一種基于無線傳感器網絡的遠程醫療監護系統

無線通信設計

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

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

本系統所設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公司生產的，是一款低功耗無線收發芯片，尤其適合工作于低功耗、低電壓的無線通信設備中。該芯片工作在2.4GHz的免費ISM頻段，射頻收發符合IEEE802.15.4/Zigbee標準，能夠滿足本系統射頻通信的需要。

實驗驗證

本系統在綜合測試過程中取得了初步的結果，傳感器采集數據，通過無線信道將數據發送至監護基站設備;監護基站設備將數據顯示在LCD顯示屏上，同時將數據通過RS2232接口傳輸到計算機中;計算機根據所獲得的數據在軟件中將數據以曲線圖形的方式顯示出來。在實際應用中，可以根據這些曲線和數據對被監測者的健康狀況做出分析。如果在室外環境中，則可以使用GSM短消息的方式，將測量的數據發送至服務器進行管理和分析。圖7和圖8說明了對被監測者的血氧狀況進行監測并在監護基站設備上以及在計算機上顯示數據的情況。

總結和展望

本文介紹了一種基于無線傳感器網絡的可擴展的遠程醫療監護系統。該系統在家庭或者醫院病房的環境中建立一個無線傳感器網絡，通過該網絡，傳感器節點采集人體生理指標信息，或者動態監測醫療儀器運行以及治療的過程，并且將信息傳輸到監護基站設備和服務器計算機。傳感器網絡系統可以通過監護基站設備以不同的方式連接到該遠程監控中心。系統具有高度的靈活性和可擴展性，可以廣泛應用于社區的遠程醫療和醫院病房監護的環境中。通過Internet網絡可以構建遠程醫療信息網，不僅有利于發達地區的病人獲得保健服務，也有利于貧困地區的病人獲得必要的醫療服務。在未來的工作中，將進一步開發該系統的軟件和硬件，以提高穩定性和實用性，同時也將根據特殊的需要定制開發上層管理軟件以及完善醫療監護管理平臺軟件。