基于3G网络的家庭健康信息监测仪

刘员都 王国安 刘诗宇 陈 振

沈阳航空航天大学自动化学院

基于3G网络的家庭健康信息监测仪

刘员都 王国安 刘诗宇 陈 振

沈阳航空航天大学自动化学院

目前老年人在中国的人口所占比例越来越高，老年人在医疗方面的支出也大幅超过以往，但是在我国治病贵，看病难一直是一个难题.很多时候因为发现不够及时导致后来昂贵的医药费，如果能在早期及时检测出问题，就能避免许多的悲剧。针对以上现象，设计了基于3G网络的家庭健康信息检测仪。家庭健康信息监测系统的组成部分为医生工作站、通信模块和监护仪终端，监测仪集心电、血氧、血压、呼吸模块于一体，从监护仪检测到的多参数生理数据经单片机处理后通过3G无线通信模块传送到医生工作站，医生根据传输来的数据对老人的健康状况作出判断，从而实现对老人的实时监测。

从我国目前的医疗发展水平来看，设备的稀少，医院的数量不足，再加上大量的患者，排队往往花费大量的时间，这对于老年人是个很大的问题。为了缓解我国医疗的巨大压力，设计一套基于无线通信的家庭健康通信仪就显得意义的重要。

基于3G网络的家庭健康信息监测仪具有重要的意义，它可以将病人的生理参数传输到临近的医院，当病人的生理参数发生异常时，进行报警，这样病人就能够及时的得到救治，而且可以大幅度节省医疗费用。目前我国对医疗卫生事业高度重视，人们对身体健康的高度重视以及目前市场占有率及较低，所以3G网络的家庭健康信息监测仪的研究具有深远的意义。

系统总体方案设计

本文设计的基于3G网络的家庭健康信息监测仪，其原理图如图一所示。由于面向对象是大龄人群，家庭健康信息监测仪应具备低功耗、操作简单、小型化、可靠性好、扩展性强等特点。家庭健康信息监测仪中的生理参数采集模块完成对血压、血氧、呼吸、心电、体温等生理参数实时、连续的采集，由基于S3C2440为核心的嵌入式系统完成对各种生理信号的处理、通过LCD显示检测的数据、存储以及通过3G模块把采集的数据传输到医生工作站。

系统硬件设计

基于3G网络的家庭健康信息监测仪按各个模块所要实现的功能不同，可以为：血压模块、血氧模块、心电模块、呼吸模块，电源模块和3G模快和微处理器模块，其系统硬件图如图2所示。

图1 家庭健康信息监测仪原理图

图2 系统硬件图

（1）血压模块

血压模块采用武汉尤恩电子有限公司生产的血压模块UN600F，运动时抗运动干扰，其通过串行通信接口SPI与单片机通信，支持休眠功能，特别适用于便携式电子产品。

（2）血氧模块

血氧模块采用sosure血氧模块，其体积小，灵活的安装，高可靠性和测量准确性。能提供最佳的测量灵敏度和稳定性，工作电压低，低功耗设计。

（3）心电模块

心电模块采用爱康电子的AIKD812－256心电图采样模块，AIKD812－256心电图采样模块是专门为采样心电图而设计的产品。

（4）电源模块

电源模块作为系统的供电设备，对家庭健康信息监测仪的正常工作时间起决定性作用。本设计采用锂电池作为供电电源，输出电压12v，经DC/CD装换电路，将其转成5V电源为单片机供电。

（5）3G模块

3G模块采用华为3G模块MU736，华为MU736是全球首款完足满足NGFF接口规范的WWAN模块，基于英特尔业界领先的XMMTM 6260 HSPA+通信芯片解决方案。该产品也更加轻薄、小巧，其超低功耗以及支持UMTS网络5频全球漫游等领先特性。

（6）微处理器模块

本设计采用s3c224单片机作为主控芯片对各模块进行协调控制，不仅能处理从传感器采集来的数据，而且能把监测的结果显示在LCD显示屏上。并把数据保存在SD卡上，把采集的数据通过3G模块送到医生工作站。

图3 系统流程图

图4 生理参数图

系统软件设计

根据上述硬件模块化的需求，我们对系统软件也进行了模块化，主要有：系统模块化、生理参数测量、历史记录查询、数据发送、系统待机等几个模块，其软件实现流程图如图3所示。

系统首先对SD卡初始化、LCD显示屏以及串口初始化，程序根据用户的输入控制运行的方向，主要的情况有三种：开始测量，历史记录查询，待机。开始测量即测量人体的生理参数.历史是读取之前保存的测量数据，供用户查询。待机就是让系统处于低功耗状态，达到省电的目的。

实验结果

试验结果表明：基于3G网络的家庭健康监测系统能实时有效的检测出用户的生理信息，可以在显示器上准确的显示出各种生理参数，其生理参数图如图4所示，并且医生可以通过计算机能够实时的了解到用户的各种生理参数，对突发事故医生可以迅速的回应。

结束语

本设计研究的基于3G网络的家庭健康信息监测系统，把无线通信和嵌入式技术应用到远程监测系统中，各模块之间相互独立，实用性和可扩张性强。本系统可有效动态监测老年人健康信息，为家庭和医生工作站提供可靠的健康信息支持，有利于提高老年人日常生活健康，目前该系统在试用阶段，运行良好，得到广大群众的好评。

刘员都（1995-）男，本科，测控技术与仪器。

大学生创新训练项目（项目编号：DX507304）