基于ZigBee和PLC技術的社區監護系統

　　隨著社會老齡化的日益加劇，對老年人健康的關心已經成為重要的社會問題。另外，一些突發性疾病和家庭保健，如心血管疾病、孕婦、胎兒、嬰兒、幼兒的保健也需要長期的家庭監護。所以，研究基于公用網絡的家庭醫療監護，建立小區醫療網絡，從而組成一個醫院護理系統網絡，不僅可以增加病人的安全性和改善人們的生活質量，還能使醫院更有效地提高管理人員、醫生和護士的工作效率，協調相關部門有序工作。

　　在某些情況下，使用有線方式的監護系統的實施成本將遠遠超過購買監護設備所花費的費用。例如，在一個多社區醫療監護網絡中，把實時監護病人的生理參數傳輸到遠程監控中心及所有數據的遠程備份，都是一筆龐大的開支，維護成本更是驚人。雖然引入無線監護網絡，可以解決一些問題，但基于藍牙、GPRS等技術的社區醫療監護系統存在相應的不足之處，如無線輻射的安全性、無線終端的快速移動、無縫漫游和無線網絡成本等等。

　　ZigBee 技術的出現為傳感器信號的無線傳輸提供了新的解決方案。ZigBee節點有幾十米的覆蓋范圍，且可以增加路由節點，擴展覆蓋范圍，另外它還具無線輻射小、傳輸數據安全和成本低等優點，因此適用于家庭住宅。同時由于生理監護信號的數據傳輸流量不大，傳輸速率為250kbit/s的ZigBee能夠滿足生理數據傳輸要求。ZigBee傳感節點可自由靈活地加入和離開網絡，具有低功耗和低成本的特點。此外，電力線具有高速(骨干網速度已經達到了上百Gbit/s)、以電力輸電線路作為傳輸載體(目前我國擁有全世界長度排名第二的電力輸電線路)等優點，并且電力線載波通信被國外傳媒喻為“未被挖掘的金山”。我們可以看到，如果把ZigBee和PLC技術有機的結合起來，它不僅彌補現有社區醫療監護系統的一些弊端，緩解了居民對醫療監護的需求，還很符合并不富裕的中國。

　　社區監護系統的總體構架

　　該社區監護系統主要分為三部分，如圖1所示。第一部分由若干個基于ZigBee無線網絡的家庭監護單元組成，其中，無線通訊節點根據功能不同分為：無線傳感器節點和PAN協調節點，無線傳感器節點具有用戶隨身攜帶和可移動性的特征，主要負責采集人體的重要生理參數;而PAN協調節點主要負責收集重要生理參數，并通過第二部分，也就是電力線網絡部分將這些參數發送到監護中心(即第三部分)，這樣，由專業的醫護人員來實現對數據的統計和觀察，提供相關醫療咨詢和服務，達到遠程醫療的目的。

　　社區監護系統的硬件結構分為：無線傳感器節點、PAN協調節點(包括射頻通信模塊和電力線傳輸模塊)和監護中心。系統的結構示意圖如圖2所示。