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双无线式人体监护系统的探究与设计

作　者: 曹拓
导　师: 姜春华
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 光学
关键词: SimpliciTi eCos操作系统 GPRS远程监护
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 30次
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内容摘要


无线人体监护系统种类繁多,特点不一,监护手段和方式多种多样。目前,我国的无线医疗传感网络的研究尚处于起步阶段和实验室阶段,仅有的少量远程医疗网络都隶属于医疗机构,其信息传输还是依赖于传统的卫星和电信网络,运行的成本很高,因而无法走入家庭,更无法适合于个人使用。因此本文介绍了一种双无线式人体监护系统,整个系统由无线射频传感器系统(可由多个终端节点设备ED构成)和无线射频接收处理系统组成(包括一个数据中心AP和GPRS模块);无线射频传感器系统对人体生理参数进行采集并通过SimpliciTi网络协议实现数据的无线传输与通信,无线射频接收处理系统对接收到的数据进行整合处理显示及存储,并最终通过与GPRS模块的互联实现远程监护。该系统具有低功耗、低成本、便携带、多参数和兼容性强等主要的特点。能够实时、连续的监测人体生命的多个体征参数,而这正顺应了当今医疗监护的对于无线人体监护系统的需求。总的来说,本文主要做了一下几个方面工作:介绍了SimpliciTi协议并对比分析现今几大主流无线通信技术的优缺点,确定了双无线式人体监护系统的前端体征参数检测的通信协议为SimpliciTi;确定了该系统的硬件平台组成及相关的电路模块。在此基础上,研发了一套适合于家庭及个人使用的人体监护系统的实验系统。多次测试的结果验证了本项目的可行性,完善了整体设计方案。经多次修改,最终确定了整个系统软、硬件设计。并且根据双无线式人体监护系统的应用特点和设计目标确定网络拓扑结构为串状拓扑结构,为人体多参数的测定提供扩展基础;并通过GPRS实现远程监护。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题背景及研究意义  8-9
  1.2 国内外发展状况  9-10
    1.2.1 国外相关研究  9
    1.2.2 国内相关研究  9-10
  1.3 本文主要工作及章节安排  10-12
2 SimpliciTi 技术  12-22
  2.1 SimpliciTi 网络协议概述  12
  2.2 SimpliciTi 网络协议结构  12-17
    2.2.1 网络应用层  15
    2.2.2 对等层面结构的特点  15
    2.2.3 设备  15-16
    2.2.4 网络结构  16-17
    2.2.5 地址  17
    2.2.6 网络连接  17
    2.2.7 数据帧格式  17
  2.3 ISM 单片射频通信和SimpliciTi 网络协议的特点与优势  17-22
    2.3.1 ZigBee 技术  18
    2.3.2 Wi-Fi 技术  18
    2.3.3 蓝牙技术  18-19
    2.3.4 超宽频技术  19
    2.3.5 NFC 技术  19-20
    2.3.6 SimpliciTi 无线网络技术的特点与优势  20-22
3 双无线式人体监护系统总体设计  22-23
  3.1 系统组成  22
  3.2 系统工作原理  22-23
4 系统硬件设计  23-36
  4.1 无线射频传感器系统  23-28
    4.1.1 数据采集模块选择  23-24
    4.1.2 无线通信及处理模块设计  24-28
  4.2 无线射频接收处理系统  28-36
    4.2.1 核心处理控制模块设计  28-33
    4.2.2 GPRS 模块设计  33-36
5 系统软件设计  36-53
  5.1 系统软件总体设计方案  36-37
  5.2 基于CC1110 的无线节点软件设计  37-42
    5.2.1 软件开发平台介绍及建立  37-38
    5.2.2 无线节点配置  38-40
    5.2.3 数据中心软件设计  40-41
    5.2.4 终端节点设备软件设计  41-42
  5.3 基于SPCE3200 的控制端的软件设计  42-53
    5.3.1 eCos 操作系统  42-50
    5.3.2 Windows 下eCos 开发环境的介绍及建立  50-51
    5.3.3 基于 SPCE3200 的主控系统的软件设计  51-53
结论  53-54
参考文献  54-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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