基于BB-Black開發板的智能硬件生理監測

2.3.2 CGI和SQLite數據庫互動設計

CGI與SQLite數據的互動主要包括CGI程序在SQLite數據庫上建立生理數據表，插入生理數據；CGI按照表單提交內容對數據表進行增刪改查詢操作。其主要的控制函數代碼略——編者注。

其中getcgidata()實現GET和POST兩種方式從網頁獲取字符串函數；若為””“GET”方式，則通過getenv("QUERY_STRING")函數獲取字符串函數；若為“POST”方式，首先用atoi(getenv("CONTENT_LENGTH"))函數獲取字符串長度，再利用(char)fgetc(stdin)函數依次獲取單個字符。

通過getcgidata()函數從網頁獲取的字符串中各數據項由‘&’符號隔開，getstringdata()函數則是去掉‘&’符號，提取有效信息，為select_pluse_spo2()函數對SQLite數據庫執行查詢操作提供參數。

select_pluse_spo2()函數以getstringdata()函數得到的有效信息為參數，執行打開數據庫、查詢數據、向網頁打印數據操作。部分功能實現代碼代碼略——編者注。

3 參數發送和接收功能的設計

3.1 數據采集模塊功能實現

生理數據采集模塊，由數據監測模塊和無線傳感節點ZigBee組成。數據監測模塊負責采集數據，ZigBee節點負責接收、解析和傳輸數據；解析過程根據監測項目調用相應的子程序(如測血氧、脈搏、體溫等)；傳輸數據時終端節點和非終端節點分別調用向串口發送子程序和發射子程序。具體的實現程序流程如圖7所示。

圖7 ZigBee節點參數接收和發送流程圖

3.2 ARM板上生理數據接收功能實現

在ARM板上首先打開串口，然后配置發短信所需的串口參數，并初始化接收緩沖區，開始循環讀串口數據包；當讀取到數據時，對數據包進行分析，獲取隱含的血氧飽和度和脈搏值，并進行健康監測(按照健康生理指標監測)，如果獲取的生理數據不正常，則會向監護人手機發送短信(包含相應的生理數據和健康狀況說明)。最后，將生理數據包轉換為十六進制數據存入文檔。具體的處理流程如圖8所示。

圖8 ARM板接收和處理生理數據的流程圖

4 系統功能測試

測試前，需通過開發板上的USB和UART接口，將生理數據接收模塊和GSM/GPRS模塊連接；通過RJ45接口將開發板接入網絡；同時用戶根據需要佩戴數據采集模塊。完成硬件連接后各模塊上電，待系統自動啟動各項服務后，進行測試。

以脈搏和血氧濃度為例，測試登錄界面，用戶查詢生理數據結果顯示，以及手機接收短信，如圖9所示。

通過性能測試表明： 測試者穿戴完畢上電后，設備可智能工作。測試者可以實時收到生理數據短信提示，同時也可以通過網頁快速地訪問、修改生理數據。但受傳感器信號覆蓋范圍的影響(據測試，兩個傳感節點間可傳遞數據包的間隔距離上限為1.5 m)，測試者的自由度有限。由于嵌入式設備存儲空間有限，存儲在SQLite數據中的數據會每隔一個小時以數據包的形式通過GSM發送給測試者。

圖9 用戶登錄界面

總體來說，該系統與傳統的醫療監測設備相比，具有易攜帶、低功耗、低成本等優點，在未來的家庭子女遠程監護老人和提高人們生活質量方面，有良好的市場前景。但系統仍存在不足，今后的工作主要是戶外無線傳感網絡環境的搭建研究，實現更大范圍、更實用的遠程醫療監控。

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柏雪峰、劉博(碩士研究生)，研究方向為嵌入式系統軟件開發及應用；楊斌(教授)，研究方向為單片機及嵌入式系統應用。

Bai Xuefeng,Yang Bin,Liu Bo

(School of Information Science and Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China)

With the continuous development of IT technology,a new conception of intelligent hardware is proposed,the intelligent degree of the hardware has become one of the standard measurement of a country's IT technology level.Medical equipments as one of areas of concerned,the intelligent directly affects people's quality of life.This paper takes BB-Black as the core,conbining with ZigBee wireless sensor node and GSM/GPRS module,sets up Web server and SQLite database,then can receive,analyze and store physiological data acquired by the ZigBee node.Lastly,it controls GSM/GPRS to send emergency call and text messages.The solution lets the hardware is intelligent,which provides automatic physiological monitoring function and makes convenience for people's life.

intelligent hardware;BB-black;Web server;SQLite database;GSM/GPRS;physiological monitoring

TP399

A

迪娜

2014-12-04)