無線通信設(shè)計

在醫(yī)院應(yīng)用的醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備對電磁輻射的要求都很高。對于設(shè)備來講，輻射的電磁波既不能夠干擾其他設(shè)備正常工作，同時也應(yīng)具有一定的抗干擾能力，不受其他設(shè)備輻射出的電磁波干擾。因此，在醫(yī)院或者使用無線通信的家庭醫(yī)療設(shè)備在設(shè)計中必須對此方面進行考慮。　

在本系統(tǒng)中，所使用的射頻通信為全球公開的免費214GHz的ISM頻段，采用的通信標(biāo)準(zhǔn)為802.15.4/Zigbee標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)專門針對近距離高速數(shù)據(jù)傳輸，具有較高的數(shù)據(jù)糾錯和抗干擾能力。并且，系統(tǒng)對無線信號的工作強度進行了控制，使得在正常狀態(tài)下，信號強度能夠滿足通信的需要而且不會有過多的浪費，一方面節(jié)省了系統(tǒng)的能量，另一方面也降低了無線通信過程對于其他設(shè)備的干擾。

本系統(tǒng)所設(shè)計的射頻通信裝置使用了以CC2420芯片為核心的射頻通信模塊。該芯片是美國Chipcon公司生產(chǎn)的，是一款低功耗無線收發(fā)芯片，尤其適合工作于低功耗、低電壓的無線通信設(shè)備中。該芯片工作在2.4GHz的免費ISM頻段，射頻收發(fā)符合IEEE802.15.4/Zigbee標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足本系統(tǒng)射頻通信的需要。

實驗驗證

本系統(tǒng)在綜合測試過程中取得了初步的結(jié)果，傳感器采集數(shù)據(jù)，通過無線信道將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)護基站設(shè)備;監(jiān)護基站設(shè)備將數(shù)據(jù)顯示在LCD顯示屏上，同時將數(shù)據(jù)通過RS2232接口傳輸?shù)接嬎銠C中;計算機根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)在軟件中將數(shù)據(jù)以曲線圖形的方式顯示出來。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)這些曲線和數(shù)據(jù)對被監(jiān)測者的健康狀況做出分析。如果在室外環(huán)境中，則可以使用GSM短消息的方式，將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器進行管理和分析。圖7和圖8說明了對被監(jiān)測者的血氧狀況進行監(jiān)測并在監(jiān)護基站設(shè)備上以及在計算機上顯示數(shù)據(jù)的情況。

總結(jié)和展望

本文介紹了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴展的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。該系統(tǒng)在家庭或者醫(yī)院病房的環(huán)境中建立一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)，傳感器節(jié)點采集人體生理指標(biāo)信息，或者動態(tài)監(jiān)測醫(yī)療儀器運行以及治療的過程，并且將信息傳輸?shù)奖O(jiān)護基站設(shè)備和服務(wù)器計算機。傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以通過監(jiān)護基站設(shè)備以不同的方式連接到該遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。系統(tǒng)具有高度的靈活性和可擴展性，可以廣泛應(yīng)用于社區(qū)的遠(yuǎn)程醫(yī)療和醫(yī)院病房監(jiān)護的環(huán)境中。通過Internet網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)建遠(yuǎn)程醫(yī)療信息網(wǎng)，不僅有利于發(fā)達地區(qū)的病人獲得保健服務(wù)，也有利于貧困地區(qū)的病人獲得必要的醫(yī)療服務(wù)。在未來的工作中，將進一步開發(fā)該系統(tǒng)的軟件和硬件，以提高穩(wěn)定性和實用性，同時也將根據(jù)特殊的需要定制開發(fā)上層管理軟件以及完善醫(yī)療監(jiān)護管理平臺軟件。