基于无线传感网络的人体生命体征监测系统研究

论文摘要

随着社会老龄化程度的加剧,空巢老人的数目也日益增多。这些空巢老人的生命体征在出现异常情况而不能自主报警时,就会延误最佳的救护时间。因此,建立和完善面向老年人的健康监测体系变得十分必要。但无论是在国内还是国外,专职医疗人员的数量、医疗护理的覆盖范围都不能满足人口老龄化的需求。人们必须寻求一种有效、可靠、廉价的健康监测系统,努力实现对老年人健康状态的实时监测。本文正是在这种背景下,提出了一套切实可行的利用无线传感器网络实现人体生命体征中远程监测系统的制作方案。论文主要工作如下:一.本文以ATZB-24-A2为核心处理芯片,运用Zig Bee无线组网技术,构建了一个性能稳定、体积小、功耗低的无线传输网络,保证了测量节点与监控中心的数据传输。二.本文以手腕作为测量对象,采用DS18B20温度传感器来实现人体体温的测量。根据温度测量的基本原理,我们设计了温度测量电路,并通过实验探讨了不同环境温度对人体体表温度测量的影响。三.本文采用了专业的血压测量传感器BP300T来实现人体血压的测量,根据血压测量的基本原理,我们设计了血压测量电路,并根据幅度系数法来判断高低血压。同时,利用血压和脉搏的内在联系,我们对血压测量过程产生的脉搏波进行了采样和计数,并运用公式计算出了脉搏频率。本文内容涉及电子信息技术和生物传感技术,是21世纪最为前沿科学技术的交叉,具有很强的科学研究价值和社会应用前景。然而,由于时间限制,本文只是初步完成了总体方案的设计和各个模块的独立测量。在各模块间的协同配合和复杂环境下单个模块的测量补偿方面还存在许多的关键问题亟待解决。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.1.1 选题的背景
• 1.1.2 选题的意义
• 1.2 课题研究现状和发展趋势
• 1.2.1 无线传感网络的研究现状
• 1.2.2 生命体征监测领域的研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 总体方案的设计和无线传感网络的构建
• 2.1 总体方案的设计
• 2.1.1 单个检测节点的系统设计
• 2.1.2 数据传输网络的总体结构设计
• 2.2 无线传感器网络的构建
• 2.2.1 ZigBee协议架构和常用术语介绍
• 2.2.2 ZigBee无线网络的构建
• 2.2.3 网络的构建的程序流程图
• 2.3 本章小结
• 第三章 体温测量模块的设计研究
• 3.1 体温测量的常用方法及其基本原理
• 3.1.1 三种体温测量方法的基本原理
• 3.1.2 三种体温测量方法的优缺点
• 3.2 体温计设计过程所考虑的几个问题
• 3.2.1 体温测量方法的选择
• 3.2.2 体温测量部位的选择
• 3.3 体温测量模块的硬件设计和数据通信
• 3.4 体温测量模块的实验数据和结果分析
• 3.5 本章小结
• 第四章血压和脉搏测量模块的研究设计
• 4.1 血压测量的基本原理和硬件设计
• 4.1.1 血压测量的基本原理
• 4.1.2 血压的检测方法介绍
• 4.1.3 系统血压测量方法的选择
• 4.1.4 血压测量模块的硬件设计
• 4.2 脉搏测量模块的研究设计
• 4.2.1 脉搏信号的特点
• 4.2.2 脉搏信号的测量方法设计
• 4.3 数据的仿真和分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总体电路设计和原理样机
• 5.1 单个测量节点的总体原理图
• 5.2 外围电路介绍和原理样机展示
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果