基于LoRa技术的智慧医疗输液监测系统的设计与实现

发布时间：2020-06-06 17:26

【摘要】：智慧医疗是以物联网为核心、信息高度共享化和动态化的医疗信息生态系统。目前,物联网和云计算等技术均取得了长足的进步,也促使了智慧医疗向着更深入的互联互通的方向去探索,提升了医疗信息的高度移动性和共享性。智慧医疗在不断被定义的同时也不断地改变着我们的就医方式,也因此催生出了如冷链管理、生命体征监控、输液监测和婴儿防盗等智慧医疗子系统。本文将针对智慧医疗下的输液监测系统展开研究。本文在分析了现有输液监测系统方案的基础之上,总结了现有方案存在的问题和不足,提出了一种基于线阵CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)的输液监测方法,并融入物联网、传感器和云计算等技术,设计和实现了一种新型的基于LoRa技术的输液监测系统。本系统的主框架可分为以下四部分:1)输液监测终端,其主要利用线阵CCD传感器、温湿度传感器完成病房输液状态等信息的检测;2)无线通信网络,其包括LoRa模块和LoRa网关,用于实现多个监测终端输液状态信息的上传;3)监测管理平台,用于实现输液数据的数据处理、显示和存储,同时负责监测终端的管理、与物联网云平台的数据通信和用户权限认证等;4)物联网云平台和远程监测设备,主要用于实现远程的输液数据存储、终端远程管理以及远程报警功能。综合以上四大模块,本系统可以较好的解决医疗行业输液监测中存在的部分问题。在系统设计方面,本系统的硬件部分采用STM32F401RCT6单片机作为主控单元,在低功耗的条件下保证监测终端的正常运行,采用LoRa星型组网作为系统的无线传输方案,不但降低无线传输功耗,而且提高了通信距离。在软件设计方面,利用Qt开源框架开发输液监测管理平台,用于信息显示和设备管理;MySQL数据库用于实现了输液监测数据的本地存储及管理;利用OneNET云平台实现远程的输液监测数据存储、设备管理、监控和即时报警。最后,经过测试、分析和优化,证实了系统的可行性。本系统优化了现有的输液监测管理模式,提高了医疗工作的效率和安全性,具有较高的应用价值,对智慧医疗的普及也具有一定的促进作用。
【图文】：

图2.1 LoRa 扩频调制原理图2.2.2 物理层帧结构及参数LoRa 的物理层帧结构如图 2.2 所示。其中，前导码 Preamble 是用来通知接收随后传输的数据为有效数据，从而保证接收机和输入的数据流之间的同时间步eader 是可选的；CR 固定为 4/8，其内容包括了 1Byte 的载荷字节长度，用于说否存在一个长度为 16 的 CRC 校验以及发送数据的码率 CR，Header 本身也带RC 功能，可以用来检查 Header 自身信息是否正确，，若已知了长度、CRC 和码R 时，Header 段则以省略掉。

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【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.44;TN929.5;R-05

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本文编号：2700015