一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的遠程醫療監護系統

無(wú)線(xiàn)通信設計

在醫院應用的醫療監護設備對電磁輻射的要求都很高。對于設備來(lái)講，輻射的電磁波既不能夠干擾其他設備正常工作，同時(shí)也應具有一定的抗干擾能力，不受其他設備輻射出的電磁波干擾。因此，在醫院或者使用無(wú)線(xiàn)通信的家庭醫療設備在設計中必須對此方面進(jìn)行考慮?！?/p>

在本系統中，所使用的射頻通信為全球公開(kāi)的免費214GHz的ISM頻段，采用的通信標準為802.15.4/Zigbee標準，該標準專(zhuān)門(mén)針對近距離高速數據傳輸，具有較高的數據糾錯和抗干擾能力。并且，系統對無(wú)線(xiàn)信號的工作強度進(jìn)行了控制，使得在正常狀態(tài)下，信號強度能夠滿(mǎn)足通信的需要而且不會(huì )有過(guò)多的浪費，一方面節省了系統的能量，另一方面也降低了無(wú)線(xiàn)通信過(guò)程對于其他設備的干擾。

本系統所設計的射頻通信裝置使用了以CC2420芯片為核心的射頻通信模塊。該芯片是美國Chipcon公司生產(chǎn)的，是一款低功耗無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片，尤其適合工作于低功耗、低電壓的無(wú)線(xiàn)通信設備中。該芯片工作在2.4GHz的免費ISM頻段，射頻收發(fā)符合IEEE802.15.4/Zigbee標準，能夠滿(mǎn)足本系統射頻通信的需要。

實(shí)驗驗證

本系統在綜合測試過(guò)程中取得了初步的結果，傳感器采集數據，通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道將數據發(fā)送至監護基站設備;監護基站設備將數據顯示在LCD顯示屏上，同時(shí)將數據通過(guò)RS2232接口傳輸到計算機中;計算機根據所獲得的數據在軟件中將數據以曲線(xiàn)圖形的方式顯示出來(lái)。在實(shí)際應用中，可以根據這些曲線(xiàn)和數據對被監測者的健康狀況做出分析。如果在室外環(huán)境中，則可以使用GSM短消息的方式，將測量的數據發(fā)送至服務(wù)器進(jìn)行管理和分析。圖7和圖8說(shuō)明了對被監測者的血氧狀況進(jìn)行監測并在監護基站設備上以及在計算機上顯示數據的情況。

總結和展望

本文介紹了一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的可擴展的遠程醫療監護系統。該系統在家庭或者醫院病房的環(huán)境中建立一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò )，傳感器節點(diǎn)采集人體生理指標信息，或者動(dòng)態(tài)監測醫療儀器運行以及治療的過(guò)程，并且將信息傳輸到監護基站設備和服務(wù)器計算機。傳感器網(wǎng)絡(luò )系統可以通過(guò)監護基站設備以不同的方式連接到該遠程監控中心。系統具有高度的靈活性和可擴展性，可以廣泛應用于社區的遠程醫療和醫院病房監護的環(huán)境中。通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )可以構建遠程醫療信息網(wǎng)，不僅有利于發(fā)達地區的病人獲得保健服務(wù)，也有利于貧困地區的病人獲得必要的醫療服務(wù)。在未來(lái)的工作中，將進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該系統的軟件和硬件，以提高穩定性和實(shí)用性，同時(shí)也將根據特殊的需要定制開(kāi)發(fā)上層管理軟件以及完善醫療監護管理平臺軟件。