基于ZigBee技术的独居老人远程监护系统的设计与实现

发布时间：2017-10-16 19:41

  本文关键词：基于ZigBee技术的独居老人远程监护系统的设计与实现

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【摘要】：近几年,很多无人照看的独居老人因突发疾病或发生意外,辞世家中多日无人察觉的新闻见诸报端,引起了社会对独居老人这个群体的广泛关注。独居老人作为社会的一个弱势群体,如果能够对他们进行有效的实时监护,可避免许多类似事故的发生。因此,本文设计了一种针对独居老人的远程健康监护系统。本文将独居老人的健康参数和居住环境参数作为监测目标,结合智能家居和移动通信技术,实现对独居老人远程实时健康监护。首先,介绍了当前人体远程健康监护方面的国内外研究现状和研究意义。然后,提出一种基于ZigBee技术的独居老人远程健康监护系统。系统选用具有低功耗等优点的德州仪器CC2530F256芯片构建ZigBee无线传感器网络,结合多种传感器采集居住环境温湿度和老人体温数据,监测居住环境内烟雾等有害气体以及对老人跌倒的判断。采用RT5350开发板设计了连接无线网络和Internet的系统网关,改进串口协议进行数据的收发与存储。最后,开发了Android系统的远程监护客户端APP,能够显示传感器实时数据,接收异常报警提示,利用M-JPEG视频流进行视频监控等。通过对系统的功能性测试和准确性测试,本系统能够实时显示老人体温数据和环境数据,对有害气体和老人跌倒等异常情况进行及时报警提示。系统测试表明,基于ZigBee技术的独居老人远程健康监护系统具有良好的稳定性、准确性、实时性。
【关键词】：CC2530 ZigBee 远程监护 Android
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TN92
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究内容及意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.3.1 国外研究现状11-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 论文的结构安排14-15
• 第2章 系统的总体架构与关键技术15-24
• 2.1 系统总体架构15-20
• 2.1.1 无线传感器网络16-18
• 2.1.2 监护系统网关18-19
• 2.1.3 远程监护客户端19-20
• 2.2 关键技术介绍20-23
• 2.2.1 ZigBee技术20-21
• 2.2.2 Android操作系统21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 系统硬件组成24-33
• 3.1 芯片的选型24
• 3.2 协调器节点硬件组成24-27
• 3.2.1 CC2530电源模块25
• 3.2.2 CC2530串口通信模块25-26
• 3.2.3 CC2530无线射频模块26-27
• 3.3 传感器节点硬件组成27-30
• 3.3.1 环境温湿度传感器28-29
• 3.3.2 烟雾传感器29
• 3.3.3 体温传感器29-30
• 3.3.4 跌倒检测传感器30
• 3.3.5 无线视频采集摄像头30
• 3.4 监护系统网关硬件30-32
• 3.4.1 网关硬件选型30-31
• 3.4.2 硬件实物展示31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 系统软件设计33-61
• 4.1 ZigBee节点程序设计33-42
• 4.1.1 协调器节点程序设计33-35
• 4.1.2 传感器节点程序设计35-36
• 4.1.3 跌倒检测方法36-40
• 4.1.4 ZigBee网络中设备绑定40-42
• 4.1.5 ZigBee程序的移植42
• 4.2 网关程序设计42-50
• 4.2.1 网关的开发43-46
• 4.2.2 网关的串口开发46-47
• 4.2.3 串口通信协议设计47-50
• 4.3 客户端程序设计50-60
• 4.3.1 Socket通信设计51-52
• 4.3.2 SQLite数据库设计52-54
• 4.3.3 Android远程居住环境监测设计54-57
• 4.3.4 Android远程视频监控设计57-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第5章 系统测试及分析61-67
• 5.1 系统功能测试61-66
• 5.2 跌倒检测准确率测试66
• 5.3 本章小结66-67
• 结论67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 作者简介72
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果72-73

【参考文献】

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本文编号：1044579