一种基于嵌入式Internet的远程医疗监护系统的设计与实现

摘要

随着信息技术和通信技术的飞速发展，医疗设备逐步趋向智能化、信息化和网络化，为远程医疗监护的研究奠定了技术基础。作为一种新兴医疗方式，远程医疗监护可以减少患者往返医院次数和住院时间、降低医疗成本，同时方便与医护人员及时沟通、促进病情恢复。当前常见的远程医疗监护系统普遍存在价格昂贵、传输数据速率低等缺点，无法满足大范围普及的需求，鉴于此我们设计并实现了一种基于嵌入式Internet技术的低成本系统方案。
　　 该系统由监测终端和监控中心服务器两部分构成，两者之间通过Internet进行连接。其中监测终端及嵌入式Internet技术的实现是本课题研究重点。本文主要工作如下：
　　 (1)在分析比较常用的嵌入式Internet接入方式的基础上，提出以Atmel公司生产的ARM处理器AT91SAM7X256和RT_Thread实时操作系统为核心来实现监测终端的嵌入式Internet接入。具体实现中表明这种方式不但降低了成本和开发难度，而且提高了可靠性和通信速率。
　　 (2)硬件方面，设计实现以AT91SAM7X256为核心的监测终端电路，包括以太网接口、RS232串口、存储设备、人机交互和电源，为Internet通信和生理参数采集提供了硬件基础。
　　 (3)软件方面，首先选择RT_Thread作为监测终端的软件基础，并将其移植到硬件平台上，从而为上层程序开发提供多线程、信号量、邮箱等机制，并为嵌入式Internet实现提供TCP/IP协议栈；然后在RT_Thread基础上进行设备驱动程序和应用程序开发，实现了监测终端的全部功能，其中重点实现了以太网驱动，并利用协议栈提供的应用程序接口编写了TCP客户端程序；最后采用虚拟仪器LabvIEW开发监控中心服务器监控软件，包括TCP服务器程序和监控管理程序，实现了与监测终端的通信，以及对患者病历和生理参数的管理。
　　 最后在局域网中对监测终端和监控软件进行了测试。结果表明，本文设计的远程医疗监护系统能稳定可靠的运行，实现了人体监护参数的上传，达到了远程监护目的。