基于无线传感器网络的医疗监护系统设计

摘要

传统的医疗监测设备通常利用传感器采集指定的生理参数,再通过有线的方式将数据传送到监控中心,传感器线缆长度的限制性致使病人需要长时间在监测设备附近,使病人活动受限,如果时间较长,则会给病人带来较大的心理压力,使得病人产生焦躁不安的情绪,进而会造成采集的数据不真实,出现数据假象,而且在病人数量高峰出现的情况下,由于监测设备数量有限,往往需要病人长时间的排队等待,这样不利于病情的遏制,影响康复。针对以上弊端,本文设计了基于CC1100的无线传感器网络的医疗监护系统。
　　 无线传感器网络以数据为中心,具有大规模、数字性、交互性、动态性、自组织等诸多突出的优点,在众多领域都有广阔的前景,目前已在环境监测、军事应用、预报系统、医疗护理领域做出了突出的贡献,尤其在医疗监护领域拥有巨大的科研价值。本文基于CC1100无线数传芯片,设计了无线模块硬件电路,同时设计了基于MSP430F5418的数据采集节点处理器模块电路以及基于LPCI758的汇聚节点处理器模块电路。生理信号以脉搏波信号为例,设计了脉搏波信号采集电路。于此同时,根据本设计的特点,自行架构了简单的操作系统,设计了若干个任务,并自行设计了节点间的通信协议,可以很好的满足应用的要求。在系统的低功耗设计方面,本文详细介绍了MSP430的低功耗模式应用,以及CC1100模块的无线唤醒功能,综合这两个方面,可以很好的实现系统的低功耗。最后对系统的必要参数做了性能测试,测试表明本系统可以满足应用于医院的无线生理参数采集系统。本设计可以大幅降低医院的运行成本,降低医护人员的工作量,为生命体征监测领域的发展做出了积极的贡献,对今后的探索具有一定的指导性。