分析基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制

林木森

摘要：無(wú)線傳輸技術(shù)取得了較為顯著的成就，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也更加廣泛的應(yīng)用于不同的社會(huì)領(lǐng)域。文章在醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中引進(jìn)該無(wú)限傳感網(wǎng)絡(luò)，介紹了一套建立于ZigBee 技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以收集病人各項(xiàng)生理指數(shù)以及圖頻等信息，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)及時(shí)的傳輸至醫(yī)療監(jiān)護(hù)基站，由此可以對(duì)病患的基本身體狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤了解，進(jìn)而可以為治療提供及時(shí)的保障。

關(guān)鍵詞：ZigBee 技術(shù) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）07-0093-01

當(dāng)今，國(guó)家人口老齡化趨勢(shì)更加明顯，老年人所占比例在不斷的提升，老年人健康和人身安全逐步引其全社會(huì)的關(guān)注，為老年人建立系統(tǒng)、安全的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是當(dāng)前也研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 關(guān)鍵技術(shù) ZigBee 技術(shù)

ZigBee技術(shù)指的是建立于802.15.4 無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的全新的短距、無(wú)線通信手段。該技術(shù)在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)進(jìn)行了一定的延伸，與此同時(shí)，ZigBee技術(shù)具有價(jià)格低廉、便于攜帶等優(yōu)勢(shì)，由于其距離短、相對(duì)簡(jiǎn)單、功耗小、信息傳輸速率相對(duì)低，所以廣泛應(yīng)用于自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。該技術(shù)可以進(jìn)行定位，可以作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議。該技術(shù)成功過(guò)解決了家庭、醫(yī)療器械、自動(dòng)化、傳感技術(shù)等多項(xiàng)問(wèn)題。較之一般的通訊手段，ZigBee具有顯著的特點(diǎn)，如下：

（1）具有較強(qiáng)的安全性。因?yàn)閆igBee技術(shù)加密方法較為先進(jìn)，為AES-128加密算法，而且具有較為理想的信息校對(duì)功能，可以在一定程度上提升信息的安全指數(shù)。（2）價(jià)格相對(duì)經(jīng)濟(jì)，成本不高。芯片價(jià)格基本都低于10元人民幣。（3）關(guān)于zigBee技術(shù)的功耗，其優(yōu)勢(shì)非常明顯，無(wú)線局域網(wǎng)的功耗數(shù)小時(shí)便會(huì)消耗殆盡，藍(lán)牙則可以支持?jǐn)?shù)天，而zigBee采用低耗模式可以堅(jiān)持?jǐn)?shù)年之久。（4）zigBee使用的工作頻段屬于免費(fèi)的，是世界通用的2.4GHz頻段。（5）延時(shí)極短，一般情況下，延時(shí)在25毫秒左右。（6）信息傳遞速率不高，一秒鐘基本可以完成10-250兆字節(jié)，這剛好可以滿足傳遞速率較低的網(wǎng)絡(luò)。（7）ZigBee的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)支持量較大，最高能夠?qū)崿F(xiàn)216個(gè)。（8）關(guān)于覆蓋范圍，ZigBee可以按照具體的發(fā)射功率等相關(guān)要素確定其實(shí)際的覆蓋距離，通常可以遠(yuǎn)至300m左右[1]。

因?yàn)閆igBee技術(shù)具備上述優(yōu)勢(shì)，所以在遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)體系中使用非常合適。

2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

文章介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)屬于多層次網(wǎng)絡(luò)形式的，也就是該監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)的組成部分有醫(yī)療監(jiān)護(hù)基站以及ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)組成部分之間形成個(gè)人傳感網(wǎng)絡(luò)。由此多數(shù)這種形式的網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)成一個(gè)監(jiān)護(hù)體系。ZigBee技術(shù)可以允許三類(lèi)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼軜?gòu)，分別為網(wǎng)狀、星形、樹(shù)型結(jié)構(gòu)[2]。第一種具有較好的健壯性，但是其能耗相對(duì)較高；第二種的優(yōu)勢(shì)是功耗非常低，具體的規(guī)模也相對(duì)簡(jiǎn)潔，不復(fù)雜，在短距傳輸中應(yīng)用較為合理；第三種結(jié)構(gòu)同星型結(jié)構(gòu)一樣形成的能耗低，同網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一樣拓展范圍廣。而醫(yī)院自身的監(jiān)護(hù)距離相對(duì)較廣，但是節(jié)點(diǎn)傳感領(lǐng)域較窄，鑒于此，我們選用樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

文章中介紹的傳感器基本由安置在監(jiān)測(cè)范圍中較為經(jīng)濟(jì)的微型ZigBee的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。該節(jié)點(diǎn)中央處理器具有監(jiān)控生命招標(biāo)的功能，同時(shí)持續(xù)收集患者各項(xiàng)生理信息。此外，該處理器還可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)部分醫(yī)療將其狀況，及時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸出去。監(jiān)控范圍內(nèi)遍布傳感器節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)收集人體的血壓、溫度、脈搏等具有一定價(jià)值的信息，這些節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)采集完畢，在通過(guò)構(gòu)建完成的途徑將信息傳輸出去，輸送給ZigBee無(wú)線通訊模塊，繼而在輸送到匯聚節(jié)點(diǎn)。最終，由控制以及顯示部分的信息處理系統(tǒng)處理和現(xiàn)實(shí)相關(guān)信息[3]。與此同時(shí)，把處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)存，儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中方便后續(xù)的信息檢索等操作。經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)也能顧利用互聯(lián)網(wǎng)傳遞給醫(yī)療監(jiān)護(hù)基站，方便專(zhuān)業(yè)醫(yī)生統(tǒng)計(jì)和分析數(shù)據(jù)，還可以利用3G 模塊將具有價(jià)值的數(shù)據(jù)傳遞給特定的醫(yī)護(hù)工作者的手機(jī)里。下圖1描述了該遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)介紹了ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療監(jiān)控中發(fā)揮非常積極作用，其市場(chǎng)發(fā)展前景非常樂(lè)觀，在未來(lái)該技術(shù)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益也是不容小覷的。

參考文獻(xiàn)

[1]頓文濤，盧高飛，左秀生，趙玉成，李子山，袁超，馬斌強(qiáng).無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2014，No.21202：43-46.

[2]陳雯，孫紅兵.基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)主體的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，v.35；No.37415：55-58.

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