智能医疗守护者网关是一种以齐格贝和GPRS为基础的设计。

引言

随着互联网的继续传播和技术的广泛传播,它对保健部门产生了深远的影响。 另一个关注焦点是“电视联网医学”,这是在马坎大学附属的中山医院第七次上海呼吸研究国际专题讨论会上向全国医学界提出的。 所谓的物体联网医学是指使用传感器技术将传感器与人体捆绑在一起,传感器的末端是嵌入和连接到医疗检测设备,由医生用移动电话或计算机最终连接到医疗检测设备,以便实时实现对病人的全时、远程检测和诊断。

1个远程智能医疗监督系统

本文结合了Zigbee和GPRS技术,充分利用网络资源,设计一个处理、传输和可视化智能医学多保管参数的网关系统,包括一种或多种血压、体温、血液氧和脉冲传感器,形成Zigbee无线传感器网络Zigbee网络,作为低功率、低复合、低成本和自动化群体网络的无线网络技术,支持传感器信息收集、传输和处理,利用无线网络在不同点的多传感器数据和全球定位系统技术的远程监视之间进行通信,改变传统的无线网络,要求限制基于有线公众网络的数据传输,解决同时安装大量探测装置、高线、电路维护和改造的困难,并展示网络的重大优势。

图1:远程智能医疗系统框架图

图1描述了远程智能医疗护理系统的框架,该系统通过HTTPPOST数据包将信息上传到互联网云端Yeelmk平台,从而能够实时收集、处理、显示和远程监测身体指标数据,实际测试的结果显示,该系统稳定可靠,易于扩展,而且高度实时。

2网关节点硬件设计

利用STC12C5A60S2作为总控制芯片,建立了一个智能网关系统,该系统以STC12C5C5A60S2为主控芯片,为GPRS与Zigbee网络之间的双向数据转换提供一个单狙击器,该网络基本上是基于GPRS和Zigbee协议的一个转换网关。

该系统的网关硬件节点电路分为Zigbee通信模块、GPS通信模块和供电模块。图2说明了网关的物理结构。

图2网关硬件结构图

2.1电源供电模块

由于Zigbee和GSM模块的电压要求分别为3V和5.5V,该系统的电源模块将9V的电压输入转换为3.3V和5.这些电源输出由处理器和其他模块使用。

Zigbee通信模块

Zigbee通信模块是基于TI公司CC2530F256芯片，内部运行ZigBee2007/PRO协议栈，具有ZigBee的全部特性。针对复杂的ZigBee协议，本模块将协议栈嵌入模块内部，只留出串口，在与主控芯片通信时无需考虑ZigBee内部协议栈,只需要读写串口即可实现数据的无线传输，简单易用，可大大减少开发周期［9］。ZigBee模块可通过串口连接到PC,可直接配置参数设置为协调器、路由器和终端节点。协调器为最初加入网络的节点分配网络地址（16位），每个ZigBee网络需要唯一的一个协调器；路由器可以接收、转发数据，起到路由和中继的作用；终端节点通常为电池供电的低功耗设备，用于采集传感器数据，周期性发送数据。ZigBee组网状况使用SensorMonitor软件观察。本网关系统采用星型网络［8］,因此只用到ZigBee协调器和终端节点。图3所示是星型网状的ZigBee组网。

GPRS通信模块

GRPS模块使用龙A800号,对接收特别敏感,是一个GSM/GPPS模块,高集成900/1800兆赫,具有双频。 Embeded TCP/IP协议模块,易于支持GSMREc.It's 07.07/07.05及其由UART控制的独特扩大的指令集,通过序列端口与单一计算机直接连接。

3网关节点软件设计

软件设计由两部分组成:网关软件和控制中心管理软件。在云端,门户软件开发平台是KeilC51, Zigbee内部操作是Zigbee 2007/PRO 协议仓库,Zigbee网络监测软件是Sensor Monitor,控制中心个人计算机服务管理软件开发平台是Yeelink。

三. 为1Zigbee/GPRS网关设计一个方案

Zigbee/GPRS网关的流程流程见图4. 该系统电后网关节点的初始化之后,将寻找自由工作渠道、启动Zigbee网络和请求连接终端节点。 所有终端节点都成功加入Zigbee网络,它们处于等待状态,等待监测平台发布数据收集命令,该命令通过Zigbee网络传送到所有终端节点。 终端节点根据命令或时间计数据收集程序获取当前生理数据,并在初步处理后上传数据到网关节点。 网关节点收集所有数据以供分析、处理和整合,接收统一格式的数据包,通过GPSS模块将软件上传到互联网云端Yeelink平台,完成数据处理和分析。

Zigbee 网络命令的设计

ZigBee无线网络数据传输技术是一种用于系统数据传输的点到点数据传输方法,作为一种分阶段的提醒调查,点到点数据传输可以在0XFD+数据长度(用户定制)+目标地址+数据,例如,010203040506至网关地址(0X143E)的数据源节点(0x001)至(0X143E)的源节点(0x001)直接通过点到点指示在网络内的任何节点建立,

图5 数据传送格式

以这种格式提供的数据为FD013E14010203004,收到的数据为FD013E140103006,但应特别注意数据区域的长度,可以自由指定,不一定等于数据区域的实际长度,但也可以作为一种替代表达方式。

移动网络指挥(GPRS)

Yeelmk 目标网络平台是一个免费的物体网络平台,用户可以访问该设备进入网站,从而能够监测和管理设备。使用现成的物体网络平台可能会在开发周期中节省大量资金。下面是ACT 指令控制模块中用于连接互联网并将 HTTPPST 数据包发送到 Yeelmk 目标网络平台的一些程序指示。

AT+CGATT=1(GPRS连接)

“IP”、“CMNET”、“AT+CGDONT=1”

AT+CGACT=1,1(删除或激活PDP移动场景)

80 AT+CIPSTART=“TCP”

CONNETOK(表明加纳减贫战略系统已成功连接互联网)

AT+CIPSEND(建立 TCP 连接)

正在发送 httppage :

POST

/1.0/device/2182/sensor/2848/datepointsHTTP/1.1

Host：pi.yeelink，net

Accept：*/*

U-ApiKey：f6dff9e05de8ff0d84c115709a478a6a

Content-Length:14

Content-Type：pplication/x-www-form-urlencoded

Conection:lose

“ 值” : 要通过参数

AT+CIPCLOSE(关闭 TCP 连接)

3.4系统测试

在这次测试中,记录了多点室温度,系统使用周期性休眠和觉醒。每个节点每1分钟就会被唤醒,以收集数据,等待协调将数据提交协调部门,然后是休眠。如图6所示,一个系统节点的温度位于互联网上耶林平台的监测界面。

图6:系统性能测试结果

4结语

设计将Zigbee和GRPS技术用于智能医疗护理系统的生理参数,完成对监护不足的物理参数进行实时远程监测、警告异常和短信查询、消除人工测量问题、尽量减少对医疗专业人员的压力以及保证病房继续受到监视等功能。

2021106_61864997e18948智能医疗守护者网关,基于Zigbee和GPRS

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