無線傳感器網(wǎng)絡技術在醫(yī)療監(jiān)護中的應用
3 系統(tǒng)軟件設計
本系統(tǒng)軟件分為四部分:信號采集、信號處理、信號傳輸、信號接收。其中信號采集、信號處理代碼是在發(fā)送端(即血氧飽和度傳感器節(jié)點)中運行,如圖4所示。信號接收代碼在接收端(即網(wǎng)關節(jié)點)運行,如圖5所示。
信號采集程序主要完成兩個功能:(1)驅(qū)動透射式人體血氧飽和度傳感器工作,主要是驅(qū)動H橋電路按照一定頻率切換電流傳輸方向;(2)通過MSP430單片機AD端口采集血氧飽和度數(shù)據(jù)。這部分代碼程序在MSP430芯片中運行。
信號處理程序的主要功能是濾波,這部分代碼程序在MSP430芯片中運行。
信號傳輸程序的主要功能是將由MSP430芯片處理好的數(shù)據(jù)通過ZigBee無線通信協(xié)議棧傳輸?shù)搅硪粋€無線傳感器節(jié)點,這部分代碼在CC2430射頻芯片內(nèi)的8051內(nèi)核中運行。
信號接收程序的主要功能有兩個:(1)接收其他傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)并通過串口將數(shù)據(jù)傳送到PC機,這部分代碼在CC2430射頻芯片內(nèi)的8051內(nèi)核中運行;(2)PC機對數(shù)據(jù)進行處理,包括波形顯示、數(shù)據(jù)保存,這部分代碼在PC機中運行。
當無限傳感器節(jié)點和網(wǎng)關節(jié)點建立好之后,就要依靠ZigBee協(xié)議棧來實現(xiàn)點對點通信。本設計采用1.4.2版本的ZigBee協(xié)議棧API函數(shù)來實現(xiàn)。
本設計對ZigBee無線通信協(xié)議在醫(yī)療監(jiān)護領域中的應用進行了嘗試性的實踐,實現(xiàn)了一個人體血氧飽和傳感器節(jié)點和一個網(wǎng)關節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸?,F(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡技術領域還有許多熱點問題需要去研究,如安全傳輸問題、容錯機制問題、自組織組網(wǎng)問題等。但是,無線傳感器網(wǎng)絡的靈活性、容錯性、高感知能力、低費用以及快速布局等特點決定了它的應用領域必將極為廣泛,也必然會對醫(yī)療監(jiān)護事業(yè)產(chǎn)生巨大而深遠的影響。
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