一种基于嵌入式Internet的远程医疗监护系统的设计与实现
发布时间：2020-07-15 21:57
【摘要】：随着信息技术和通信技术的飞速发展,医疗设备逐步趋向智能化、信息化和网络化,为远程医疗监护的研究奠定了技术基础。作为一种新兴医疗方式,远程医疗监护可以减少患者往返医院次数和住院时间、降低医疗成本,同时方便与医护人员及时沟通、促进病情恢复。当前常见的远程医疗监护系统普遍存在价格昂贵、传输数据速率低等缺点,无法满足大范围普及的需求,鉴于此我们设计并实现了一种基于嵌入式Internet技术的低成本系统方案。 该系统由监测终端和监控中心服务器两部分构成,两者之间通过Internet进行连接。其中监测终端及嵌入式Internet技术的实现是本课题研究重点。本文主要工作如下: (1)在分析比较常用的嵌入式Internet接入方式的基础上,提出以Atmel公司生产的ARM处理器AT91SAM7X256和RT_Thread实时操作系统为核心来实现监测终端的嵌入式Internet接入。具体实现中表明这种方式不但降低了成本和开发难度,而且提高了可靠性和通信速率。 (2)硬件方面,设计实现以AT91SAM7X256为核心的监测终端电路,包括以太网接口、RS232串口、存储设备、人机交互和电源,为Internet通信和生理参数采集提供了硬件基础。 (3)软件方面,首先选择RT_Thread作为监测终端的软件基础,并将其移植到硬件平台上,从而为上层程序开发提供多线程、信号量、邮箱等机制,并为嵌入式Internet实现提供TCP/IP协议栈;然后在RT_Thread基础上进行设备驱动程序和应用程序开发,实现了监测终端的全部功能,其中重点实现了以太网驱动,并利用协议栈提供的应用程序接口编写了TCP客户端程序;最后采用虚拟仪器LabVIEW开发监控中心服务器监控软件,包括TCP服务器程序和监控管理程序,实现了与监测终端的通信,以及对患者病历和生理参数的管理。 最后在局域网中对监测终端和监控软件进行了测试。结果表明,本文设计的远程医疗监护系统能稳定可靠的运行,实现了人体监护参数的上传,达到了远程监护目的。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.1;TP277
【图文】：
第二章 系统结构和嵌入式 Internet 实现方案2.1 系统结构基于嵌入式Internet技术实现的远程医疗监控系统的结构图如图2.1所示：Internet监测终端家庭2监测终端家庭1监测终端家庭N监控中心医院服务器图 2.1 基于嵌入式 Internet 的远程医疗监护系统结构系统由监测终端和监控中心服务器组成，它们之间通过Internet来实现数据通信。监测终端位于远程家庭，它采用嵌入式Internet技术实现，负责采集患者的生理参数并通过Internet上传到监控中心服务器，供医生进行诊断，同时接收来自监控中心服务器的诊断结果、治疗意见等信息。监测终端是本系统设计的重点，因为它直接关系到Internet通信的实现。监控中心服务器位于医院，它通过监控软件和数据库对病人病历和生理参数进行管理，并为监测终端提供咨询和指导服务。2.2 嵌入式 Internet 关键技术要对嵌入式Internet进行实现
议层的功能及包含的协议：层，对应着OSI参考模型中的物理层和数据链IP数据报并通过特定的网络发送，或接收到上层协议。局域网（LAN）技术，如以数据接口）等工作在这一层[15]。有定义具体的网络接口协议，目的是能够协议在实际应用的网络如以太网、令牌环实现中，需要选择网络接口层所使用的局域来自传输层的分组，将分组形成数据报（，最终将数据报从源主机发送到目的主机ARP/RARP（地址解析协议/发向地址解析协[18]。IP协议族的核心协议，它负责路由数据报，
依据本课题提出的嵌入式Internet实现方案，监测终端的硬件以嵌入式处理器AT91SAM7X256为核心，进行外围电路的扩展。具体实现了以太网接口、RS232串口、人机交互、存储设备和电源部分。监测终端的硬件结构如图3.1所示：图 3.1 监测终端硬件结构通讯接口包括以太网接口和RS232串口，其中以太网接口用来接入Internet，实现与监控中心服务器的数据通信，它是嵌入式Internet硬件的具体实现。RS232串口则与生理参数采集设备通信，进行患者生理参数的采集。人机交互部分包括LCD显示屏、4×4键盘、LED显示灯和蜂鸣器，其直接面向用户，执行数据的输入和信息的输出显示。存储设备采用DataFlash，用来暂时保存采集到的生理参数和来自监控中心服务器的重要数据
本文编号：2757064
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP368.1;TP277
【图文】：
第二章 系统结构和嵌入式 Internet 实现方案2.1 系统结构基于嵌入式Internet技术实现的远程医疗监控系统的结构图如图2.1所示：Internet监测终端家庭2监测终端家庭1监测终端家庭N监控中心医院服务器图 2.1 基于嵌入式 Internet 的远程医疗监护系统结构系统由监测终端和监控中心服务器组成，它们之间通过Internet来实现数据通信。监测终端位于远程家庭，它采用嵌入式Internet技术实现，负责采集患者的生理参数并通过Internet上传到监控中心服务器，供医生进行诊断，同时接收来自监控中心服务器的诊断结果、治疗意见等信息。监测终端是本系统设计的重点，因为它直接关系到Internet通信的实现。监控中心服务器位于医院，它通过监控软件和数据库对病人病历和生理参数进行管理，并为监测终端提供咨询和指导服务。2.2 嵌入式 Internet 关键技术要对嵌入式Internet进行实现
议层的功能及包含的协议：层，对应着OSI参考模型中的物理层和数据链IP数据报并通过特定的网络发送，或接收到上层协议。局域网（LAN）技术，如以数据接口）等工作在这一层[15]。有定义具体的网络接口协议，目的是能够协议在实际应用的网络如以太网、令牌环实现中，需要选择网络接口层所使用的局域来自传输层的分组，将分组形成数据报（，最终将数据报从源主机发送到目的主机ARP/RARP（地址解析协议/发向地址解析协[18]。IP协议族的核心协议，它负责路由数据报，
依据本课题提出的嵌入式Internet实现方案，监测终端的硬件以嵌入式处理器AT91SAM7X256为核心，进行外围电路的扩展。具体实现了以太网接口、RS232串口、人机交互、存储设备和电源部分。监测终端的硬件结构如图3.1所示：图 3.1 监测终端硬件结构通讯接口包括以太网接口和RS232串口，其中以太网接口用来接入Internet，实现与监控中心服务器的数据通信，它是嵌入式Internet硬件的具体实现。RS232串口则与生理参数采集设备通信，进行患者生理参数的采集。人机交互部分包括LCD显示屏、4×4键盘、LED显示灯和蜂鸣器，其直接面向用户，执行数据的输入和信息的输出显示。存储设备采用DataFlash，用来暂时保存采集到的生理参数和来自监控中心服务器的重要数据
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 余聂芳;基于JMF的远程医疗护理系统的分析与设计[D];北京邮电大学;2012年
本文编号：2757064
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