分析基于无线传感器网络技术的远程医疗监护系统的研制

林木森

摘要：无线传输技术取得了较为显著的成就，而无线传感器网络技术也更加广泛的应用于不同的社会领域。文章在医疗监护系统中引进该无限传感网络，介绍了一套建立于ZigBee 技术基础上的远程医疗监护系统，该系统可以收集病人各项生理指数以及图频等信息，经由网络及时的传输至医疗监护基站，由此可以对病患的基本身体状况进行动态追踪了解，进而可以为治疗提供及时的保障。

关键词：ZigBee 技术 无线传感器网络 远程医疗监护系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）07-0093-01

当今，国家人口老龄化趋势更加明显，老年人所占比例在不断的提升，老年人健康和人身安全逐步引其全社会的关注，为老年人建立系统、安全的医疗监护系统是当前也研究的热点问题。

1 关键技术 ZigBee 技术

ZigBee技术指的是建立于802.15.4 无线标准基础上开发的全新的短距、无线通信手段。该技术在无线通信网络基础进行了一定的延伸，与此同时，ZigBee技术具有价格低廉、便于携带等优势，由于其距离短、相对简单、功耗小、信息传输速率相对低，所以广泛应用于自动和远程控制领域。该技术可以进行定位，可以作为无线传感器网络的通讯协议。该技术成功过解决了家庭、医疗器械、自动化、传感技术等多项问题。较之一般的通讯手段，ZigBee具有显著的特点，如下：

（1）具有较强的安全性。因为ZigBee技术加密方法较为先进，为AES-128加密算法，而且具有较为理想的信息校对功能，可以在一定程度上提升信息的安全指数。（2）价格相对经济，成本不高。芯片价格基本都低于10元人民币。（3）关于zigBee技术的功耗，其优势非常明显，无线局域网的功耗数小时便会消耗殆尽，蓝牙则可以支持数天，而zigBee采用低耗模式可以坚持数年之久。（4）zigBee使用的工作频段属于免费的，是世界通用的2.4GHz频段。（5）延时极短，一般情况下，延时在25毫秒左右。（6）信息传递速率不高，一秒钟基本可以完成10-250兆字节，这刚好可以满足传递速率较低的网络。（7）ZigBee的网络节点支持量较大，最高能够实现216个。（8）关于覆盖范围，ZigBee可以按照具体的发射功率等相关要素确定其实际的覆盖距离，通常可以远至300m左右[1]。

因为ZigBee技术具备上述优势，所以在远程医疗监护体系中使用非常合适。

2 无线传感网络的系统结构及工作原理

文章介绍了无线传感器网络环境下的远程医疗监护系统，该系统的结构属于多层次网络形式的，也就是该监护网络的组成部分有医疗监护基站以及ZigBee传感器节点，两个组成部分之间形成个人传感网络。由此多数这种形式的网络可以构成一个监护体系。ZigBee技术可以允许三类网络拓扑架构，分别为网状、星形、树型结构[2]。第一种具有较好的健壮性，但是其能耗相对较高；第二种的优势是功耗非常低，具体的规模也相对简洁，不复杂，在短距传输中应用较为合理；第三种结构同星型结构一样形成的能耗低，同网状结构一样拓展范围广。而医院自身的监护距离相对较广，但是节点传感领域较窄，鉴于此，我们选用树型网络拓扑结构。

文章中介绍的传感器基本由安置在监测范围中较为经济的微型ZigBee的节点构成。该节点中央处理器具有监控生命招标的功能，同时持续收集患者各项生理信息。此外，该处理器还可以动态监测部分医疗将其状况，及时将数据传输出去。监控范围内遍布传感器节点，这些节点实时收集人体的血压、温度、脉搏等具有一定价值的信息，这些节点将数据采集完毕，在通过构建完成的途径将信息传输出去，输送给ZigBee无线通讯模块，继而在输送到汇聚节点。最终，由控制以及显示部分的信息处理系统处理和现实相关信息[3]。与此同时，把处理的数据结构进行储存，储存到数据库中方便后续的信息检索等操作。经过处理的数据也能顾利用互联网传递给医疗监护基站，方便专业医生统计和分析数据，还可以利用3G 模块将具有价值的数据传递给特定的医护工作者的手机里。下图1描述了该远程医疗监护系统的体系结构。

3 结语

本文详细介绍了ZigBee技术基础上的远程监护系统。该系统具有显著的优势，在医疗监控中发挥非常积极作用，其市场发展前景非常乐观，在未来该技术创造的经济效益也是不容小觑的。

参考文献

[1]顿文涛，卢高飞，左秀生，赵玉成，李子山，袁超，马斌强.无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用[J].农业网络信息，2014，No.21202：43-46.

[2]陈雯，孙红兵.基于无线传感网络及移动主体的远程医疗监护系统研究[J].现代电子技术，2012，v.35；No.37415：55-58.

[3]冯英伟，贾滨，杜春梅.基于无线传感网的远程医疗监护系统研究[J].河北建筑工程学院学报，2012，v.30；No.10503：82-85.