人体健康参数的嵌入式远程监测系统

摘要

定期体检对于人们身体健康具有一定的保障作用，传统意义上的体检往往是人们到固定的医院进行，然而现在许多社区的年轻人或者老人因为某些原因，不愿意或者不方便到医院检查，远程医疗监护系统成为了温馨小区的健康保障。但是由于该系统的应用及维护成本极高，目前在国内外只有一些高档的小区才配备此系统。为了减少小区远程医疗监护系统的成本，以惠及广大人民群众，本文提出应用于小区的人体健康参数的嵌入式远程监测系统，针对该系统本文做了以下研究内容:
　　首先，针对该系统提出以下检测参数:心电信号，体温信号，图像信号。并针对生理信号的产生及检测原理进行详细的分析和论述。
　　其次，该系统提出基于嵌入式Linux系统开发平台，并将整个系统分成几个子系统:心电采集子系统，体温采集子系统，血氧饱和度采集子系统，图像采集子系统，TCP网络传输子系统，Boa的网络服务器子系统。设计基于S5PV210的ARM芯片的电路。
　　然后，针对整个系统进行软件设计。软件设计包括嵌入式开发环境搭建，其中包含交叉编译环境的搭建，Samba服务器的搭建，TFTP及NFS服务的实现;嵌入式Linux系统的搭建，其中包含Uboot的编译和移植，Linux系统的编译和移植，NFS根文件系统的制作和加载;服务端程序设计，其中包括基于Epoll架构的主程序设计，生理参数采集子系统（涉及I2C/SPI驱动架构，字符驱动）的设计，基于V4L2的图像采集子系统的设计，基于openSSL加密的网络传输系统的设计，Web服务器Boa的实现以及CGI程序设计，基于Sqlite数据库管理的实现及Makefile的编写;客户端程序设计，客户端采用HTML语言设计远程监控系统的网页界面。
　　最后，对系统的功能进行测试。采集数据表明:系统能够从客户端进行远程健康数据采集，满足系统的设计要求。

目录

声明

摘要

1．1 研究目的及意义

1．2 人体生理参数监测的国内外研究现状综述

1．3 嵌入式系统的国内外发展及Linux系统的总体架构

1．4 基于嵌入式的远程健康监测系统的总体架构及优势

1．5 论文主要内容

第2章 人体健康参数远程监测系统方案及检测原理

2．1 嵌入式方案

2．2 健康参数检测原理

2．2．1 心电信号检测原理

2．2．2 温度信号检测原理

2．2．3 血氧饱和度检测原理

2．3 数据采集模块

2．3．1 心电采集模块

2．3．2 温度采集模块

2．3．3 血氧饱和度采集模块

2．3．4 图像采集模块

2．4 传输方案选择

2．4．1 无线通信技术

2．4．2 HLK-RM04模块介绍

2．5 本章小结

第3章 嵌入式硬件电路设计

3．1 TQ210主控制核心板的电路设计

3．1．1 TQ210核心板芯片介绍

3．2 电源电路的设计

3．3 数据采集电路的设计

3．3．1 心电采集电路的设计

3．3．2 温度采集电路的设计

3．3．3 图像采集电路的设计

3．4 本章小结

第4章 基于Linux系统的嵌入式软件设计

4．1 嵌入式开发环境的搭建

4．1．1 交叉编译环境的搭建

4．1．2 Samba服务器的搭建

4．1．3 TFTP服务和NFS服务的搭建

4．2 嵌入式Linux系统的搭建

4．2．1 Uboot的编译和移植

4．2．2 Linux内核的编译及移植

4．2．3 NFS根文件系统的制作和加载

4．3 服务器端程序设计

4．3．1 基于Epoll架构的主程序设计

4．3．2 健康参数采集子系统的设计

4．3．3 图像采集子系统的设计

4．3．4 基于openSSL加密的传输子系统设计

4．3．5 Web服务器Boa的编译和移植

4．3．6 CGI程序设计

4．3．7 基于Sqlite数据库管理的实现

4．3．8 Makefile的编写

4．4 客户端端程序设计

4．5 本章小结

第5章 远程人体健康监测系统测试

5．1 远程登录服务器测试

5．2 健康参数及视频采集测试

5．2．1 心电信号采集测试

5．2．2 系统温度采集测试

5．2．3 血氧饱和度采集测试

5．2．4 图像采集功能测试

5．3 远程协助功能测试

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢