基于ZigBee的生理参数监测系统研发

摘要

随着信息技术、无线通信技术、无线传感器技术的快速发展，给医疗领域带来新的思路和解决方案，促进了智能医疗的发展。智能医疗是利用先进的物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的信息交互，搭建信息化的医疗信息平台。其中的人体生理参数监测系统就是智能医疗中重要的一个部分，通过智能医疗设备对患者进行实时监测，将人体生理参数监测数据通过无线网络的方式发送到远程的监护中心，医务人员可以随时了解患者的身体状况。这给医务人员和患者都带来极大的便利。
　　本文针对智能医疗的需求状况，研发了一种生理参数监测系统，该系统是将ZigBee无线通信技术和人体生理参数监测技术相结合，实现对生理参数信息的获取、处理和无线传输。依靠ZigBee技术强大的组网能力，系统能容纳上百个监测节点，同时，监护中心软件可以实时显示被监测者的生理参数信息。
　　本系统主要是由三个模块组成：数据采集模块、数据处理和传输模块以及监护中心数据处理与管理模块。系统的数据采集模块实现人体生理参数如体温和心率数据的采集，采用 DS18B20传感器设计系统的体温采集模块，采用 PPG技术设计系统的心率采集模块；数据处理和传输模块采用 CC2530作为核心处理器，可以处理传感器采集到的数据，然后通过无线的方式发送到ZigBee网络协调器中，由网络协调器收集的最终数据通过串口的方式发送到计算机上，计算机上的监测软件可以实时显示人体的生理参数如体温和心率值，体温值和心率超过正常范围会发出警报。
　　本文研发的生理参数监测系统允许患者在一定范围内自由行动，解决了传统人工监测或者有线监测所带来的耗费大量的人力物力资源、限制患者的活动范围、给患者带来紧张情绪以及在便利性和实时性方面存在的缺陷，减轻患者的心里负担，不受有线监测的影响，这对病情康复有很大的帮助，系统采用多节点监测和无线传输也提高了医务人员的工作效率。

目录

第一章 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外的研究现状及发展趋势

1.3本文的主要工作与结构安排

第二章 主要应用技术及系统总体设计方案

2.1 ZigBee技术

2.2短距离无线通信技术的比较

2.3无线传感器网络

2.4 PPG技术

2.5系统设计方案

2.6本章小结

第三章 ZigBee生理参数监测系统硬件设计及实现

3.1系统硬件设计分析

3.2 ZigBee模块

3.3电源模块

3.4传感器模块

3.5本章小结

第四章 ZigBee生理参数监测系统软件设计

4.1系统软件设计分析

4.2 ZigBee组网及通信程序设计

4.3节点生理参数采集程序设计

4.4LabVIEW监测软件程序设计

4.5本章小结

第五章 ZigBee生理参数监测系统测试与分析

5.1系统实现

5.2功能测试及分析

5.3通信质量测试及分析

5.4本章小结

总结与展望

参考文献

声明

致谢