基于无线体域网的远程健康监护技术研究

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1、．－．ｒ■．：ｖ．＊＂Ｉ■？■Ｚ单位代码：１０２９３密缀：公开’片考巫緣隹硕女讼Ａ＇／ｐｊ，本項进ｍ论文题目：基于无线体域网的远程健康监护技术研究学号１２１３０１２３１９姓名ＳＬｉｌ‘导师田峰副教授专业学位类别工程硕±类型全日弟＾专业（领域）电子ｒ与【通信工桂—■＇―：‘一ｊ－ｙ论文提交日期２０１６．０２—？？？：；？‘—’？下－，卢－？１．．■■．？

2、、南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。，论文中不包含其他人己经发表或撰写过尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。的研究成果，也不包含为获得南京与我一己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。同工作的同志对本研究所做的任何贡献均一切相关的法律责任。本人学位论文及涉及相关资料若有不实－愿意承担ｒ南京邮电大学学位论文使用授权声明：本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并

3、向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文索；＞１内容编入有关数据库进行检档；可＾将学位论文的全部或部分；允许论文被查阁和借阅纸、汇。本的内容和质编本文电子文档手段存学位论文采印或扫描等复制保可用影印、缩Ｗ一院理。。）巧生办论文（包登授权南京邮电大学研的公布括刊论文的内容相致。涉密学位论文在解密后适用本授权书＾Ｗ冲網础扔；导师签日：期名研巧生签名：弓ResearchonRemoteHealthMonitoringTechnologyBasedonWirelessBodyAreaNetwo

4、rkThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByHuZheSupervisor:AssociateProfessorTianFengFebruary2016摘要随着经济的不断发展，国内人口老龄化的现象也逐渐凸显。老年人的比例逐渐增多，如何高效的监护老人的健康得到了人们的广泛关注，而随着移动通信和传感器技术的不断发展，基于无线体域网的远程健康监护为解决空巢老人缺乏照顾

5、问题提供了有效的技术手段。论文以此作为研究背景，论述了无线体域网技术、可穿戴传感器、ZigBee通信技术在远程医疗方面的应用。本文使用基于ZigBee通信技术的Shimmer（SensingHealthwithIntelligence,Modularity,MobilityandExperimentalReusability）传感器平台作为无线体域网节点，在该平台的TinyOS操作系统上编程实现心电信号（ECG，Electrocardiogram）的去噪算法和跌倒检测算法，实现了老年人健康监护的远程医疗实际应用。

6、首先，设计并验证了一种基于Savitzky-Golay滤波器的ECG信号在线实时去噪算法。论文研究了远程健康监护中最重要的心电信号，准确有效的分析心电信号是实现系统的重要环节。针对目前ECG信号普遍采用计算机平台处理的现状，通过Shimmer节点自带的微处理器实现Savitzky-Golay滤波算法，对原始ECG信号降噪处理，本文实现了ECG信号在线实时采集和降噪，进而可以对降噪后的ECG信号进行进一步处理（如QRS波形定位等、提取心率等），保证了后续分析的可靠性，降低了节点功耗。其次，设计并验证了一种融合三轴加

7、速度计和ECG信号的跌倒检测算法。意外跌倒对老年人的健康是很大的威胁，能够准确的检测出跌倒行为将为老年人行为健康提供有效的保障。针对传统的跌倒检测算法在某些环境下准确率较低的现状，通过提取三轴加速度中的SMV、标准差两个特征量，和ECG信号中的心率特征量，结合KNN分类算法，本文实现了融合三轴加速度与ECG信号的跌倒检测，通过实验验证了该算法的有效性，并且提高了检测精度。综上所述，本文以无线体域网为背景，在无线传感器平台Shimmer上设计并验证了ECG在线实时去噪和跌倒检测等算法，对于实现老年人健康监护具有重要

8、的理论研究意义和实际应用价值。关键词：无线体域网，可穿戴设备，心电信号检测，S-G滤波器，跌倒检测，KNN算法IAbstractWiththecontinuousdevelopmentoftheeconomy,thedomesticpopulationagingphenomenonhasbecomeincreasinglyobviousandserious.Theincr