穿戴式多生理參數(shù)采集與無線傳輸網(wǎng)絡(luò)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-07-01 11:38
穿戴式檢測技術(shù)與無線通信技術(shù)的結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)低心理負(fù)荷、無約束、長期監(jiān)護(hù)的有效手段。為緩解人民群眾特別是特殊用戶“看病難”、“看病貴”,醫(yī)療資源分配不均等情況提供了解決路徑。本文在深入分析穿戴式特點(diǎn)和技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,在微型化方面對檢測模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì);在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)方面,設(shè)計(jì)Ping機(jī)制協(xié)議有效克服了移動(dòng)傳感節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)中不穩(wěn)定因素;解決了一定范圍內(nèi)監(jiān)測者的可移動(dòng)性、傳感節(jié)點(diǎn)的長時(shí)間正常工作及數(shù)據(jù)的高可靠有效傳輸問題。該研究在臨床監(jiān)護(hù)、家庭保健、應(yīng)急救護(hù)、特殊人群監(jiān)護(hù)等應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。 設(shè)計(jì)微型化檢測模塊,對心電、血氧、呼吸、體溫及基于足底壓力檢測計(jì)步器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。采用硬件軟件化、元件微型化、接口微型化及布局多層化的設(shè)計(jì)思想,對穿戴式檢測模塊的微型化進(jìn)行了研究。 設(shè)計(jì)Mesh狀BSN軀域傳感網(wǎng),在家用PC機(jī)、協(xié)調(diào)器、路由器及終端節(jié)點(diǎn)之間設(shè)計(jì)Ping應(yīng)答程序機(jī)制提高網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性、魯棒性、安全性。能夠同時(shí)滿足約200m2方形范圍內(nèi)4個(gè)人3種生理信號及6種生理參數(shù)的監(jiān)測。 從社區(qū)家庭需求角度出發(fā),對傳感器分布、能量、安全進(jìn)行研究得出科學(xué)管理策略。得到一系列研...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 立題意義
1.2 健康監(jiān)測醫(yī)療形勢需求分析
1.2.1 特殊用戶要求醫(yī)療資源迅速增長
1.2.2 特殊用戶醫(yī)治難題
1.2.3 我國醫(yī)療保障體系
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容和本文結(jié)構(gòu)
1.4.1 課題簡介和研究內(nèi)容
1.4.2 本文結(jié)構(gòu)
第二章 穿戴式生理參數(shù)檢測模塊設(shè)計(jì)
2.1 心電模塊設(shè)計(jì)
2.1.1 穿戴式心電檢測模塊設(shè)計(jì)
2.1.2 心電檢測PCB 板及其測試效果
2.2 血氧模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 穿戴式血氧檢測模塊設(shè)計(jì)
2.2.2 血氧檢測PCB 板及其測試效果
2.3 呼吸模塊設(shè)計(jì)
2.3.1 穿戴式呼吸波檢測模塊設(shè)計(jì)
2.3.2 呼吸檢測PCB 板及其測試效果
2.4 體溫模塊設(shè)計(jì)
2.4.1 穿戴式體溫檢測模塊設(shè)計(jì)
2.4.2 體溫檢測PCB 板及其測試效果
2.5 基于足底壓力檢測計(jì)步器設(shè)計(jì)
2.5.1 無線計(jì)步鞋模塊設(shè)計(jì)
2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.6 模塊微型化設(shè)計(jì)
2.7 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于ZigBee 信息監(jiān)測BSN 構(gòu)建
3.1 ZigBee 技術(shù)
3.1.1 ZigBee 的主要特性
3.1.2 ZigBee 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 BSN 設(shè)計(jì)
3.3.1 BSN 硬件設(shè)計(jì)
3.3.2 BSN 程序設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第四章 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及性能測試
4.1 社區(qū)家庭監(jiān)護(hù)需求分析
4.2 傳感器分布式策略
4.2.1 無線傳感網(wǎng)環(huán)境測試
4.2.2 無線傳感器分布情況
4.3 傳感器能量管理策略
4.3.1 休眠機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)融合
4.3.3 多跳短距離通信
4.4 安全管理策略
4.4.1 通信安全
4.4.2 信息安全
4.5 本章小節(jié)
第五章 基于UML 監(jiān)護(hù)基站設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)分析
5.1.1 監(jiān)護(hù)基站系統(tǒng)用例分析
5.1.2 功能模塊的需求框圖
5.2 UML 需求分析建模
5.2.1 場景分析及開發(fā)
5.2.2 基于場景生成用例
5.3 基于 UML 的軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 設(shè)計(jì)用例實(shí)現(xiàn)方案
5.3.2 數(shù)據(jù)庫存儲設(shè)計(jì)
5.4 監(jiān)護(hù)基站人機(jī)界面及運(yùn)行效果圖
5.5 本章小節(jié)
總結(jié)與展望
工作總結(jié)
工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄 1 部分電路原理圖
附錄 2 部分下位機(jī)程序
附錄 3 部分上位機(jī)程序
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3836185
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 立題意義
1.2 健康監(jiān)測醫(yī)療形勢需求分析
1.2.1 特殊用戶要求醫(yī)療資源迅速增長
1.2.2 特殊用戶醫(yī)治難題
1.2.3 我國醫(yī)療保障體系
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容和本文結(jié)構(gòu)
1.4.1 課題簡介和研究內(nèi)容
1.4.2 本文結(jié)構(gòu)
第二章 穿戴式生理參數(shù)檢測模塊設(shè)計(jì)
2.1 心電模塊設(shè)計(jì)
2.1.1 穿戴式心電檢測模塊設(shè)計(jì)
2.1.2 心電檢測PCB 板及其測試效果
2.2 血氧模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 穿戴式血氧檢測模塊設(shè)計(jì)
2.2.2 血氧檢測PCB 板及其測試效果
2.3 呼吸模塊設(shè)計(jì)
2.3.1 穿戴式呼吸波檢測模塊設(shè)計(jì)
2.3.2 呼吸檢測PCB 板及其測試效果
2.4 體溫模塊設(shè)計(jì)
2.4.1 穿戴式體溫檢測模塊設(shè)計(jì)
2.4.2 體溫檢測PCB 板及其測試效果
2.5 基于足底壓力檢測計(jì)步器設(shè)計(jì)
2.5.1 無線計(jì)步鞋模塊設(shè)計(jì)
2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.6 模塊微型化設(shè)計(jì)
2.7 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2.8 本章小結(jié)
第三章 基于ZigBee 信息監(jiān)測BSN 構(gòu)建
3.1 ZigBee 技術(shù)
3.1.1 ZigBee 的主要特性
3.1.2 ZigBee 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3 BSN 設(shè)計(jì)
3.3.1 BSN 硬件設(shè)計(jì)
3.3.2 BSN 程序設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第四章 監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)及性能測試
4.1 社區(qū)家庭監(jiān)護(hù)需求分析
4.2 傳感器分布式策略
4.2.1 無線傳感網(wǎng)環(huán)境測試
4.2.2 無線傳感器分布情況
4.3 傳感器能量管理策略
4.3.1 休眠機(jī)制
4.3.2 數(shù)據(jù)融合
4.3.3 多跳短距離通信
4.4 安全管理策略
4.4.1 通信安全
4.4.2 信息安全
4.5 本章小節(jié)
第五章 基于UML 監(jiān)護(hù)基站設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)分析
5.1.1 監(jiān)護(hù)基站系統(tǒng)用例分析
5.1.2 功能模塊的需求框圖
5.2 UML 需求分析建模
5.2.1 場景分析及開發(fā)
5.2.2 基于場景生成用例
5.3 基于 UML 的軟件設(shè)計(jì)
5.3.1 設(shè)計(jì)用例實(shí)現(xiàn)方案
5.3.2 數(shù)據(jù)庫存儲設(shè)計(jì)
5.4 監(jiān)護(hù)基站人機(jī)界面及運(yùn)行效果圖
5.5 本章小節(jié)
總結(jié)與展望
工作總結(jié)
工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄 1 部分電路原理圖
附錄 2 部分下位機(jī)程序
附錄 3 部分上位機(jī)程序
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3836185
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3836185.html
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