【摘要】：為實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生理數(shù)據(jù)的無線傳輸,建立醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的無線采集網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng),針對適用ZigBee技術(shù)的醫(yī)學(xué)數(shù)字終端與基于藍(lán)牙和WiFi技術(shù)的PC或手持終端之間的通信障礙,本文專門設(shè)計開發(fā)了一款醫(yī)用便攜式數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),在解決兩端通信障礙的同時,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲和部分?jǐn)?shù)據(jù)的顯示。在硬件設(shè)計上,本文在保證通信速率的前提下,格外注重器件的體積和續(xù)航能力,采用小封裝和低功耗的芯片和器件。在軟件設(shè)計上,主控程序方面采用FreeRTOS嵌入式實(shí)時任務(wù)操作系統(tǒng),其有效的解決了非實(shí)時操作系統(tǒng)易死機(jī)的弊端,并且利用任務(wù)調(diào)度體系有效提高了系統(tǒng)的工作效率和可移植性。在ZigBee通信組網(wǎng)方面,本設(shè)計采用成熟的Z-Stack協(xié)議棧,其全面的功能和優(yōu)異的特性為ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)提供了良好的平臺。在WiFi和藍(lán)牙通信上利用成熟的模塊化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了串口透明傳輸?shù)墓δ懿⑶腋鶕?jù)TCP/IP協(xié)議利用網(wǎng)關(guān)已有功能設(shè)計了一套可靠穩(wěn)定的WiFi網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制。在通信協(xié)議的設(shè)計上,本文通過調(diào)查學(xué)習(xí)掌握了一般情景下的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)特點(diǎn)以及醫(yī)學(xué)應(yīng)用場景的情況,開發(fā)了一套廣泛適用、可擴(kuò)展性強(qiáng)的簡單通信協(xié)議,可以適用于多種醫(yī)學(xué)應(yīng)用場景,方便后期移植和二次開發(fā)。為了驗(yàn)證網(wǎng)關(guān)原理樣機(jī)的醫(yī)療實(shí)用性,本文還搭建了便攜式生理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和醫(yī)用無線輸液監(jiān)測系統(tǒng)。以無線網(wǎng)關(guān)為樞紐,便攜式生理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可滿足長時程、多參數(shù)、多頻次獲取生理數(shù)據(jù)的需求,隨時隨地?zé)o線監(jiān)測病患的生理狀態(tài),也可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療。針對輸液監(jiān)測需求開發(fā)了醫(yī)用無線輸液監(jiān)測系統(tǒng),以無線網(wǎng)關(guān)為中心,實(shí)現(xiàn)了輸液情況的實(shí)時監(jiān)測和有效預(yù)警,極大提高了醫(yī)護(hù)人員的工作效率和工作質(zhì)量。在完成網(wǎng)關(guān)功能和系統(tǒng)總體測試后,本文對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了性能測試,在常規(guī)的通信性能和功耗測試中網(wǎng)關(guān)達(dá)到了預(yù)期效果,具有一定的實(shí)用價值。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R319;TN92
【圖文】：

ZigBee協(xié)議整體結(jié)構(gòu)劃分

其主要工作為建立和維護(hù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并為節(jié)點(diǎn)命名和綁定路由，在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)逡逑上完成尋址、路由和安全的工作。在ＺｉｇＢｅｅ技術(shù)上，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為星型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀逡逑結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如圖１－３所示［１Ｇ］逡逑Ｑ＼邋，Ｐ邋＃邋＃逡逑＾邐ａ＇邋６邐系、丨邋＼ｎ逡逑0，邋／邋＼邋00°６°逡逑樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑春協(xié)調(diào)器逡逑一一尊、＼邋ｙｎ邐▲逡逑ｗ邐丨邐Ｄ邋路由器逡逑Ｑ邋

本文編號：2772123