zigbee医疗方面的智能应用方案
zigbee技术的原理及应用
Zigbee技术的原理及应用1. 引言Zigbee是一种低功耗、近距离无线通信协议，被广泛应用于物联网领域。
本文将介绍Zigbee技术的原理，并探讨它在各个领域的应用。
2. Zigbee技术的原理•Zigbee协议：Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的通信协议。
它使用2.4GHz、900 MHz和868 MHz无线频段进行通信。
•网络拓扑：Zigbee网络采用星状、网状和树状等多种拓扑结构。
其中，星状拓扑最常见，由一个中心设备（协调器）和若干个终端设备组成。
•网络通信：Zigbee采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）的通信方式，确保数据的可靠传输。
•低功耗：Zigbee设备的功耗非常低，可以通过休眠和睡眠模式来降低能耗，在电池供电的应用中具有较长的使用寿命。
3. Zigbee技术的应用3.1 智能家居•环境监测：通过Zigbee传感器可以实时监测室内温度、湿度、光照等环境指标，实现智能调控。
•安防系统：Zigbee技术可以用于家庭安防系统，包括智能门锁、烟雾报警器和入侵检测器等。
•能源管理：通过智能插座和用电监控装置，实现对家电的远程控制和能源使用的监测。
3.2 工业控制•无线传感网络：Zigbee技术可以应用于工业领域的无线传感网络，实现对设备状态的监测和控制。
•远程监控：利用Zigbee传感器，可以实现对工业设备的远程监控和故障诊断。
•自动化控制：Zigbee网络可用于自动化控制系统，实现对设备的自动控制和优化。
3.3 医疗健康•远程监护：Zigbee技术可以用于监测和传输患者的生理参数，如心率、血压和血氧饱和度等。
•医疗设备：利用Zigbee传感器和控制器，可以实现医疗设备的远程操控，提高医疗效率。
•健康管理：通过与智能手机和云平台的连接，可实现对个人健康状况的实时监测和管理。
3.4 农业领域•农业监测：Zigbee网络可用于农业领域的远程监测，包括温度、湿度和土壤湿度的实时监测。
zigbee协议特点及应用领域
ZigBee协议特点及应用领域随着科学技术的发展,无线网络逐渐取代了有线网络, 仅支持静态拓扑的无线网络也逐渐被支持动态拓扑变化的无线网络所取代。
在短距离的无线控制、监测、数据传输领域，通用的技术有Bluetooth、Wi-Fi等。
它们各有优势，但同时也存在着局限性。
为了弥补不足，ZigBee联盟于2004年12月推出了基于IEEE802.15.4的ZigBee协议。
● ZigBee协议主要有以下特点：1．低功耗：由于工作周期很短、收发信息功耗较低、并且RFD采用了休眠模式，zigbee技术可以确保在RFD上，两节五号电池支持长达6 个月到2 年左右的使用时间；2．高可靠性：采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突。
MAC层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息；3．低成本：模块价格低廉，且zigbee协议是免专利费的；4．低时延：针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。
设备搜索时延典型值为30ms，休眠激活时延典型值是15ms，活动设备信道接入时延为15ms；5．低数据量：zigbee每个网络模块射频前端的数据传输率为250kbps；6．网络容量大：zigbee可以采用星形、簇—树形、网形结构组网，而且可以通过任一节点连接组成更大的网络结构，从理论上讲，其可连接的节点多达65000 个。
一个zigbee 网络可以最多容纳254个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存在最多100 个zigbee网络；7．高保密性：zigbee 提供了基于循环冗余校验（CRC）的数据包完整性检查和鉴权功能，加密算法采用AES-128，同时各个应用可以灵活确定其安全属性；8．全球通用性和完好的开放性: 由于zigbee 标准协议，因此各zigbee 设备间的通信问题将是轻而易举的事情。
●应用领域：通常，符合如下条件之一的应用，就可以考虑采用Zigbee技术做无线传输：1．需要数据采集或监控的网点多；2．要求传输的数据量不大，而要求设备成本低；3．要求数据传输可性高，安全性高；4．设备体积很小，不便放置较大的充电电池或者电源模块；5．电池供电；6．地形复杂，监测点多，需要较大的网络覆盖；7．现有移动网络的覆盖盲区；8．使用现存移动网络进行低数据量传输的遥测遥控系统。
智慧医院物联网解决方案
智慧医院物联网解决方案在当今数字化快速发展的时代，医疗行业也正经历着深刻的变革。
智慧医院作为医疗领域的创新模式，旨在通过科技手段提升医疗服务的质量、效率和安全性。
其中，物联网技术的应用成为了实现智慧医院的关键因素之一。
一、智慧医院物联网的需求背景随着人们对医疗服务需求的不断增长，传统医院面临着诸多挑战。
例如，医疗资源分配不均、医疗效率低下、患者就医体验不佳等问题。
为了解决这些问题，智慧医院的概念应运而生。
在智慧医院中，物联网技术可以实现医疗设备的互联互通、医疗数据的实时采集和传输、医疗服务的智能化管理等。
通过物联网，医院能够更精准地掌握患者的病情信息，提高医疗诊断的准确性和及时性；同时，也能够优化医院的运营管理，降低成本，提高医疗资源的利用率。
二、物联网技术在智慧医院中的应用1、医疗设备管理通过物联网技术，可以对医院内的各种医疗设备进行实时监控和管理。
例如，对大型医疗设备如 CT 机、核磁共振仪等的运行状态进行监测，提前预警设备故障，确保设备的正常运行；对小型医疗设备如输液泵、血压计等进行定位和管理，防止设备丢失或使用不当。
2、患者监护物联网传感器可以实时采集患者的生命体征数据，如心率、血压、体温等，并将这些数据传输到医护人员的终端设备上。
医护人员可以及时掌握患者的病情变化，做出相应的医疗决策。
此外，对于住院患者，还可以通过物联网实现患者的定位和活动监测，保障患者的安全。
3、药品管理在药品的存储、配送和使用过程中，物联网技术可以发挥重要作用。
通过在药品上粘贴电子标签，可以实现药品的全程追溯，确保药品的质量和安全。
同时，还可以对药品的库存进行实时监控，及时补货，避免药品短缺的情况发生。
4、医院环境管理物联网可以对医院的环境参数进行监测，如温度、湿度、空气质量等，并自动调节空调、通风等设备，为患者和医护人员提供舒适的就医和工作环境。
三、智慧医院物联网解决方案的关键技术1、传感器技术传感器是物联网的基础，能够感知各种物理量和环境参数，并将其转换为电信号。
远程医疗监护系统中ZigBee技术的应用
图 １ 远 程 医疗 监 护 系统 结 构 图
（ 网络 容量 大 ： ４） 一个 星 型结构 的 Ｚｇ ｅ 网络最 多可 以容 纳 ２４个从 设 备 和一个 主设 备 ， ｉＢ ｅ ５ 而且 网络 组成
灵活。
引言
远程 医疗监 护系统 … 是一 种基 于家庭 主站 的远 程 医疗服务 系统 ， 它可 以将 采 集的被监 护者 的生理 参数 与
视频 、 音频 以及影 像等 资料 通过通 信 网络实时 传送 到医疗监 护 中心 ， 用于 动态跟 踪病 态发展 ， 以保 障及 时诊 断 与治疗 。在 网络技术 和通 信技术 高速 发展 的时代 ， 远程 医疗监 护 已经成 为医学技 术交 流和新 医疗会 诊方 式 中的全新 的技术 体 系 。随着 我 国社会 老龄化进 程 的加快 ， 老年人 口的剧增必 将造 成 医疗 资源 的不足 ， 因而 具有无 线工 程 的远 程 医疗系 统 的作 用将更 加 突出 。
【 献标 识 码 】 文 Ａ
【 章 编 号 ］ ６ ４３ ８ （ ０ １０ ．０４０ 文 １７ ．２ ８ ２ １ ）２０ ９ —３
【 金 项 目】 基 吉林 省 教 育厅 “ 十一 五” 学技 术研 究项 目（ 科 吉教 科 合 字 ［０ ０第 ２ ７号 ） ２ １］ ２ ［ 者 简 介】 作 王凤 芹（ ９ ３ ）女 ， 东掖 县 人 ， １６ ． ， 山 吉林 工 商 学 院信 息 工 程 分 院 副教 授 、 士 ， 究 方向 ： 件 开 发 。 硕 研 软
一
现 远程 医疗监 护和 诊治 。在救 护车 中 的急救人 员还 可通过 Ｇ Ｒ ＼Ｇ 网络实 现将 急救病 人 的信 息 实时传 送 Ｐ Ｓ３ 到医 院监 控 中心 ， 以利 于 医院抢救 室及 时做好 准备 工作 。医疗传 感器 节点可 以根据 需要 进行不 同的设 置 ， 使
基于Zigbee技术的智能医疗系统[实用新型专利]
![基于Zigbee技术的智能医疗系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e83f8d48b0717fd5370cdcae.png)
专利名称：基于Zigbee技术的智能医疗系统专利类型：实用新型专利
发明人：倪振松,苏振强,曹林涛,倪蔡熔,陈先明申请号：CN201720870649.8
申请日：20170718
公开号：CN207020513U
公开日：
20180216
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种基于Zigbee技术的智能医疗系统。
包括第一传感器模块、传感器模块、报警模块、智能手表、若干Zigbee协调器，第一传感器模块包括第一温湿度传感器，第一温湿度传感器与Zigbee协调器连接，第二传感器模块包括烟雾传感器、第二温湿度传感器、人体红外传感器，烟雾传感器、第二温湿度传感器、人体红外传感器、报警模块与Zigbee协调器连接，各Zigbee 协调器均通过网关设备与服务器通信，智能手表集成有心率监测模块、加速度监测模块、人体温度监测模块、血压监测模块、CC2530芯片，智能手表通过网关设备与服务器通信。
本实用新型能够减轻医护人员的工作压力，大大保证病人的安全。
申请人：福建师范大学福清分校
地址：350300 福建省福州市福清龙江街道校园新村1号
国籍：CN
代理机构：福州元创专利商标代理有限公司
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基于ZigBee的无线通信技术及其应用
基于ZigBee的无线通信技术及其应用摘要：随着我国科技的高速发展，有很多新的技术都逐渐出现在大家的视野当中。
无线通信技术的发展也越来越快，而ZigBee作为一种新兴的短距离无线通信技术逐渐被人们熟知和使用。
ZigBee无线通信技术的出现也填补了低速率无线应用市场的空白。
本文对ZigBee无线通信技术做了简单的解释说明，并对其在医疗通信传输、智能家用网络无线控制等方面的应用做了介绍。
关键词：ZigBee；无线通信技术；应用0.引言无线电通信技术在我国已经发展了相当长的一段时间了，并在人们生活生产及工作中有着重要的地位。
从最开始的电磁波通信，到有线通信，再到现阶段的WiFi、蓝牙、家用射频等无线技术的应用，发展以是社会发展的必然结果。
ZigBee无线通信技术强调简单容易使用、功耗较低的一种新型技术而广为发展。
1.ZigBee无线通信技术的介绍ZigBee无线通信技术是一项依赖于网络的的通信技术，它与早前出现的GPRS 无线数据传输技术的功能相类似，但ZigBee无线通信技术有着自己的特点和功能。
那么什么是ZigBee呢？又是怎么被发现的呢？蜜蜂在发现花粉时会跳一种舞蹈用来传递信息给同伴，这种舞蹈就是以ZigBee形式跳出来的。
从而，人们就在这种ZigBee信息交换中的得到了启示，并发明出了一种工作频段灵活多变、速率较低、耗能较低、成本较低、简单容易使用、安全可靠且容量大的无线电通信技术。
另外，各行各业的一百五十多家企业都加入到了世界性ZigBee无线技术联盟当中。
ZigBee无线通信技术有着其他通信技术没有的特点，受到大多数无线通信技术爱好者的喜爱。
由于技术的简单易用以及没有过多手续的协议，掌握这门无线通信技术非常简单。
ZigBee继承了IEEE802.15.4中的省电、简易、低成本的特点，而且ZigBee增加了逻辑网络、网络安全以及应用层这三方面的内容，使得ZigBee无线通信技术更加全面。
ZigBee无线通信技术中包含星型、树型、网络拓扑结构这三种拓扑节，而网络拓扑结构在无线通信网络中的应用最为广泛。
微电子技术在智能医疗设备中的应用有哪些？
微电子技术在智能医疗设备中的应用有哪些？在当今科技飞速发展的时代，微电子技术已经成为推动智能医疗设备不断创新和进步的关键力量。
从疾病的诊断到治疗，从患者的监护到康复，微电子技术的应用无处不在，为医疗行业带来了前所未有的变革和机遇。
首先，微电子技术在医疗传感器领域发挥着重要作用。
医疗传感器是智能医疗设备获取人体生理信息的关键部件，它们能够实时、准确地监测各种生理参数。
例如，微型压力传感器可以被植入动脉血管中，用于监测血压的变化；微型温度传感器可以贴附在皮肤表面，持续测量体温；而加速度传感器则可以用于监测患者的运动和姿态。
这些传感器通常基于微电子机械系统（MEMS）技术制造，具有体积小、精度高、响应快等优点。
通过将这些传感器与微处理器和无线通信模块集成在一起，可以实现生理数据的实时采集、处理和传输，使医生能够远程了解患者的病情。
其次，微电子技术在医学成像设备中也有着广泛的应用。
像 X 射线、CT、MRI 等成像技术，其核心部件都离不开高性能的集成电路和微处理器。
以 CT 为例，探测器中的光子传感器将 X 射线转化为电信号，然后通过模数转换器将其转换为数字信号，再由微处理器进行图像处理和重建，最终生成清晰的断层图像。
在 MRI 设备中，磁场梯度线圈的控制、射频信号的发射和接收以及图像的重建都需要依靠复杂的微电子电路来实现。
此外，随着半导体技术的不断进步，新型的半导体探测器如碲锌镉（CZT）探测器在核医学成像中的应用也越来越广泛，大大提高了成像的分辨率和灵敏度。
在智能医疗设备的控制系统中，微电子技术同样不可或缺。
例如，在心脏起搏器中，微控制器负责调节起搏脉冲的频率和幅度，以适应患者心脏的活动；在胰岛素泵中，微处理器根据血糖传感器反馈的数据精确控制胰岛素的输注量；在手术机器人中，微处理器则负责协调各个关节的运动，实现精确的手术操作。
这些控制系统通常采用低功耗、高性能的微处理器和专用集成电路（ASIC），以确保设备的稳定性和可靠性。
zigbee解决方案
zigbee解决方案现代物联网技术的不断进步为无线通信行业带来了新的发展机遇，ZigBee因其简单，高效，自我组织，低功耗的特点，逐渐成为物联网无线传感器网络（WSN）中的重要技术标准。
本文将从基本原理、特点优点、应用场景等多方面介绍ZigBee的解决方案。
一、基本原理ZigBee技术采用短距离、低功耗、低速率、短时间的无线通信方式，采用IEEE802.15.4的标准，实现了多个低功耗传感器（LPS）组网间的设备，达到数据通信的目的。
网络结构一般由一个协调器、若干路由器和终端节点组成。
二、特点优点1、低功耗：ZigBee使用的大多是短途通信，硬件控制非常简单，通信过程中的功耗相对低。
2、自身组成：ZigBee节点之间具有自我组织的特性，可以根据节点数量的变化自适应调整，增强了整个网络的稳定性。
3、自适应网络：ZigBee网络不需要依靠中心节点对路由进行管理，构建自适应的网络拓扑结构，能够满足很多应用场景的需求。
4、可靠性：传输过程采用确认机制，确保被接收器正确接收，提高了通信的可靠性。
5、安全性：支持AES-128加密算法，确保数据的机密性和完整性。
三、应用场景1、家庭自动化：ZigBee技术广泛应用于家庭自动化系统中，实现家居设备的智能控制，如智能灯光控制，智能门锁等。
2、车联网：汽车成了不可或缺的交通工具，ZigBee无线传感网络技术可用于实现汽车内外部设备的智能控制。
3、智慧城市：ZigBee技术可以在水电表等领域广泛应用，实现智慧城市的各项服务的优化运营，如停车场的管理及路灯的节能节约。
总之，ZigBee技术解决方案是在物联网应用场景中极具潜力的技术，它运用广泛，已经得到广泛的认可和应用。
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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。
同时该方案也支持手持设备，智能手机和平板使用APP软件连接数据库查看监控中心信息。