无线远程医疗健康监测定位系统关键技术研究

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1、分类号：单位代码：１０１４０密级：公开学号４０３１５３１７４０：．聲ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ无线远程医疗健康监测定位系统论文题目：关键技术研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅＴｅｃｈｎｏｌｏｉｅｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｌｅｍｅｄｉｃｉｎｅｙｇ英文题目ｉｎａｎｄｏｓｉｔｉｏｎｉｎｓｓｔｅｍ：ｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｇｐｇｙ论文作者：王越指导教师：李丽娜副教授专业：测试计量技术器完成时

2、间二○一八年四月：申请辽宁大学硕士学位论文无线远程医疗健康监测定位系统关键技术研究Researchonkeytechnologiesofwirelesstelemedicinehealthmonitoringandpositioningsystem作者：王越指导教师：李丽娜副教授专业：测试计量技术及仪器答辩日期：2018年5月15日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要现如今随着物联网（InternetofThings,IoT）技术的细分发展，医疗物联网获得了成功的应用及普及，而其中，面向个人的远程无线健康监护功能的需求日

3、益强烈且市场庞大，而近年来利用无线定位技术对被监护者进行位置感知，更进一步提升了健康监护系统的功能性及智慧化，该方面的技术应用不仅可助力医院的临床诊疗，未来还可更好的用于解决“人口老龄化”、“空巢老人”等社会问题。但目前针对远程无线健康监护技术的研究及应用方兴未艾，还有很多技术难题有待进一步研究解决。本文利用ZigBee无线传感网络结合互联网技术开发了一个小型远程无线健康监测定位系统，并对其中系统软硬件开发、Zigbee无线组网及通信控制、ZigBee无线定位等关键技术问题开展了探索性研究，为今后医疗物联网的发展与应用提

4、供技术支持和技术储备，具有一定的实用价值。通过查阅相关文献，本文分析了已有的类似产品技术方案的优势与缺陷，经深入的分析研究后，搭建了包含用户端的可穿戴式智能硬件、服务器端及移动设备端的小型远程无线健康监测定位系统，可对被监护者血压、脉搏及体温三种生理健康指标进行智能感知，同时可发送被监测者定位信息，并提供远程网络访问地址，可通过远程PC机及手机等移动设备随时随地的远程实时监测及接收报警信息。主要完成的研究工作如下：1.完成了远程无线健康监测定位系统的硬件及软件的开发。在设计了系统总体架构后，以Zigbee无线传感网络为核

5、心，搭建了用户端的可穿戴式智能感知硬件的原形，完成了ZigBee无线通信程序、服务器程序及手机端APP的软件设计工作。2.重点开展了基于ZigBee无线定位技术研究。针对室内环境，提出了一种改进的小波神经网络算法用于建立位置指纹到位置坐标的定位模型，隐层神经元激励函数采用复合小波基尽可能避免陷入局部极值，并加入动量因子和熵函数提高网络学习效率，进一步提高了室内定位精度。室外定位方面，提出了一种改进的DV-Hop算法，在经典DV-Hop算法的基础上，融入RSSI值对跳数进行修正，并调整算法第三阶段的计算方式，有效改善了室外

6、定位效果。3.为验证系统的实用性，采用ZigBee无线通信技术，搭建了兼具室内及室I摘要外定位功能的远程医疗健康监测定位实验平台，对特定人员的的生理健康指标进行了实际测量，并重点开展了室内定位及室外定位实验研究，对生理健康指标测量的准确性、无线传输的稳定性及定位算法的可行性及优越性进行了进一步的验证，并为系统的实际应用推广提供了参考。关键词：远程医疗监测，ZigBee无线通信，无线定位算法，小波神经网络，DV-Hop定位IIAbstractABSTRACTNowadays,withthedevelopmentofInte

7、rnetofthings,themedicalInternetofthingshasbeensuccessfullyappliedandpopularized.Amongthem,thedemandforpersonalremotewirelesshealthcareisincreasinglystrongandthemarketishuge.Inrecentyears,thewirelesspositioningtechnologyhasbeenused.Thefunctionandintelligenceoftheh

8、ealthcaresystemisfurtherenhancedbytheperceptionofthepositionoftheguardianship.Theapplicationofthistechnologycannotonlyhelptheclinicaldiagnosisandtreatmentofthe