基于云计算的动态血压监测系统

摘要

本文以山东省计算中心（国家超级计算济南中心）承担的山东省自主创新重大成果转化项目“物联健康医疗云应用推广”为背景展开。该项目是基于物联网、云计算和超算的智慧医疗服务，它通过健康感知节点获取居民健康信息建立健康档案，通过健康云平台对健康数据进行管理并提供交互健康服务，通过超算对海量健康数据进行挖掘，为国家、企业提供决策依据。
　　本系统主要由主控模块、通信模块、采集模块、电源模块和上位机等部分组成，可以完成对血压的24小时动态监测，并能实现每次测量数据的显示以及网络上传功能，其中，主控模块选用32位ARM Cortex-M4处理器TM4C123GH6PM作为主控芯片，该芯片具有处理速度快、高性能、低功耗的特点;通信模块采用集成有TCP/IP协议栈的无线通信芯片A8500，通过SIM卡实现移动网络连接并上传数据;采集模块选用的是美国Suntech公司OEM平台中的Advantage A+模块，可以实现对不同人群血压、心率的24小时实时采集;电源模块由电源开关电路、充电电路以及电平转换电路组成，用于维持系统的正常工作，提供稳定的电压支持;系统采用健康云平台作为系统的上位机，通过云平台的数据存储及数据管理功能，得出血压数据变化曲线，并建立健康档案，查询方便，省时高效。
　　本文对各硬件模块的电路设计进行讨论，并给出了具体的设计方案。系统的软件设计分为数据采集、网络通信以及操作界面三部分组成。数据采集程序实现对血压数据的采集、传送功能;网络通信程序选用TCP/IP协议，通过SIM卡的移动网络实现与云平台的交互;显示模块实现主次菜单、测量数据、网络连接及数据上传状态等界面的显示;云平台由健康档案、健康分析以及病例档案三部分组成，采用平台的海量数据存储及海量数据管理技术对用户的血压数据进行处理，提出合理地健康指导。最后，本文给出了数据采集、网络通信以及电源模块的测试方法和测试结果，并对系统的性能进行了验证。
　　本监测系统可以针对不同人群使用不同模式进行测量，数据采集误差小，处理传输速度快，能够满足动态血压监测的需求。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要研究工作

2 系统相关技术研究

2．1 动态血压测量技术

2．2 云计算技术

2．3 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 主控模块设计

3．2 通信模块设计

3．3 采集模块设计

3．4 电源模块设计

3．5 本章小结

4 系统软件设计

4．1 Cortex-M4开发环境介绍

4．2 总体设计思路

4．4 网络通信程序设计

4．5 显示模块程序设计

4．6 上位机软件设计

4．7 本章小结

5 系统测试

5．1 数据采集测试

5．2 网络测试

5．3 电源测试

5．4 综合测试

5．5 本章小结

6 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的成果