基于rfid可定位生命体征监测关键技术研究

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1、基于RFID可定位生命体征监测关键技术研究StudyonKeyTechnologiesofLocatable-BodyVitalSignsMonitoringBasedonRFID一级学科：电子科学与技术学科专业：微电子学与固体电子学研究生：刘广伟指导教师：毛陆虹教授天津大学电子信息工程学院二零一四年四月万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据万方数据摘要随着我国经济的发展、国民健康意识的不断提

3、高以及我国逐步进入老龄化社会的需求，人们希望通过远程健康监护系统对人体生理体征进行实时监测并确定其位置，从而实现疾病的及时治疗和预先干预，对大幅降低医疗成本和提高国民健康素质意义重大。另外，在重大自然灾害（例如地震、火山爆发等）和生产事故（例如矿难、爆炸事故等）的生命搜救中，如果能够知道人体生命体征和位置信息，对及时进行抢险救援、减少灾害发生时的死亡率与致残率和提高重大灾难灾害发生时的生存几率有着极其重要的意义。本文提出一种利用RFID技术传送人体温度、脉搏、血氧饱和度等生命体征参数，同时能够确定被监测人员位置的方法。属于无创监测设备，

4、能实现被监测人的定位和人体生命体征的实时中短距离监测。可以成为人体生命体征健康监测及疾病诊断的有力手段，对实现疾病的监测、个性化治疗以及生命搜救具有重要的意义。本文对基于参考标签的最近邻定位算法进行了若干改进，提出了动态k值设定的方法，参考标签可信度的概念和最近邻标签偏差校正算法，并采用了目标标签历史轨迹算法，在恶劣环境下改进算法的定位精度比原算法有了明显提高。针对实际应用中难以预先布置大量参考标签的问题，本文提出一种旋转天线结合双向RSSI的新型定位方法，并进行了理论分析。对EPCC1G2标准进行了分析，详细阐述了相关命令及防冲突算法

5、。提出生命体征监测终端的低功耗设计方案，选择符合EPCC1G2标准的射频温度传感标签芯片SL900A作为核心部件。为实现射频传感标签功能配置，开发了符合EPCC1G2标准的扩展阅读器，进行了相关命令的开发与测试。通过上位机串口调试助手与扩展阅读器通信，以射频的方式完成监测终端功能的配置。分析了脉搏血氧饱和度的测量方法，推导了透射式与反射式脉搏血氧饱和度的数学模型。选用韩国一款光电反射式脉搏血氧饱和度传感器设计了便携式脉搏血氧饱和度测量设备，开发了脉搏、血氧饱和度测量显示界面，并与临床用脉搏、血氧饱和度测量设备测量对比实验，结果表明二者有

6、较好的一致性。最后，搭建了生命体征监测系统实验平台，以小狗作为监测对象，进行可定位生命体征监测实验。经过分析可知，系统能够实时监测小狗体温的变化；从定位效果看，有55%的定位误差小于0.35米，72%的定位误差小于0.4米，定位误差在0.5米以内的占83%，平均定位误差为0.461米，最大定位误差为0.65米。关键词：射频识别生命体征远程医疗无线传感定位万方数据万方数据AbstractWiththeincreasingdevelopmentofeconomyofourcountry,thenationalhealthawarenessa

7、ndChinahasgraduallyenteredtheagingsocietyneeds,peoplehopeanddetermineitspositionthroughtheremotehealthmonitoringsystemforreal-timemonitoringofhumanphysiologicalsigns,timelytreatmentandpresoastorealizethediseasefirstintervention,tosignificantlyreducethemedicalcostandimpro

8、vehealthqualitysignificancethenationalmajor.Inaddition,inthemajornaturaldisaster(suchasearthquake,volca