射频通信技术在家庭网关中的应用

摘要

射频通信技术的发展和应用，解决了生活中面临的许多问题。随着医院医疗资源和人口老龄化问题的加剧，人们越来越倾向于在家就能享受医疗服务，接受医疗监护，基于射频通信技术的家庭网关可以解决这个问题。本论文针对家庭医疗监护这一需求，将射频通信技术应用于家庭网关，解决家庭被监护人的心电，血压等身体健康参数的无线射频采集，以及报警信息的传送，让监护人和医生可以通过手机 GPRS信息发送，电脑客户端登陆查询方式，获知病人的这些身体状况信息。按照主要模块划分为终端采集模块，终端节点 RFID射频收发模块，网关节点 RFID射频模块，网关节点远程通信模块。其中，终端节点采集模块设计了心电，血压两种健康参数的采集，RFID射频收发模块采用了NRF24L01作为射频芯片，MSP430作为MCU，设计了一款可以进行数据发送和接收的模块。网关节点 RFID射频模块，通过 NRF24L01与S3C2440之间的SPI接口通信设计，实现对指令的发送以及数据的接收。
　　本论文的主要内容，首先介绍了终端采集模块的设计，包括心电，血压采集模块的元器件选型，硬件电路和软件的设计。接着对射频收发模块的设计，包括RFID射频，天线等电路，主程序以及数据发送和接收进行了设计。然后分析了射频与网关的通信设计，SPI接口通信，NRF24L01驱动，以及射频网关的远程通信，包括以太网以及 GPRS通信等。最后引入多线程的设计思路，提供一个有效的家庭网关资源管理与信息通信的解决方案。

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引言

1绪论

1.1选题背景与意义

1.2国内外发展与应用现状

1.3本文研究内容及组织结构

2射频通信技术及其应用

2.1几种常见的无线通信技术

2.2家庭网关的设计方案

2.3本章小结

3终端采集与功能结构及模块分析

3.1健康参数及其检测方法

3.2射频模块功能结构分析

3.3射频收发模块总体设计

3.4本章小结

4终端节点射频模块设计

4.1采集模块设计

4.2处理器模块

4.3 NRF24L01射频收发模块设计

4.4终端节点软件设计

4.5 本章小结

5网关节点射频模块通信设计

5.1射频模块与网关的通信

5.2 NRF24L01驱动设计

5.3射频模块与总终端节点的通信

5.4本章小结

6家庭网关系统设计

6.1家庭网关系统平台搭建

6.2家庭网关远程通信与数据传输

6.3家庭网关的多线程设计

6.4本章小结

7总结与展望

7.1本文工作总结

7.2展望

参考文献

在学研究成果

致谢