供相应的个性化服务的需求也在增加，这就要求需要根据老年人不同的健康状态来制定饮食计划和健身计划。同时老年人由于身体机能退化，在行走的过程中容易发生跌倒等动作，由于老年人的骨质相对疏松，简单的跌倒动作可能会造成严重的后果。目前中国现有老龄人口己超过1.6亿，且每年以近800万的速度增加，有关专家预测，到2050年，中国老龄人口将达到总人口的三分之一。老人的生活照料、康复护理、医疗保健、精神文化等问题日益凸显，多少子女归来时沉浸在“子欲养而亲不待”的愧疚当中。因此，探索新型高效的

3、老人健康管理模式己迫在眉睫。本文使用ZigBee无线传感网络通信技术，设计一种应用于社区老人健康监护系统方案，通过对老人的生命体征和运动状况进行监测和处理，来确保老人的健康和安全，同时根据人体健康模型针对老年人不同的健康状态来制定合理的饮食和健身计划，对老人的慢性疾病的预防具有重要意义。2ZigBee2.1ZigBee技术ZigBee是一种低功耗、低数据速率、低成本的基于IEEE802.15.4规范的短距离无线通信技术，其组网方式灵活多样，数据传输安全可靠。ZigBee与传感器结合就能组建Zig-Bee无线传感器网络，以实现一点对多点或者两点间的通信。Zi

4、gbee协议体系框架是在1EEE802.15.4标准的基础上建立起来的，IEEE802.15.4标准定义了Zigbee协议的物理层和MAC层，所以Zigbee设备应该包括IEEE802.15.4的物理层和MAC层以及Zigbee堆栈层，其中Zigbee堆栈层包括Zigbee联盟定义的网络层和应用层壹基金安全服务商提供的安全服务层，由于Zig-Bee具有诸多技术优势被广泛用于家庭和楼宇网络、工业控制、传感网络、物联网、监视、农业控制、医疗行业等多个领域。2.2ZigBee无线传感网络ZigBee无线传感网络是基于TI的Z-Stack协议栈进行的ZigBee应

5、用，Z-Stack是TI公司开发的ZigBee兼容协议栈。ZigBee节点在无线传感网络中根据特定的环境选择任意网络，分别为星型、树型和网状网。在一个ZigBee网络中存在以下三种ZigBee节点：协调器、路由节点和终端节点。其中，协调器是整个网络的核心，它最主要的作用是启动网络，当整个网络启动和配置完成后，它的功能退化为一个普通路由节点。路由节点主要允许其他设备加入网络，协助终端节点通信，一般路由节点应该一直处于活动状态，不应该休眠，它主要提供接力作用，能扩展信号的传输范围。终端节点与具体的传感器设备相连，可以选择睡眠或唤醒，本系统中的终端节点主要采集老

6、人的生命体征数据，如血压、脉搏、血氧血糖等。3系统设计3.1系统结构老人健康监护系统按功能划分为ZigBee无线传感网络、家庭主机和社区监控管理中心三部分，系统结构功能图如图1所示。系统数据流程大体分为三步：首先，通过ZigBee无线传感网络采集老人的血压、血氧、脉搏、体温和是否跌倒等数据；其次，当协调器接收到数据后，通过串口把数据传输到家庭主机上；最后，利用TCP/IP协议再由家庭主机把数据传输到社区监控管理中心服务器上，服务器根据建立的老人健康电子档案和人体健康检测模型给老人提供合理的饮食和健身计划。该系统方便社区居委会对社区老年人健康状况进行管理，当

7、有老人身?w出现突发性疾病时能够第一时间在社区监控与管理中心查看到，并及时通知老人家属。1）ZigBee无线传感网络：负责采集终端节点的状态信息及老人生命体征数据，与终端节点相连接的设备主要有血压仪、血氧仪、体温计及加速度传感器等。2）家庭主机：通过RS252串口线与ZigBee网络中协调器相连接，终端节点由路由把数据信息传输给协调器，协调器收到数据后再发给家庭主机。3）社区监控管理中心：主要保存老人生命体征数据并及时监控传感器的运行情况，当有异常情况发生时可以第一时间通知老人子女及相关医疗救护机构，确保老人的生命安全，同时建立老人健康电子档案，根据健康检

8、测模型定期对老人健康状况进行统计分析并向老人提供合理的饮食指导表和