基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统

发布时间：2017-04-06 03:15

  本文关键词：基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的发展和人们生活质量的提高,人们日益关注自身的健康状况。相应地,对医疗服务的要求也随之提高,已经不再满足于传统观固定、单一的诊疗模式。但目前,医疗监护系统仍是基于传统的有线方式,布线繁杂、体积笨重,这大大限制了病人和监护人员的活动。同时,众多附于病人身体的设备探棒,会造成病人的紧张情绪和心理负担,使得检测结果与真实情况存在一定偏差,影响病情的准确诊断。传感器技术、无线通信技术、MEMS技术等技术的飞速发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)随之应运而出。作为无线传感器网络的无线传输的载体,新兴的ZigBee无线通信技术广泛地应用于工业、农业、军事等领域,同时也会医疗监护提供了全新的解决方案。针对传统医疗监护系统存在的缺点,本文提出了基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统的设计方案。该方案着眼于医疗设备的微型化和医疗监护的无线化。系统由无线终端节点、网络协调器和上位机三部分组成。在病区,无线终端节点利用各种医疗传感器采集病人生理参数,数据通过ZigBee无线网络至网络协调器,网络协调器对数据进行进一步的处理。在监护中心,网络协调器通过串口与上位机通信,将接收的数据传输至上位机。最终使整个系统实现病人生理参数的采集、处理、传输、存储和显示。实验结果表明,基于ZigBee可穿戴传感器的医疗监护系统满足设计要求并能实现既定功能。它具备微型化(可穿戴)、无线化、多功能、易扩展等优点,对医疗监护和医疗设备的发展具有一定的参考意义和应用价值。
【关键词】：无线传感器网络 ZigBee 医疗监护 可穿戴传感器 生理参数
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN92
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 课题研究的背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 国外研究现状16-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.3 论文研究内容19
• 1.4 论文结构安排19-22
• 2 无线传感器网络与ZigBee技术22-32
• 2.1 无线传感器网络概述22-24
• 2.1.1 传感器网络结构22-23
• 2.1.2 传感器节点结构23-24
• 2.1.3 传感器网络特点24
• 2.2 常见无线通信技术24-27
• 2.3 ZigBee通信标准27-30
• 2.3.1 ZigBee技术概述27-28
• 2.3.2 ZigBee网络结构28-29
• 2.3.3 ZigBee协议栈29-30
• 2.3.4 ZigBee应用前景30
• 2.4 本章小结30-32
• 3 系统总体设计32-42
• 3.1 系统需求分析32
• 3.2 系统设计要求32-33
• 3.3 系统方案33-40
• 3.3.1 体温采集方案34-35
• 3.3.2 脉搏采集方案35
• 3.3.3 血氧采集方案35-37
• 3.3.4 血压采集方案37-39
• 3.3.5 无线解决方案39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 系统硬件设计42-56
• 4.1 无线终端节点42-52
• 4.1.1 数据采集模块43-46
• 4.1.2 数据处理模块46-47
• 4.1.3 无线收发模块47-51
• 4.1.4 电源模块51-52
• 4.2 网络协调器52-55
• 4.2.1 MSP430控制器52-53
• 4.2.2 无线通信模块53-54
• 4.2.3 串口通信模块54-55
• 4.2.4 JTAG调试模块55
• 4.3 本章小结55-56
• 5 系统软件设计56-68
• 5.1 软件开发平台56-57
• 5.2 ZigBee协议栈Z-Stack57-62
• 5.2.1 Z-Stack架构58-59
• 5.2.2 Z-Stack运行机制59-62
• 5.3 数据采集程序62-64
• 5.3.1 体温采集程序62-63
• 5.3.2 脉搏采集程序63-64
• 5.4 无线通信程序64-65
• 5.5 串口通信程序65-66
• 5.6 本章小结66-68
• 6 系统测试与分析68-80
• 6.1 数据采集模块测试与分析68-72
• 6.1.1 模块测试68-72
• 6.1.2 结果分析72
• 6.2 节点网络通信测试与分析72-78
• 6.2.1 组网测试73-75
• 6.2.2 串口测试75-78
• 6.2.3 结果分析78
• 6.3 本章小结78-80
• 7 总结与展望80-84
• 7.1 论文总结80-81
• 7.2 展望81-84
• 致谢84-86
• 参考文献86-90
• 作者简介及读研期间主要科研成果90

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