ZigBee无线传感网络的医疗应用研究

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zigbee医疗方面的智能应用方案

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的电子听诊器

3 系统各硬件模块的实现
3.1 心音采集模块
心音是在心动周期内，由于心机收缩和舒张、瓣膜启闭、血流冲击心室壁和大动脉等因素引起的机械振动。通常有效的人体心音信号频率为0～600Hz，由于心音信号比较微弱，周围环境干扰以及其他各种人为因素常常会带来大量的干扰杂音，直接用麦克风采集心音效果并不好。为了更好地隔离杂音干扰，增强采集端心音强度，加入了心音听诊头，。
3.6V的标称电压仍需要降压才能够为电路供电，因此引入了3.3V输出的线性稳压芯片ADP122来解决这一问题。ADP122拥有300mA的最大输出电流，电压输出偏差为±1%，稳定性高，给电路带来的干扰小。综上考虑，决定采用诺基亚USB充电线通过USB电池充电管理芯片MAX8808为锂电池充电，同时也为电路供电，在锂电池电量充满后MAX8808会自动停止充电。拔掉充电线后由锂电池来供电。图6为供电模块电路图。
3.4 电源模块
为了保证听诊器的正常运行，设计了3种方式来供电。在使用JTAG接口对CC2530进行程序调试时，利用JTAG的3.3V电源引脚为电路供电。该供电方法的缺点是通过JTAG接口提供的电压稳定性不高，纹波稍大，对心音信号有一定的干扰，而且电路工作范围受到引线的限制。另一种方法参考了诺基亚手机充电接口的设计思路，通过USB充电线为电路供电。诺基亚充电线的空载输出电压为6V，需要降压才能够为电路供电。考虑到采用这种供电方式电路依然不能摆脱引线的束缚，使用体积小、容量大的充电电池是一种比较理想的选择。设计中采用可充电纽扣电池LIR2450，该电池的理论参数如表2所列。
基于ZigBee的电子听诊器
摘要：设计一种基于ZigBee无线传输技术的实用电子听诊器，能够采集和处理人体心音数据，并将处理后的数据通过无线传输方式发送出去，接收端通过USB通信接口将数据传输到上位机进行实时显示。该设计运用MEMS麦克风采集心音信号，前置放大和滤波端提供信号放大和滤波等调理功能。无线传输模块采用TI公司的集成无线收发芯片CC2530。

基于ZigBee的医疗输液无线监控系统的设计

2007年第21卷第5期测试技术学报V ol.21　N o.5　2007 (总第65期)JOURNAL OF TEST AND MEASUREMENT TECHNOLOGY(Sum N o.65)文章编号:1671-7449(2007)05-0455-05基于ZigBee的医疗输液无线监控系统的设计钟震宇,钟　俊,钟泽宇(四川大学电气信息学院,四川成都610065)摘　要:　主要介绍了Zig Bee无线技术在医疗输液监控系统中的应用,利用距离短、架构简单、功率消耗低和传输速率低的ZigBee无线系统,组织了传感器网络,通过终端电容式传感器对吊瓶液面高度进行采集,并由无线传输设备把数据传入控制中心,实现对医疗输液过程的实时监控.监控中心通过计算处理,及时实现分析报警功能.达到无线、准确、快速、实时的监控目的.关键词:　Zig Bee;无线监控;传感器网络中图分类号:　T M930 文献标识码:ADesign of ZigBee-Based Wireless Monitoring Systemfor Medical InfusionZHONG Zheny u,ZHONG Jun,ZHONG Zey u(Scho ol of Electr ic Infor matio n,Sichuan U niver sity,Chengdu610065,China)Abstract:　T he applicatio n of wireless techno logy in medical transfusio n monito ring system has been intro duced,by means of ZigBee w ireless system w ith shor t transmitting distance sim ple structure,lo w po w er co nsum ption and low transmitting rate.A capacitor sensor to sam ple liquid level heig ht in sw ing bottle,and wirelees transumitting system has been used to input the liquid level has been used to org anized senser netw ork and height infor matio n into co ntrol centre at the end,w e realized the real-tim e mor nitoring in transfusion pro cess.T he mo rnitor ing centre processes the inform ation and g ives w arning sig nal,the system has som e advantages such as w irelees,accurate rapid and so on.Key words:ZigBee;w ireless monito ring;sensing netw ork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.相对而言,无线的方式比较灵活,避免了重新布线的麻烦,网络的基础设施不再需要隐藏在墙里,无线网络可以适应移动或变化的需要;但是,无线通信技术在医院输液监控领域的应用相对较少.这主要是因为目前没有一项无线通信技术适合在医院输液监控领域进行广泛地推广,而且现有的无线通信产品的价格偏高,导致无线通信技术在医疗监控系统的应用停滞不前.ZigBee技术的出现就解决了这些问题.将无线Zig Bee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,相收稿日期:2007-03-15　作者简介:钟震宇(1985-),男,本科,主要从事通信工程的研究.　通讯作者:钟　俊(1965-),男,副教授,主要从事通信无线网络等研究.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[1,2].1　系统方案设计1.1　点滴速度与储液面检测采用红外光电传感器测量点滴速度.当液滴滴下时,红外光电传感器发射的光透过液滴后强度发生变化,光电接收管接收强度变化的光信号后输出变化的电压信号,此电压信号经过放大、整形后被转化为TT L 电平信号,送单片机计数来测量点滴速度.该传感器具有体积小、灵敏度高、线性好等特点,其外围电路简单,性能稳定可靠.采用电容传感测液位.在储液瓶的瓶身正对着贴两片金属薄片作为传感电容,储液液面下降,电容两极之间的介电常数减小,电容值随之减小,经过电容/电压变换器后输出电压上升.当储液液面降到警戒线时,转换电压高于回差比较器阀值电压,比较器翻转输出开关信号.C/V 变换电路具有优良的线性度,较高的变换灵敏度与抗干扰性能.1.2　无线传输模块从网络节点逻辑功能上,Zig Bee 设备可以分为终端设备(end dev ice)、路由节点(r outer)、网络协调器(PAN co -ordinator );从设备的功能性上区分,可以分为全功能设备FFD (Full Function Device )和简约功能设备RFD(Re-duced Functio n Device)[4].其中,全功能设备可以充当网络协调器、路由结点或终端设备,而简约功能设备只能充当终端设备节点.因此,从网络逻辑结构上分析,ZigBee 医疗监控系统内的数据集中器是Zig Bee 网络中的网络协调器;数据集中点是路由节点;无线传感器是终端节点,根据传感器安置的位置,也可设为路由节点.一个Zig Bee 网络最多支持65535个节点,完全可以满足需要.2　系统硬件设计及工作原理2.1　数据接收端数据接收端使用相同的无线收发模块,并利用RS232异步串口与PC 机通信.其功能相当于一个接图1　系统结构图Fig .1　System structur e入点,一方面将主机向数据采集端发送的控制信号以无线的方式发射出去,另一方面接收采集数据并上传给主机.系统结构如图1所示.2.2　数据采集端1)点滴速度测量模块.该部分采用红外传感器测量点滴速度,所用光电检测器型号是ST -178红外发射接收对管.光电接收器件内部LED 的P-I特性为:P =N e *N i *h *v *I /q ,式中:Ne 表示外量子效应;N i 表示内量子效应;I为注入电流;q 为过流时的电量.把红外发射和接收管正对着固定在滴斗两侧,当液滴滴下时,红外发射器发出的光信号透过液滴时接收端光功率发生变化,光电接收管将变化的光信号转换为变化的电信号,由于电信号非常微弱,应放大到一定程度且通过积分电路消除干扰,再经比较器整形得到与点滴同频的方波.经STC89LE 516AD 单片机对脉冲计数,得到点滴速度.电路原理如图2所示. 2)储液液面检测模块.数据采集端利用电容式传感器,测量吊瓶中的液体存量,并把采集到的数据传至无线发送模块.由无线发送模块把信号传至监控中心.原理图如图3所示.电容、电压变换电路原理说明如下:波形输入的正半周由于被限幅,负半周时导通,在输入波形的正半周,输入波形被限幅在0.7V,波形以-E 跳变至0.7V.利用电容电压特性曲线在储液瓶的瓶身贴两块金属薄片作为传感电容,储液液面下降,电容两极间介电常数减小,电容值随之减小,经过电容456测试技术学报2007年第5期电压变换器输出后电压上升.当储液液面降到警戒线时,此时测量所得电容值约为43pF ,调整回差比较器阈值电压使其低于电容电压变换器输出电压值,比较器翻转输出开关信号,通过STC 89LE 516AD 单片机检测传给无线发送模块.图2　点滴速度测量检测模块原理图Fig .2　Detection module schem atic of dr op ping velocity meas urement图3　储液液面检测模块原理图Fig .3　Detection module sch ematic of reser ve liquid surface3)无线传输模块.采用CC 2500ZigBee 模块,CC 2500是一款低成本、低功耗、高性能的无线收发芯片.其工作频段为2.4GHz 的ISM 频段;具有良好的无线接收灵敏度和强大的抗干扰能力;在休眠模式时仅0.9 A 的流耗,外部中断或RT C 能唤醒系统;在待机模式时少于0.6 A 的流耗,外部中断能唤醒系统;硬件支持CS -MA /CA 功能;电压为(1.8～3.6)V ;在传输模式下,当输出功率为-12dBm 时,电流消耗为12mA .CC 2500的接收器敏感度为-101dBm (在10kbps 时);最大输出功率为0dBm,数据速率可在(1.2～500)kbps 之间变化;带有2个强大的支持几组协议的USART ,以及1个M AC 计时器、1个常规的16位计时器和2个8位计时器.系统工作原理:当传感器测试到液体存量信号和点滴速度时,由无线传输模块把信息发送至监控中心,由监控中心对这些数据进行计算处理.根据预先设定的有关规则(例如:设定液体存量为多少时报警,提醒医生执行医护措施),将这些数据转换为适当的报警动作指标,相应地发出报警.医护人员根据监控系统提示进行操作.457(总第65期)基于Zig Bee 的医疗输液无线监控系统的设计(钟震宇等)3　软件流程系统的软件由数据采集端和数据接收端程序组成,均包括初始化程序、发射程序和接收程序.初始化程序主要是对单片机、射频芯片、SPI 等进行处理;发射程序将建立的数据包通过单片机SP I 接口送至射频发生模块输出;接收程序完成数据的接收并进行处理.接收端软件流程如图4所示,数据采集端软件流程如图5所示.图4　接收端软件流程图Fig .4　Process ofreceiver 图5　数据采集端软件流程图Fig .5　Process a data acquis tion4　调试与测试4.1　调试1)硬件调试. 储液液面检测电路的调试.调试时,液滴滴下,液面水位降低,传感电容值减小,当液面降到警戒值时,传感电容数值经电容/电压转换后得到对应的电压值,根据电压值调节电位器以调整回差比较器限值. 点滴速度检测及控制电路的调试.用秒表人工测量点滴速度,与预先设定的点滴速度比较,若误差在指定的范围外则用反复实验的方法改变软件算法所设参数来控制液滴的流速.2)软件调试.软件系统很大,调试比较复杂.须通过仿真机来调试,采取的是自下而上的调试方法,即单独调试好每个模块,然后再连接成一个完整的系统调试,成功后下载到单片机统调.3)软硬联调.软件和硬件之间的联系紧密,硬件测量完毕后,将数据送单片机分析、计算、控制.4.2　指标测试1)点滴速度测试.通过主机和终端节点设定滴数,用两个秒表定时,一个秒表用于测定每分钟滴数,另一个秒表用于测定系统达到预定滴速并稳定的时间,见表1.2)通信系统测试.采用主机与终端的多级半双工通信,完成主机对终端节点的监测和控制功能.开机时,终端设定终端号,主机对各终端进行查询,如果在规定的时间无响应,则认为终端为关闭状态,见表2～表5.根据测试所得数据分析本系统,可在设定范围(20～150)滴/min 内对点滴速度进行控制,各种情况下的系统稳定时间均小于3s;同时,系统主机终端通信功能正常.458测试技术学报2007年第5期表1　点滴速度测试Tab .1　M es surement result of dr opp ing velocity 序号初始值/(滴/min )设定值/(滴/min )平均稳定时间/s 最大值/(滴/m in )最小值/(滴/min )相对误差/%1854058.364238 5.00240100107.02109959.00310060111.566456 6.674609056.4597828.8959025123.552624 4.006255043.885348 6.00表2　主机控制报文格式Tab .2　M ess age format of host computer control终端号主机查询模式0fh 0fh 0fh 1字节1字节1字节1字节1字节表3　主机应答报文格式Tab .3　Responsion mess age farmat of h os t computer终端号应答模式0fh 0fh 0fh 1字节1字节1字节1字节1字节表4　终端返回的正确应答报文格式Tab .4　Right res pon sion mes sage farm at of term inal主机号当前终端号实际速度告警校验1字节1字节1字节1字节1字节表5　终端返回的错误应答报文格式Tab .5　False respons ion mess age farmat of terminal主机号当前终端号接受出错0fh 0fh 1字节1字节1字节1字节1字节5　结　论基于ZigBee 技术的医疗输液无线监控系统,可以准确地采集输液吊瓶液体存量信息,并通过无线传输至监控系统,实现对患者的实时监控.一个功能完善,基于ZigBee 技术的无线医疗监控系统将得到推广和应用.具有低功耗和低成本的独特优势的Zig Bee 系统将会在不远的将来取得更大的发展.参考文献:[1]　Shuaib K ,Bo ulmal M ,Sallabi F F ,et al .Co -exist -ence of Zig bee and WL A N [J ].A P erfo rmance Study ,IEEE ,2006(6).[2]　秦霆镐,豆晓强,黄文彬.基于ZigBee 的传感器网络在森林防火系统应用[J].仪表技术,2007(1):57-59.Q in T ing hao ,Do u X iao qiang ,Huang W enbin .A pplicatio n of Zig bee techno lo gy in w ir eless senso r netw o rk [J ].I nstr ument aition T echnolog y ,2007(1):57-59.(in Chinese )[3]　郑丽国,周怡廷,凌志浩,等.基于Z ig Bee 技术的产品开发流程及其实现方法[J].自动化仪表,2006,27(增刊):162-174.Zheng L iguo ,Z ho u Y iyan ,L ing Z hihao ,et al .Development pr ocess of Z igBee -based pr oducts and their im plementatio n methods[J].Auto mation Inst rumentation,2006,27(Supp.):162-174.(in Chinese)[4]　蒋泰,蒋利.基于Zig Bee 技术的低成本无线数传系统的实现[J].广西大学学报(自然科学版),2005,30(4):332-336.Jiang T ai,Jiang Li.Realization of a lo w cost w ir eless system based on Zig Bee t echnical [J].Jo ur nal o f Guangx i U niver sity (N at Sci Ed ),2005,30(4):332-336.(in Chinese )459(总第65期)基于Zig Bee 的医疗输液无线监控系统的设计(钟震宇等)。

无线传感网在智慧医疗护理中的应用PPT课件

YuceM等131用MICS频段设计了一种植入式体域网系统，该系统由传感器节点、中央控制器(CCU)以及医疗中心的接收站组成，具有低能耗、连续传输数据的功能．通过无线通信的方式来实现诊断和治疗。
该系统传感器节点负责获得人体原始数据，通过第一种连接，使用MICS频段将数据处理结果传输到CCU。CCU的主要功能是收集来自传感器节点的数据，将数据重新打包，通过第二种连接因特网或者ISM频段(2．4 GHz)将数据传输到接收站。接收站通过用户图形界面(GUI)可以显示所有接收到的数据，并将这些数据储存到医院数据库系统中。
2019/11/6
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2．2个人区域网
个人区域网(personal area network，PAN)主要监测被监测者周围环境的变化。利用传感器节点以及移动装置检测周围声音、压力、温度、光强、湿度的变化，提供丰富的情境信息，从而达到监护的目的。
当前研发的无线“个人助理”装置可支持血糖仪、胰岛素泵、持续型葡萄糖传感器。有了这种装置，通过用户界面即可控制这砦医疗器件，获得情境感知数据。模块化、可扩展性、新功能易集成性是该系统需要重点研究的内容。MAC层能源效率也是个人区域网需要重点解决的课题。
iCabiNET方案使用智能RFID包装技术，通过切断RFID集成电路的电流来记录药丸的使用情况。iCabiNET可接入家居网络，通过家居网络使用RFID阅读器监控药物摄入量。该系统可监测用户购买的药物．并通过智能家电，如电视机，提示患者药物用法和用量。作为替代方案．可将iCabiNET集成到蜂窝式网络或普通电话网络．以提醒患者正确服药。
信息．通过无线传输到另一个微粒：另一个微粒再与基站
的计算机连接．进行数据处理。一旦关键标志物的水平高于某一阔值，将会立即警示看护者。

基于ZigBee技术的无线传感器网络及其应用研究

ＫｅｒｓｗｒｌｓｅｓｒｎｔｒｓＺｇｅ；ｔｕｔｒｅｔｎｔｒｇｌａｉｇｌｃｉａｉｎｂｈｏｅｗｏｋ；ｉＢｅｓｒｃｕｅｈａｈｍｏｉｉ；ｏｄｎｏａｚｔ；ｏｏｓｅｌｏｎｌｏ
摘要：无线传感网络是当前国内外传感器技术领域的热点研究课题，着重研究了基于Ｚｇｅ技术的无线传感器网络节点ｉｅＢ的软硬件设计，实现了Ｚｇｅ无线传感器网络节点的设计，ｉｅＢ并运用该无线传感节点建立了基于Ｚｇｅ术的无线结构健ｉｅ技Ｂ
维普资讯
基于ｚｓｅ术的无线传感器网络及其应用研究ｉｅ技Ｂ
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基于Ｚｇｅ技术的无线传感器网络及其应用研究ｉｅＢ
吴键，袁慎芳，殷悦，尚盈，丁建伟
２０６１０１）（南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验，江苏南京
Ａｓｒｃ：ｈｉｌｓｓｎｏｅｏｋ（Ｎ）ａｅｈｏｓｏｒｅｒｈｏｒｎｎｏｃｎｌｇ．ｃｔｎｉｅｆｕｅｎｂｔｔＴｅｒｅｓｅｓｒｔｒｓＷＳｓｒｅｈｔｔｅａｃｆｕｒｔｅｓｒｅｈｏｙＭｕｈｔｔｎａｃｓｄｏａｗｅｎｗｔｐｓｃｅｓｔｏａｅｏｒｏ
Ｚｇｅ技术是一种新的短距离无线个域网（ＡｗｒｅｓｉｅＢＷＰＮ，ｉｌｓｅｐｒｎｒａｅｏｋ技术。２０ｅｓａａｔｒ）ｏｌｅｎｗ０２年１０月英国Ｉｖｎｙ公司、ｎｅｓｓ日本三菱电气公司、国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦等公司共美同提出了研发一种具有成本低、体积小、能耗小、传输速率的低

基于无线传感器网络的智能医疗应用系统设计

基于无线传感器网络的智能医疗应用系统设计智能医疗应用系统是基于无线传感器网络的一种创新型医疗方案，它通过无线技术的应用，将传感器网络与医疗设备相结合，实现了对患者的远程监控和实时数据传输。

本文将详细介绍基于无线传感器网络的智能医疗应用系统的设计原理、组成部分以及其在医疗领域的应用前景。

智能医疗应用系统的设计原理基于无线传感器网络技术，该技术可以实现医疗设备与监测设备之间的数据传输和远程监控。

传感器网络是由多个分布式传感器节点组成的网络，这些节点可以无线与中心控制器通信，实现对患者的实时监测和数据采集。

传感器节点可以部署在患者身上或者周围环境中，通过监测体征、身体状况等参数，实时获取患者的健康状态。

智能医疗应用系统通常由以下几个组成部分构成：传感器节点、无线通信模块、数据处理与存储单元以及远程监控终端。

传感器节点负责采集患者的生理参数，如心率、体温、血压等，并将采集到的数据通过无线通信模块传输给数据处理与存储单元。

数据处理与存储单元对采集到的数据进行处理和存储，并将处理后的数据发送给远程监控终端，供医生或护士进行远程监控和诊断。

远程监控终端可以是电脑、平板或者手机等设备，医护人员通过该终端可以实时查看患者的数据并及时采取相应的诊疗措施。

基于无线传感器网络的智能医疗应用系统在医疗领域有着广泛的应用前景。

首先，它能够实现对患者的实时监控，医护人员可以随时掌握患者的健康状况，及时采取诊断和治疗措施。

这在急救和重症监护等领域具有重要意义，可以大大提高抢救生命的效率和成功率。

其次，智能医疗应用系统可以实现对患者的远程监护，使得患者可以在家中或社区得到医疗保健，减轻对医院的压力。

此外，智能医疗应用系统还可以用于老年人和慢性病患者的健康管理，通过长期的数据监测和分析，及时预警和干预，提高患者的生活质量。

然而，智能医疗应用系统在设计和实施过程中还存在一些技术和隐私安全方面的挑战。

首先，如何选择合适的传感器和无线通信技术是一个关键问题。

基于ZigBee技术的医疗监护系统WSNs节点设计

的监护管理。提高监护效率［目前，２］．国内外已经有将蓝牙、ＰＳＷｉＦ等无线技术应用到医疗监护系统ＧＲ和 —ｉ中的研究报道，些成果虽然能满足特定的应用要求，是存在设备价格昂贵，议复杂，耗大等问题．这但协功
大、投资大；因此，无线的方式将成为医疗监护系统发展的必然趋势．
无线传感器网络在医疗监护系统中的应用，可以减少医疗传感器与监护设备之间的连线，使得病人能
够有较多的自由活动空间，以获取较准确的测量指标．样可以极大的扩展医院的监护容量，便医院可这方
行信号的传送，通过显示器实时显示数据和波形，于医生诊断和分析病情．护仪器价格昂贵、便监体积庞
大，备数量有限，多的连线给病人移动造成很大的不便［．设众１由于需要监护的病人分散，护点多、作量监工
第３期
黄庆南等：于Ｚｇｅ术的医疗监护系统ＷＳ８点设计基ｉ￣技ＢＮ节
５５
于对人体生理参数进行采集、数据预处理后经过路由器节点中继到汇聚节点．汇聚节点负责整个网络的开启和维护，收网络中节点发送的数据，接并与监控计算机进行通信，现对病人的各种生理参数进行分析实
２１采集节点和路由器节点的硬件设计．为了方便数据的转发和收发，采集节点和路由器节点两者的硬件设计相同，都是由电源模块、传感器

可穿戴无线传感器网络对医疗健康的影响

Communications Technology •通信技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 25【关键词】无线传感器网络可穿戴医疗健康1 引言随着科技的飞速发展，越来越多的可穿戴设备出现在人们的日常生活中，像是智能手表，智能眼镜，智能手环等，让人们的生活日趋便捷。

但是目前来看，可穿戴设备的功能过于单一，这些设备大部分是对人体的身体信息和运动状况数据收集检测，告知人们当前的健康状况，对危险数据进行预警等。

现如今的智能家电已经大量出现，可以通过人体上的可穿戴设备对其进行远程操控，使其满足人们对定时操作的要求，同时人与人之间也可以通过可穿戴设备进行交流联系，例如发邮件，上网冲浪等。

可穿戴无线传感器网络技术应运而生，目前出现的谷歌眼镜，涉及的技术领域更为广泛，可以实现很多更为高级的功能。

它（谷歌眼镜）除了可以对人体信息进行检测外，还可以通过使用者对麦克风语音操控的方式对面前景色进行拍照，省去了人们从口袋里掏出手机拍照的麻烦。

同时可以进行发送邮件、上传文件等网络操作。

但是谷歌眼镜的功能虽然强大但考虑到人们的消费水平，很难普及到人们的日常应用当中。

采用更加先进的技术，使可穿戴设备能够更加好地融入人们日常生活中，变得更加普及，这对可穿戴无线传感器网络的发展提出了新的要求。

可穿戴无线传感器网络，一般由穿戴在人体上的可穿戴设备或医疗器械，以及普通传感器节点、汇聚节点和远程控制节点组成。

可穿戴设备与医疗器械等分布式的构成自组织网络，普通的传感器节点通过对人体的各项重要指标进行数据收集工作，并将处理后的信息发送给汇聚节点，作为可穿戴无线传感器网络的核心，汇聚节点一般具有较强的处理能力，存储能力和通信能力，因此对能量的需求也很大。

汇聚节点将来自各传感器节点的信息进行可穿戴无线传感器网络对医疗健康的影响文/张林丛1 张策1 敖然2处理后发送给远程控制节点，远程控制节点对整个可穿戴无线传感器网络进行控制和管理操作，同时会对传感器节点下达监测任务和数据收集等指令。

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摘要：重点研究了在医疗领域中的ＺｇｅｉＢｅ无线传感网络技术，基于其低功耗、成本和并低快速组网等特点，绍了其在医疗应用中的意义、用原理及最新研究成果。提出了医疗领域介应
中的ＺｇｅｉＢｅ在实际应用中面临的挑战，示了其发展前景和应用价值。展
ＷＳ有着极其广阔的应用前景，认为是改变Ｎ）被
未来世界重要的技术之一。无线网络体系的特点是传输信息的实时性、准确性、面性，今已经全现
虽然技术进步提高了世界各地的卫生保健系
统，是依然存在许多问题。病人在获得医疗服但
Ａｂｓｒｃ：ＴｈｉｐｒｄｅｃｉｄｔｇｅｂｓｄｗｉｅｅｓｓｎｏｔｔａｔｓｐａｅｓｒｂｅｈｅＺｉＢｅ — ａｅｒｌｓｅｓｒｎｅｗｏｒｅｈｎｏｎｍｅｉａｉｌｓｋｔｃｏｌｇｙｉｄｃｌｆｅｄ．Ｂａｅｎｉｓｌｗ— ｏｗｅｓｄｏｔｏｐｒ，Ｉｏｗ－ｏｔ，ｎｅｗｏｒｌｘｉｌｙａｏｅｏｈｅｅｔｅ，ｗｅｐｅｅｅｈｅｓｇ～ｃｓｔｋｆｅｂｉｉｎｄｓｍｔｒｆａｕｒｓｔｒｓｎｔｄｔｉｎｉｉａｅ，ｔｉｃｐｌａｄｈｅｌｔｓｒｓａｃｏｅｓｏｆＺｉＢｅｐｐｌｃｔｏｎｉｈｅｆｃｎｃｈｅｐｒｎｉｅ，ｎｔａｅｔｅｅｒｈｐｒｇｒｓｇｅａｉａｉｎｔｍｅｉａｉｌｄｃｌｆｅｄ．ＴｈｉａｒｐｒｏｅｈｈｌｅｅａｅｎｔｇＢｅｐｐｌｃｔｏｎｉｈｄｃｌｆｅｄａｄｐｅｅｅｓｐｐｅｏｐｓｄｔｅｃａｌｎｇｓｆｃｄｉｈｅＺｉｅａｉａｉｎｔｅｍｅｉａｉｌｎｒｓｎｔｄ
ｉｓｄｅｌｐｍｅｏｐｃｎａｔｃａｕｅｔｖｅｏｎｔｐｒｓｅｔａｄｐｒｃｉａｌｖｌ．
Ｋｙｗｏｄ：ＺｇｅｅｒｓｉＢｅ；ｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋ；ｍｅｉａｒａｍｅｔｐｌａｉｎｒｌｓｅｓｒｎｔｒｄｃｌｔｅｔｎ；ａｐｉｔ．ｃｏ
ＨＥ～ｕ，ＷＥＩＹｉＸＵｉ — ｅｇＤａｙ，Ｙｎｇｐｎ
（ｌｔｃｎｃＩｔｔｔｆＮｅＹｏｋＵｎｖｅｓｔＰｏｙｅｈｉｎｓｉｕｅｏｗｒｉｒｉｙ，ＮｅＹｏｋ１２１．Ｕ．．）ｗｒ１０ＳＡ
第３卷第３期１
２Ｏ年Ｏ０１６月
长春工业大学学报（自然科学版）
ｉｉＪｕｎｌｏａｇｈｎＵｎｖｒｉｆＴｅｈｎｌｇ（ａｔａｉｎｃｅＥｄｔｏｎ）ｏｒａｆＣｈｎｃｕｉｅｓｔｏｃｏｏｏｙＮｕｒｌＳｃｅｙ
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Ｖｏ．Ｏ１３１Ｎ．３
Ｊｎ２１ｕ．ｏ０
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ＺｇｅｉＢｅ无线传感网络的医疗应用研究
何大宇，韦铱，徐英鹏
（约大学理工学院，国纽约１２１纽美１０）
关键词：ｉＢｅＺｇｅ；无线传感网络；医疗；应用
中图分类号：Ｔ３３１Ｐ９．７文献标志码：Ａ文章编号：１７ —３４２１）３０５ —６６４１７（０００ —３５０
ＲｅｅｃｅｃｐｌａｉｎｉｇｅｓａｒｈｏｎｍｄｉａｌａｐｔｏｎＺｉＢｅｉｃｗｉｅｓｓｎｏｅｔｏｋｒｓｅｓｒｎｗｒｅｌ
０引言
无线传感网络（ｒｌｓｅｓｒＮｅｗｏｋＷｉｅｓＳｎｏｔｒ，ｅ
设、火救援环境科学、物保护Ｅ粮食灭引、文、贮藏蔬菜栽培、引、生物研究ｍ灾害监测 … 等、
方面进行了探索。
务时花费了大量时间；量众多的医疗设施仍然数
在世界范围内受到了广泛的关注。基于无线传感网络的Ｚｇｅ技术是当前最热门的无线网络技ｉＢｅ
术。目前，于Ｚｇｅ基ｉＢｅ技术的无线传感网络之应
使用过时的信息系统，而导致误诊等问题发生。从此外，生们是流动性很强的工作者，医常要在很短时间内迅速获得不同地点的医疗信息，而提高从
用已在车辆管理 Ⅲ 、制军事技术嘲、市建控引、城
工作效率，善病人护理条件，改同时减少错误出