多生理参数无线远程医疗健康监护系统研究

摘要

我国卫生资源分布非常不均衡，偏远地区的病人看病十分困难，而且现有基层医院的医疗资源得不到充分利用，加重了医疗卫生资源的浪费与分配不均。为了跨越这些障碍、突破这些瓶颈，解决老百姓“看病贵，看病难”问题，远程医疗（Telemedicine）作为一种新的技术手段和医疗模式，可以真正实现远程医疗信息的共享和监护，最终保证人人平等地享有我国的医疗卫生资源，改善人们的健康状况、关注医疗健康和保健。在这一背景下，本文基于医疗电子技术、传感器技术、ZigBee技术和GSM技术，在无线传感器网络应用领域开发设计了多生理参数无线远程医疗健康监护系统。
　　本文通过对远程医疗应用现状和无线通信技术的研究，提出了多生理参数无线远程医疗健康监护系统解决方案，并对系统总体结构和功能要求进行分析，系统采用TI公司研发的CC2430无线射频芯片作为主控制器、设计了系统的硬件平台，在ZigBee协议栈的基础上设计了系统软件平台，最后完成系统测试和实验结果的分析。
　　系统主要由五个部分组成，即传感器节点（终端节点）、无线网关节点、GSM网络、远程监控中心和用户，用户身上携带小型便携式医疗参数检测装置或传感器节点，对其脉搏、体温、心率、血氧饱和度、血压和血糖浓度生理参数进行实时检测和数据显示，能够通过ZigBee网络实现节点间的通信，并将这些数据通过ZigBee无线网络发送给无线网关节点。无线网关节点通过GSM网络将生理参数数据以短消息的形式发送给远端的医疗监控中心，由专家进行远程诊断并发送救治方案给用户。经实验证明，该系统具有成本低、功耗小、稳定性强、易扩展的优点，可以广泛应用到家庭监护中去，构建家庭、社区的远程医疗监护系统。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 远程医疗监护概述

1.3 国内外研究现状及发展趋势

1.4 本文的研究内容和章节安排

第二章 系统总体设计方案与关键技术

2.1 短距离无线通信技术的比较与选择

2.2 系统方案设计

2.3 系统各功能模块设计

2.4 无线传感器网络

2.5 GSM技术简介

2.6 本章小结

第三章 多生理参数无线远程医疗监护系统硬件设计

3.1 ZigBee模块

3.2 脉搏测量

3.3 体温测量

3.4 心率测量

3.5 血氧饱和度测量

3.6 血压测量

3.7 血糖浓度测量

3.8 无线网关模块

3.9 电源模块设计

3.10 本章小结

第四章 多生理参数无线远程医疗监护系统软件设计

4.1 ZigBee协议架构

4.2 系统初始化程序

4.3 节点通信程序与ZigBee组网实现

4.4 生理参数采集程序设计

4.5 终端节点程序设计

4.6 网关节点程序与GSM通信程序设计

4.7 上位机PC监控界面

4.8 本章小结

第五章 系统测试与分析

5.1 抗干扰分析与设计

5.2 系统测试

5.3 实验结果及结论

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士研究生期间取得的研究成果