家庭健康监护系统的基站接口与服务器的研究与设计

家庭健康监护系统的基站接口与服务器的研究与设计

论文摘要

近年来,国内医院信息化建设开始受到空前的重视,现代医疗模式转变的主要标志之一就是将以医院为中心的医疗服务扩展至以家庭社区。无线通讯ZigBee技术具有低成本、低功耗、辐射小、可靠性高的特点,USB接口具有即插即用、高速、便携的特点。本课题设计的家庭健康监护系统基站通过将无线通讯ZigBee技术和USB接口相互结合,构建了一个具有无线、便携、低成本、高速、即插即用等特点的数据采集接口,同时,针对Internet网络具有覆盖面广、低成本的特点,利用socket网络编程接口设计了一个高效、可灵活配置、具备处理海量连接能力的应用服务器,为患者提供个性化的远程监护服务,为医生提供全面、有效的病人临床信息。由于人体生理参数信息的特殊性,系统的数据采集端以Chipcon公司的CC2430作为人体生理信息数据采集模块,实现生理参数信息的预处理和无线传输,以Cypress公司提供的EZ-USB-FX2系列单片机作为生理参数信息的传输模块,实现数据采集模块与PC服务器的高速数据传输。本课题对USB接口的硬件电路板、固件程序、驱动程序和应用程序的设计都做了详细介绍与验证。为了加快系统的响应速度,便于系统功能的扩展,系统采用socket网络编程接口开发了一个高效、实用,可灵活配置的应用服务器用于完成请求处理工作。应用服务器主要包括,语音报警,短信报警,有线通信等三个模块,此外该应用服务器还具有专门的定时器、可配置设计、打印日志等模块,可以大大的提高服务器的性能和使用的灵活性。对于该应用服务器的有线通信模块可以不做任何修改就作为其它系统的有线通信模块,完全符合软件设计要求的具有可重复利用性质。针对系统远程移动监控的需求,利用现有无所不在的Internet网络,将Web技术应用到家庭健康监护系统中,可以提供比传统的监护系统(基于C/S模式的远程监护)更为强大的功能。用户只需要通过一个简单的浏览器,就可以实现对远距离患者的监视、诊断、测试。本课题系统采用JavaScript语言进行网页设计,该系统网页界面包含家庭信息管理、实时监护、常用医学知识,HIS链接等四个模块。通过该系统的测试结果表明,家庭健康监护基站在实验室环境下切实可行,可以有效的提高诊疗水平和病人的生活质量,对我国家庭健康监护系统的构建具有一定的研究价值和使用价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究动态及发展趋势
  • 1.3 课题主要工作和研究内容
  • 第二章 家庭健康监护系统基站的分析与设计
  • 2.1 家庭健康监护系统基站的总体功能分析
  • 2.2 系统各组成部分的设计及描述
  • 2.2.1 基站USB 数据采集接口
  • 2.2.2 基站socket 应用服务器
  • 2.2.3 基站B/S 模式界面
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 基站USB 数据采集接口设计
  • 3.1 USB 数据采集接口技术
  • 3.1.1 USB 接口的特点
  • 3.1.2 ZigBee 无线技术的特点
  • 3.2 USB 接口硬件设计
  • 3.3 USB 接口软件设计
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 基站socket 应用服务器的设计
  • 4.1 TCP/IP 协议的分析
  • 4.1.1 TCP/IP 协议概述
  • 4.1.2 网络层协议(IP 协议)
  • 4.1.3 传输层协议(TCP 和UDP)
  • 4.2 有线通信模块的实现
  • 4.2.1 网络层模型的实现
  • 4.2.2 网络层数据包传送协议的实现
  • 4.2.3 网络层定时器,异步日志等模块的实现
  • 4.3 语音报警模块的实现
  • 4.4 短信报警模块的实现
  • 4.5 系统的可配置实现
  • 4.6 本章小节
  • 第五章 B/S 模式界面的设计
  • 5.1 B/S 模式技术
  • 5.1.1 Web 服务器基本结构
  • 5.1.2 HTTP 协议分析
  • 5.2 B/S 模式界面的实现
  • 5.2.1 远程家庭健康监护系统界面的设计
  • 5.3 本章小节
  • 总结与展望
  • 总结
  • 展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录一 数据包解析模块的部分代码
  • 附录二 短信报警模块的部分代码
  • 攻读硕士学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 附件
  • 相关论文文献

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