【摘要】：近年來“人口紅利”現(xiàn)象正逐漸衰退,社會(huì)呈現(xiàn)老齡化狀態(tài),傳統(tǒng)養(yǎng)老院的品質(zhì)及數(shù)量已無法滿足現(xiàn)代老年人的需要,許多新型養(yǎng)老社區(qū)、高端康養(yǎng)公寓正逐漸推出市場,由此對(duì)老年人的照顧、安全監(jiān)護(hù)、健康監(jiān)護(hù)提出了更高的要求。同時(shí),伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)有線式醫(yī)療監(jiān)護(hù)設(shè)備已呈現(xiàn)其局限性無法適應(yīng)新場所的需要,移動(dòng)式監(jiān)護(hù)設(shè)備也正悄然興起,基于這二者考慮,在養(yǎng)老社區(qū)范圍內(nèi)建立一套老年人健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)已具有十分重要的意義。無論在室內(nèi)或室外便攜式設(shè)備可以實(shí)時(shí)獲取生理信號(hào)并傳輸至社區(qū)健康監(jiān)控中心,在對(duì)老年人日�？醋o(hù)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)參考數(shù)據(jù)、提升康養(yǎng)品質(zhì)等方面有重要的實(shí)用價(jià)值。本論文設(shè)計(jì)了一款基于ZigBee的無線脈搏波監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在一定區(qū)域內(nèi)對(duì)脈搏波的無線監(jiān)測功能及脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV值)~([5])計(jì)算功能,以幫助老年社區(qū)進(jìn)行內(nèi)部監(jiān)測及對(duì)動(dòng)脈硬化、心臟病等疾病進(jìn)行分析及預(yù)判的能力。同時(shí)對(duì)于監(jiān)測數(shù)據(jù)在多節(jié)點(diǎn)傳輸時(shí)ZigBee自組網(wǎng)路徑優(yōu)化問題進(jìn)行了理論研究,并針對(duì)老年公寓等特定區(qū)域場所提出了兩種優(yōu)化算法。本文主要工作如下:(1)本文基于對(duì)康養(yǎng)社區(qū)及老年人雙方的需求分析,針對(duì)脈搏波這一人體生理健康參數(shù)進(jìn)行了理論分析,并明確了脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV值)~([5])對(duì)老年人的測量意義,提出了脈搏波無線監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過與Wifi技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)的比較,優(yōu)選出應(yīng)用于本系統(tǒng)的低功耗ZigBee無線傳輸技術(shù)及微控制單元(MCU)。并對(duì)其組網(wǎng)過程進(jìn)行了研究。(2)在上述組網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中研究了ZigBee技術(shù)在路由層的兩種算法:Cluster-Tree~([7])算法和AODVjr算法~([7]),指出了前者在養(yǎng)老社區(qū)環(huán)境下網(wǎng)路傳輸效率低下問題及后者在實(shí)現(xiàn)路由過程中高能耗問題,且指出二者未將節(jié)點(diǎn)能量進(jìn)行考慮的共性問題。本文基于貪心轉(zhuǎn)發(fā)算法及節(jié)點(diǎn)能量考慮提出了兩種優(yōu)化算法:GPSR-N算法及GPSR-L算法,很好的解決了貪心轉(zhuǎn)發(fā)算法路徑優(yōu)化問題,并達(dá)到延長組網(wǎng)壽命的目的。(3)根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),依據(jù)模塊化的設(shè)計(jì)思想對(duì)脈搏波無線監(jiān)測系統(tǒng)分別進(jìn)行了上位機(jī)及下位機(jī)的硬件、軟件設(shè)計(jì)。并挑選上海青浦區(qū)某高端康養(yǎng)社區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察測試,針對(duì)三通道傳感器數(shù)據(jù)采集功能、基本通信功能、延時(shí)情況、PWV值計(jì)算功能、系統(tǒng)整體可行性,設(shè)計(jì)了室內(nèi)、室外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠在室內(nèi)室外等各種環(huán)境下測得設(shè)計(jì)方案中所需的參數(shù)并發(fā)送至上位機(jī),成功實(shí)現(xiàn)監(jiān)控并計(jì)算出PWV值,給醫(yī)務(wù)人員監(jiān)測及診斷動(dòng)脈硬化等疾病提供參考。
【圖文】：

煌ù笱Чこ趟妒墾絎宦畚?第二章 課題相關(guān)技術(shù)與原理第 7頁圖2-1 脈搏波波形和特征點(diǎn)Fig.2-1 Pulse waveform and feature pointsO 稱為脈搏波起點(diǎn)，A 為主波，，B 為潮波(重搏波前波)，C 為重搏波波峰，D 為重搏波波谷，O 稱為下一個(gè)脈搏波傳導(dǎo)速度左心室向主動(dòng)脈射入血液，進(jìn)而導(dǎo)致主動(dòng)脈壁擴(kuò)張，脈搏波起點(diǎn)。OA 為上升支

ee 的基本概念ee 是針對(duì)無線傳感器的通信協(xié)議，出于對(duì)市場可接受度、相容性、多方面的影響，且基于 IEEE 802.15.4 低速率無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)以及的發(fā)展，其備受各大廠商的關(guān)注，具體架構(gòu)可參見圖 2-3。ee 這一名詞的由來，主要源自于，發(fā)現(xiàn)花粉的蜜蜂，其將展現(xiàn)與 Z舞蹈。雖然看似屬于隨意的舞蹈，但事實(shí)上是正確的將有蜜蜂、花同伴傳達(dá)。ZigBee 由 IEEE 802.15.4 小組與 ZigBee Alliance 組織，分標(biāo)準(zhǔn)予以指定。其屬于短距離、架構(gòu)相對(duì)簡單、消耗功率、傳輸速術(shù)[28]。當(dāng)前，以 2.4GHz ISM 頻段、868MHz 以及 915MHz頻段為主的通道分別達(dá)到 16、1 以及 10 個(gè)[29]。ZigBee 對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、主從式運(yùn)最多的裝置連接可達(dá)到 255 個(gè)，擴(kuò)充性較高。多在環(huán)境安全、家庭圖 2-2 各動(dòng)脈監(jiān)測點(diǎn)Fig.2-2 Arterial monitoring points
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH77;TN92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2697946