基于zigbee的社区医疗监护系统设计与与研究

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1、摘要摘要医疗监护系统是一种能对患者的多生理参数进行实时监测，并可以将这些数据进行处理的医疗仪器的组合。它对所测参数具备一定判断能力，可以及时提醒医生对患者病情做出准确的判断，这样就大大提高了医务人员的效率。但是传统监护仪器往往体积较大、功耗高，不便于用户携带。同时有线连接监护设备容易造成病人精神和生理上的压力，导致仪器诊断数据与实际不符，影响医务人员对其病情的准确诊断。为了使对病人的监护更人性化，由此人们开始关注无线通信技术在医疗监护系统的应用。无线通信技术现在已经广泛应用于包括远程医疗、病人生理数据收集、药物跟踪以及远程求助等医疗

2、监护领域。而ZigBee作为一种具备低功耗、低复杂度、低成本、高可靠性等优点的新兴短距无线通信技术，越来越受到用户的青睐。本文分析与研究了无线传感网络技术、ZigBee技术及其协议，并提出了一种适用于社区医疗监护的无线传感网络方案。通过对ZigBee网络拓扑结构的分析，根据实际使用环境需求，且考虑到功能的实现、网络覆盖范围、组网的灵活性等角度，决定选用树型拓扑来组建网络。论文中给出了该方案的网络体系结构，选择了CC2530片上系统(SOC)解决方案作为社区医疗监护网络无线模块硬件电路的核心。设计了用于监测病人体温和脉搏的无线传感网络

3、系统,该系统由传感器节点(终端节点)、路由器节点和与PC连接的网络协调器三部分组成。传感器节点负责体温、脉搏和报警信号的采集，路由节点负责将终端节点与网络协调器节点之间的通信，网络协调器节点负责无线传感网络的建立，终端节点采集数据的汇总和上位机(PC)的通信。在自适应组网和无线网络路由算法选择与改进上，我们分析了基于ZigBee网络节点树形拓扑的自适应路由选择算法。并使用OMNET++对LEACH算法进行仿真，通过的仿真结果表明，改进的LEACH算法更加适合用于无线医疗监护。监护系统硬件部分是基于CC2530设计的，主要是设计各个模

4、块的射频电路以及外围电路，三种模块的射频电路设计完全相同，而模块外围电路根据模块的功能不同天剑不同的借口及按键等电路；完成硬件部分设计后，用IARforMCS-51软件配置各个模块的协议栈；而上位机部分则是基于VC++与Access数据库设计完成，并使用了MSComm控件、Iocomp工业组件、ADO控件分别完成串口通信设置，上位机界面绘制以及数据库的读写操作。设计完成后，通过与现有和温度传感器的脉搏传感器与终端节点相配合，对整个系统进行了测试检验。结果表明，该系统设计完全可实现同时对多用户及多项生理参数来进行远程监测。电路功能实现

5、较好，系统工作稳定，成本较低，基本达到了设计I江苏科技大学工程硕士学位论文预期中的各项目标，具有一定的实用价值。关键词无线医疗；无线传感器网络；ZigBee技术；CC2530ⅡAbstractAbstractThehealthcaresystemisacombinationofmedicalinstruments,withthefunctionsofmonitorandprocessthepatients’real-timemultiplephysiologicalparameters.Thesemeasuredparameters

6、canbetimelytoreminddoctorstomakeanaccuratejudgmentofthepatient'scondition,thustheuseofhealthcaresystemgreatlyimprovingtheworkefficiencyofthemedicalstaff.However,traditionalmonitoringequipmentisoftentoobulky,highenergy-consuming,andnoteasyforuserstocarry.Wired-monitorin

7、gequipmentislikelytocausepressureonthepatientsmentallyandphysically.Toovercomethisshortcomingofhealthcaresystem,peoplebegantofocusontheapplicationofthewirelesscommunicationtechnologyinthehealthcaresystem.Wirelesscommunicationtechnologyisnowwidelyusedinthefieldofmedical

8、monitoringincludingtelemedicine,patientphysiologicaldatacollection,drugtrackingandremotehelp,etc.Asakindofemergingsho