ZigBee无线通信技术在医疗监护领域的应用
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基于ZigBee技术的智能输液管控系统在医疗系统中,病人在输液过程中的监控问题,一直是护士和病人关心的问题,一但监控失误就会使空气进入人体的血液系统,造成严重的后果,甚至会使患者死亡。
现有的控制系统,多采用有线技术进行检测传感器网络的组建。
这类方案的特点是扩展性能差、布线繁琐、移动性能差。
由于采用硬线连接,线路容易老化或遭到腐蚀、磨损,故障发生率较高。
采用无线传输方式构建的无线传感器网络恰好可以避免这些问题。
将无线ZigBee传感器网络和自动控制相结合,可以有效地实现医院输液监控系统的设计。
正是由于ZigBee技术具有功耗极低、系统简单、组网方式灵活、成本低、等待时间短等性能,相对于其他无线网络技术,它更适合于组建医疗监控网络,实现无线网络监控。
某医院呼吸科住院部,呼吸科住院部病房呈环形的,中间有一个护士站,病房环绕着护士站,中间有墙壁遮挡,总共有80张病床。
智能输液管控系统终端挂在病床上的支架,可以供病人输液时挂吊瓶,终端通过传感器检测吊瓶的存量和输液的流速,并将这个数据发送给护士站的监控平台,等吊瓶输液即将完成时,当吊瓶存量小于20ml时,监控中心对应的床位会有变为另一种颜色显示,当吊瓶存量小于5ml时,护士站监控平台会有报警信息,提醒护士该床号的病人需要更换吊瓶了。
简单来说,整个系统架构划分为三层:采集终端层、中继传输层和应用管理层。
采集终端层起执行者的作用,主要负责采集吊瓶输液液体存量数据。
中继传输层设备作为中继多跳数据设备使用,并将终端采集设备发送给它的数据转发至中心节点设备,中心节点设备通过串口发送给监控中心。
应用管理层主要是监控中心,起决策者的作用,负责数据的分析判断,实现远程实时监控查询和预警。
项目中,智能输液管控系统终端起到一个关键的作用,通过终端嵌入Z2000模块,将终端采集到的数据通过zigbee网络发送给护士站的协调器中;病房楼道走廊中放置了Z2000中继路由,起到数据中继传输的作用;协调器Z2000放置在护士站,起到接收数据的作用,并将这个终端发送过来的数据通过串口发送给监控中心软件;监控中心软件起到一个接收监控的作用,图形化界面直观显示终端发送过来的数据,直观显示每个终端吊瓶输液的存量,监控中心不止在护士站有一个,在楼道中也同时分布几个,方便护士能及时查看每个病人的吊瓶输液存量。
《基于ZigBee的智能医疗监护系统关键技术研究》一、引言随着科技的进步与医疗行业的发展,智能医疗监护系统成为了研究的热点。
此类系统主要依赖于先进的通信技术、传感器技术和数据处理技术,实现对患者的实时监测、信息收集以及数据传输等功能。
ZigBee作为一种无线通信技术,其低功耗、低成本和短距离的通信特性在智能医疗监护系统中得到了广泛应用。
本文将针对基于ZigBee的智能医疗监护系统的关键技术进行研究,以期为相关研究与应用提供参考。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议,具有低功耗、低成本、短距离传输等特点。
在智能医疗监护系统中,ZigBee技术主要用于实现医疗设备与中心服务器之间的数据传输,以及设备之间的通信。
三、智能医疗监护系统关键技术研究1. 传感器技术传感器是智能医疗监护系统的核心组成部分,负责收集患者的生理信息。
在基于ZigBee的智能医疗监护系统中,常用的传感器包括心率传感器、血压传感器、血氧传感器等。
这些传感器需要具有高精度、低功耗和稳定性等特点,以保证数据的准确性。
此外,传感器还需与ZigBee技术进行配合,实现数据的快速传输和处理。
2. 无线通信技术ZigBee作为无线通信技术的一种,在智能医疗监护系统中发挥着重要作用。
其低功耗和低成本的特点使得系统能够长时间运行而无需频繁更换电池。
同时,ZigBee的短距离传输能力使得系统能够在确保安全性的前提下实现实时数据传输。
在研究中,需要关注如何优化ZigBee网络的拓扑结构、如何提高通信速度以及如何降低系统误码率等问题。
3. 数据处理与存储技术数据处理与存储技术是实现智能医疗监护系统功能的重要环节。
系统需要对收集到的生理数据进行处理和分析,以便为医生提供有效的诊断信息。
此外,数据还需要进行存储以便于后续查询和分析。
因此,研究如何优化数据处理算法、提高数据存储效率以及保障数据安全性等问题至关重要。
基于ZigBee 的无线医疗监护系统设计摘要:zigbee技术是一种短距离、低速率、低功耗、网络容量大且具有自组织自愈功能的无线通讯技术[1]。
该文提出了一种基于zigbee技术的无线医疗监护系统解决方案,系统硬件平台基于ti 公司的cc2530芯片,软件平台基于ti公司的z-stack协议栈。
温度及脉搏传感器采集人体的生理数据,通过gprs(通用无线分组业务)及ethernet(以太网)传输,最终实现医院对患者生理信息的远程采集和诊断。
关键词:zigbee;cc2530;z-stack;医疗监护中图分类号:tp311 文献标识码:a 文章编号:1009-3044(2013)03-0640-06传统的医疗监护方式都是由固定的医院、专门的医生、专业的护士来完成,这种监护方式不仅占用了紧缺的医疗资源,而且监护设备的有线束缚给患者带来很大的不便,医院的信息化建设并不能实时地采集病人的生理数据并处理和监护,将物联网技术应用于医疗信息化将会有效提高医院的服务质量,提升国民健康水平。
zigbee 技术是一种新兴的低成本、低功耗、低速率、短距离的无线网络技术。
基于zigbee技术可构建无线医疗监护系统,克服传统有线网络的缺点,且系统容量大、支持星型、树型以及网状网的网络拓扑结构[2]。
1 系统整体设计在该系统中,通过zigbee技术构成了一个无线传感器监护网络,传感器节点上使用中央控制器对所需要测量的生理指标传感器进行控制及数据采集,通过zigbee网络将数据发送至网关设备,再通过gprs及ethernet 网络将数据传输到远程医疗监护中心,由专业医疗人员对数据进行统计观察,提供必要的咨询服务和医疗指导,实现远程医疗。
基于zigbee的无线医疗监护系统体系结构如图1所示。
2 系统硬件设计2.1 网关模块网关模块主要由处理器cpu、gprs通信模块、zigbee收发模块和电源模块构成。
其中cpu可以采用基于cortex-m0内核的lpc1200系列微控制器,该控制器具有2个uart,128kb的片内flash存储器和8k的数据存储器,并且可以使用嵌入式操作系统,功能十分强大。
智能医院生理参数无线监护系统
孙红;金辰
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2015(39)7
【摘要】病患生理参数信息是现代医疗中重要的参数信息,对医生诊断以及对病患监控都是很重要的信息.文中利用ZigBee的技术特点,选用CC2530芯片,设计并实现了智能医院无线监护系统.该系统能够对分散在楼层中的病患的呼吸、脉搏、体温等生理参数进行实时监控并在护士站的上位机显示处理.不仅不影响病患正常活动,而且避免了医护人员逐个检查的繁琐,同时具备较高的实时性.经实验证明,系统能够满足实际应用需求.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】孙红;金辰
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海现代光学系统重点实验室,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海现代光学系统重点实验室,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TP277
【相关文献】
1.生理多参数无线监护系统的研制 [J], 张迪;吴水才;刘冬麟;白燕萍
2.面向康复训练的可穿戴式无线多生理参数监护系统设计 [J], 翟亚芳;张天鹏;姚颖
飞;宋治会
3.多生理参数的无线实时监护系统设计 [J], 吴良峰;叶宇煌
4.基于无线嵌入式Internet的多生理参数远程监护系统 [J], 高凤梅;李振新;秦鑫
5.基于无线网络的生理参数监护系统设计 [J], 孔喜梅;滕士雷
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2014“赛佰特杯”第三届全国大学生物联网创新设计应用大赛作品设计报告基于zigbee的医院监护系统的设计Design of hospital monitoring system based on ZigBee设计报告队伍编号:CYB-JS-025参赛学校:山东交通学院作者:徐梅娜刘艳红李雪雪贺可晓谢经宽指导教师:焦忭忭组别:√本科组□高职组目录课题摘要 (3)第一章绪论 (3)第二章系统方案 (4)2.1系统体系结构设计 (4)2.2系统模块设计 (5)第三章功能与指标 (6)3.1实现功能 (6)3.2开发语言 (10)3.3数据库 (10)第四章实施原理及过程 (12)4.1系统基本实施原理 (12)4.2 无线定位算法设计 (14)第五章硬件框图 (14)5.1 定位节点设计 (14)5.2 参考节点设计 (16)5.3网关节点设计 (17)5.4 CC2430和CC2431的介绍 (17)第六章特色和创新点 (20)6.1特点和优势 (20)6.2创新点 (20)结论 (21)参考文献 (22)课题摘要:摘要内容:目前我国约有严重精神疾病患者1600万人,因为看护不周而造成的走失、自杀、杀人伤人现象呈逐年增加之势,精神疾病总负担已跃居各类疾病之首。
因此,解决精神病人的看护监管问题日益突出,各医院对于精神病人的定位管理是一个普遍的难题,且相关解决方案很少。
本文设计了一套基于ZigBee技术的精神病人定位管理系统,结合现代传感器技术,构建成一个基于ZigBee技术的无线传感网络,实现对精神病医院中病人的追踪定位和活动监控,极大提高了精神病院的信息化管理水平。
第一章绪论GPS是目前应用最为广泛的定位技术,但是对室内近距离定位,GPS的精度远远达不到要求。
随着智能终端和无线通讯技术的发展,国内外很多机构开始研究室内定位技术,ABI Research调研公司在关于定位需求和潜在应用的调查研究也表明基于位置的服务在未来将带来70~80亿美元的市场收入。
《基于ZigBee的智能医疗监护系统关键技术研究》一、引言随着科技的快速发展和人们对健康问题的日益关注,智能医疗监护系统已成为现代医疗领域的研究热点。
而基于ZigBee的无线通信技术以其低功耗、低成本、自组织和抗干扰等特点,为智能医疗监护系统的应用提供了有力支持。
本文旨在探讨基于ZigBee的智能医疗监护系统的关键技术研究,包括系统架构设计、关键技术分析和未来发展方向等。
二、系统架构设计基于ZigBee的智能医疗监护系统架构主要包括传感器节点、协调器节点和上位机管理系统。
传感器节点负责实时监测患者的生命体征数据,如心率、血压、血氧饱和度等,并将数据通过无线方式传输给协调器节点。
协调器节点负责将接收到的数据转发给上位机管理系统,以供医护人员查看和分析。
在系统架构设计中,应注重以下几个方面:1. 传感器节点的选择与配置:根据患者的需求和实际场景,选择合适的传感器节点,并配置相应的参数,确保数据的准确性和实时性。
2. 无线通信协议的设计与优化:ZigBee协议具有自组织和抗干扰等特点,但在实际应用中仍需进行一定的优化,以提高通信的稳定性和可靠性。
3. 上位机管理系统的开发:上位机管理系统应具备数据接收、存储、分析和展示等功能,方便医护人员查看和分析患者的生命体征数据。
三、关键技术研究1. 数据采集与传输技术数据采集与传输是智能医疗监护系统的核心功能之一。
在基于ZigBee的智能医疗监护系统中,应采用高精度的传感器和可靠的无线通信技术,确保数据的准确性和实时性。
同时,应设计合理的采样频率和传输速率,以降低功耗和成本。
此外,还应考虑数据的加密和安全传输等问题,保障患者隐私和数据安全。
2. 信号处理与算法优化在智能医疗监护系统中,信号处理和算法优化对于提高系统的性能和准确性具有重要意义。
针对不同的生命体征数据,应采用相应的信号处理技术和算法优化方法,如滤波、去噪、特征提取等。
同时,应考虑算法的复杂度和计算成本,以实现实时处理和低功耗需求。
Computer CD Software and Applications │ 64基于Zigbee 技术的无线医疗监护系统周蕾蕾,高联学,李丹丹,薛映霞 / 滨州学院自动化系,山东滨州 256600摘 要:本系统是以stm32为控制核心,通过体温传感器、脉搏传感器、心电传感器以及血压传感器采集病人的生理信息,经stm32处理后通过Zigbee 无线传输模块传送给上位机,上位机可以实时显示并存储病人的体温、脉搏、心电图、血压信息,实现无线监护功能。
关键词:传感器;无线传输;上位机;实时监护在医院中的对病人的监护多采用人工的原始方式,需要护士按病床号依次检查,工作效率比较低,且当异常情况发生时,往往处理不及时,容易发生医疗事故,本无线医疗监护系统可以实现远程实时监护多个病人,提高了工作效率和安全性。
在现有的医疗监护系统中,数据传输一般采用有线的方式,各种连线不仅繁琐而且影响病人心情,医疗单位迫切需要一种低成本,高可靠性的无线模式代替有线模式。
基于Zigbee 的医疗监护系统是以stm32为控制核心,通过温度传感器、脉搏传感器、心电传感器以及血压传感器采集病人的生理信息,采集的信息经stm32处理后通过Zigbee 无线模块传送给上位机,上位机可以实时显示并存储病人的体温、脉搏、心电图、收缩压、舒张压等信息,当体温和脉搏不在正常范围内时,上位机可以自动报警,实现本系统的无线监护功能。
1 系统模块的设计1.1 微处理器控制模块。
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
STM32F103增强型时钟频率达到72MHz ,是同类产品中性能最高的产品,其内置128K 的闪存。
不同的是SRAM 的最大容量和外设接口的组合。
时钟频率72MHz 时,从闪存执行代码,STM32功耗36mA ,是32位市场上功耗最低的产品,相当于0.5mA/MHz 。
且其市场价格便宜,具有极高的性价比。