基于ZigBee技术的远程医疗监控系统的设计与实现

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远程医疗是信息技术和医学的结合,使用远程信息处理和计算机多媒体技术为患者提供医疗信息和医疗服务。如今,随着信息技术的飞速发展,它已成为医学传播的一道亮丽风景线。远程医疗主要用于临床咨询,检查,诊断,监测,教学治疗,医学研究,通信,医学教育和外科观察。作为远程医疗系统的一部分,远程医疗监控系统通过通信网络将收集的病房和视频,音频和视频的生理参数实时传输到社区监控中心,用于动态跟踪疾病的发展。确保及时诊断,治疗。随着当今社会老年人口的急剧增加,监护在医疗资源中的作用更加突出。医疗监测仪器可分为两类。一种是医院医生或专业技术人员用于监测患者生理指标的专用仪器;另一种是普通人或户外家庭。在医生的指导下,患者或家属将使用远程医疗监测系统对其进行监测,并将获得的生理指标及时传送给相关医生。目前,医院使用的监测系统大多基于电缆连接。它们通常尺寸大且功耗大,不易携带,并且需要患者使用。这限制了患者和医务人员的行为并增加了他们。对于今天对患者重要护理参数的实时,持续,长期监测,负担和风险已变得越来越不合适。为了使经常需要测量生理指标的人(例如慢性病患者或老年患者)能够在家中进行休闲锻炼的状态来测量某些常规指标,人们越来越关注远程医疗。近年来,随着生物医学传感器,信息处理和无线数据传输技术的迅速发展和普及,无线医学监测系统的发展成为一个热门话题。 我设计了一种新的网络监控设备和系统,使用高频无线多通道数据传输方法在医疗传感器和监控仪器之间传输信息,减少监控设备和医疗传感器之间的连接。使病房有更多的活动空间,并获得更准确的测量指标,同时豁免患者在家庭和医院之间工作。同时,在医院病房建立了无线监控网络。可以在病床上完成多项检测项目,可以极大地方便病人就诊,加强医院的现代信息管理和工作效率。 1 系统结构远程医疗监测系统的架构图如图1所示 。该系统由监控基站设备和ZigBee传感器节点组成,以形成微监控网络。传感器节点通过中央控制器控制和采集待监控的生命指示传感器,并通过ZigBee无线通信方式将数据发送给监控基站设备,基站设备将数据发送给连接的PC或其他网络设备。在互联网上,数据可以传输到远程医疗监控中心,专业医务人员可以统计观察数据,提供必要的咨询服务,实现远程医疗。救护车内的急救人员还可以通过GPRS实时传输急救病人的信息,以便及时准备医院救护室。医疗传感器节点可以根据不同需求进行设置,因此系统具有很大的灵活性和可扩展性。同时,系统可以连接到互联网,形成更大的社区医疗监控网络,医院网络,甚至整个城市和国家的医疗监控网络。

620)this.style.width=620;” BORDER=0>  图1 远程医疗监测系统结构图

该系统包括无线个人网络(无线  person2al 区域 网络,WPAN ) ,ZigBee网络以及用于医疗监控网络的一系列医疗传感器节点。该系统具有良好的可扩展性。例如,医务人员可以在急救期间或在其他医院中使用WLAN /UMTS网关和因特网与系统交互。2 监护传感器节点2.  1监测传感器的组成和工作原理医疗无线传感器节点的主要功能是收集人体生理指标数据,或动态监测某些医疗设备的状况和治疗过程,并通过射频通信,将数据发送到监控基站设备。医疗传感器节点框图如图2所示 ,主要包括医疗传感器模块,ZigBee 通信模块,处理器单元和电源4 部分。处理器单元如图3所示 并主要分为CPU,存储器,AD 转换,测试条和数字显示5 部分。根据低功耗和处理能力的要求,使用TI的MSP430 系列MCU。存储器部分主要用于存储传感器收集的临时数据。在处理器发送数据之后,传感器节点不存储大量数据。

620)this.style.width=620;” BORDER=0> 图2医疗传感器节点框图

620)this.style.width=620;” BORDER=0> 图3处理器单元

监测传感器的工作原理是控制单元首先发出开始监测某个生理参数的指令,然后通过无线数据通信单元向生理信息和数据采集单元发送指令,以及人体生理信号(体温,血压,脉搏,血糖),血氧等),最后通过无线数据通信单元将数据传输到控制和显示单元中的信息处理模块,一方面处理和显示另一方面,结果数据存储在数据库中以供检索和回放。节点的核心是无线数据通信单元和生理信息和数据获取单元。 12
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