《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 基于GS1011的無線遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的研究
基于GS1011的無線遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的研究
來源:數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用
作者:何華國,孫士兵
摘要: 本文分析了無線遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控存在的必要性, 從總體結(jié)構(gòu)、 硬件分布和軟件實(shí)施詳細(xì)介紹了以超低功率單片系統(tǒng)GS1011為核心的解決方案, 并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之。
Abstract:
Key words :

   摘要: 本文分析了無線遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控存在的必要性, 從總體結(jié)構(gòu)、 硬件分布和軟件實(shí)施詳細(xì)介紹了以超低功率單片系統(tǒng)GS1011為核心的解決方案, 并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之。

  近年來,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活水平和質(zhì)量的提高,人們對醫(yī)療服務(wù)的各個(gè)方面提出了新的要求,社會(huì)需要更加完善的醫(yī)療系統(tǒng)提供服務(wù),要求改變傳統(tǒng)的醫(yī)療模式,使醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)生與病人直接通過遠(yuǎn)程醫(yī)療合作,建立了一種全新的關(guān)系,達(dá)到提高醫(yī)療效果的目的。因此應(yīng)用成熟的WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),發(fā)展面向個(gè)人的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)已成為迫切需要。

  1、系統(tǒng)總體概述

  針對當(dāng)代醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展需要,并結(jié)合WiFi無線傳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的在空間移動(dòng)上的靈活性,傳感器的實(shí)時(shí)測試的優(yōu)點(diǎn)以及GS1011超低功率單片系統(tǒng)的解決方案,將嵌入式WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中,建立起新一代遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到醫(yī)生和護(hù)士辦公計(jì)算機(jī)上,并能實(shí)現(xiàn)短信群發(fā)到醫(yī)生護(hù)士手持PDA, 方便其掌控其責(zé)任病人的情況。此系統(tǒng)將改善傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的局限性,提高醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、靈活性,是一個(gè)集監(jiān)控、醫(yī)療和信息管理于一體的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

  2、硬件組成與工作

  在系統(tǒng)中,監(jiān)護(hù)病人的無線傳感節(jié)點(diǎn)以自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),通過多跳中繼方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳到監(jiān)護(hù)基站,并由基站裝置將數(shù)據(jù)傳輸至所連接的PC,醫(yī)生或護(hù)士可以通過PC獲得病人的生理數(shù)據(jù),對監(jiān)護(hù)病人做出及時(shí)處理。主要由監(jiān)護(hù)基站、路由節(jié)點(diǎn)和無線傳感節(jié)點(diǎn)組成。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集包括人體生理信號如:體溫、血壓、脈搏、心電等通過傳感器采集,通過模數(shù)轉(zhuǎn)換把人體生理參數(shù)的模擬信號轉(zhuǎn)化為待處理的數(shù)字信號。當(dāng)醫(yī)生和護(hù)士離崗時(shí),相關(guān)數(shù)據(jù)信息能以短信息群發(fā)的方式發(fā)送到手持PDA上,醫(yī)生和護(hù)士能及時(shí)掌控患者的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息。

  系統(tǒng)采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種信息,并進(jìn)行處理,再以無線方式傳送給用戶終端。而WiFi技術(shù)保障設(shè)備之間可以自由直接地進(jìn)行通信,也可以在基站或者訪問點(diǎn)的協(xié)調(diào)下進(jìn)行通信。同時(shí)基于IP的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠非常方便地實(shí)現(xiàn)與已經(jīng)安裝在企業(yè)和家庭中的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫連接,而且還具有更好的安全性和系統(tǒng)的課擴(kuò)展性。系統(tǒng)核心部分采用GainSpan公司的超低功耗的無線芯片GS1011,集成了802.11 無線電, MAC和基帶,以及PA, 應(yīng)用CPU, RTC, SRAM 與閃存。支持IEEE 802.11,具有802.11i/WPA2身份驗(yàn)證, AES 硬件加密。GS1011結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。

GS1011結(jié)構(gòu)如圖


  3、系統(tǒng)軟件功能實(shí)施

  嵌入式Wi-Fi的軟件結(jié)構(gòu)(如圖3.1,3.2所示)將通信的實(shí)現(xiàn)分為三個(gè)任務(wù):分別是網(wǎng)絡(luò)任務(wù)(NET_TASK)、數(shù)據(jù)包接收任務(wù)和周期時(shí)鐘任務(wù)。這三個(gè)任務(wù)之間相互協(xié)調(diào)完成數(shù)據(jù)從鏈路層到應(yīng)用層或應(yīng)用層到鏈路層的傳遞。網(wǎng)絡(luò)任務(wù)優(yōu)先級在所有通信任務(wù)中優(yōu)先級最高,當(dāng)它完成網(wǎng)絡(luò)各部分初始化工作后,就負(fù)責(zé)對新近接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并向應(yīng)用層分發(fā)。剛開始它會(huì)掛起自己,當(dāng)接收到數(shù)據(jù)包收發(fā)任務(wù)發(fā)送的信號后轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)。

嵌入式Wi-Fi的軟件


此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。