周瑋寧,施 榮,沈連豐
(東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇南京 210096)
摘 要:介紹基于藍(lán)牙技術(shù)的無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先介紹藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn),然后給出
技術(shù)的無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,闡述了他的工作流程,分析了實(shí)現(xiàn)過程中的若干關(guān)鍵技術(shù),特別是實(shí)
所研制的系統(tǒng)已得到實(shí)際應(yīng)用并具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:藍(lán)牙技術(shù);醫(yī)療監(jiān)護(hù);串口替代;接入點(diǎn)
中圖分類號(hào): TP212.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B 文章編號(hào): 1004 373X (2004) 01 077
A Wireless Medical Telemetry System Based on Bluetooth
ZHOU Weining, SHI Rong, SHEN Lianfeng
(National Mobile Communications Research Lab, Southeast University, Nanjing, 210096, China)
Abstract: This paper presents the design and implementation of a wireless medical telemetry system based o
ology. First it briefly introduces key features of Bluetooth. Then it illustrates system structure, operation sche
ificant technics adopted in the system respectively, especially several difficulties solved during realization. This
pplied to some hospitals and communities. It has roved a wide prospect for its application in future.
Keywords: Bluetooth technology; medical telemetry; serial port replacement; access point
收稿日期: 2003 09 04
引 言
隨著通信和集成電路技術(shù)的發(fā)展,以藍(lán)牙為代表
小區(qū)域無線移動(dòng)通信技術(shù)正不斷滲透到工業(yè)生產(chǎn)、
業(yè)活動(dòng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和家庭生活等領(lǐng)域之中。
醫(yī)學(xué)臨床監(jiān)護(hù)技術(shù)就是把患者的各種重要生命體
及時(shí)、準(zhǔn)確地提取出來進(jìn)行處理、分析,幫助醫(yī)護(hù)
員對(duì)患者病情進(jìn)行監(jiān)測和防護(hù)的技術(shù)。在現(xiàn)有醫(yī)療
護(hù)系統(tǒng)中,患者身上佩戴的傳感器采集的數(shù)據(jù)多通
串口電纜(RS232/485)傳送到PC上或通過串口聯(lián)
服務(wù)器傳到局域網(wǎng)上。由于所檢測的信號(hào)大多是人
信號(hào),而人體處于自然狀態(tài)時(shí)的信號(hào)才能夠真實(shí)地
映其生理狀況。因此將檢測設(shè)備通過有線方式連到
體上進(jìn)行監(jiān)測的傳統(tǒng)方法會(huì)使患者感覺受到束縛,
法放松心情,從而導(dǎo)致所檢測到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。特
在病房里,各種連線不僅使病人感到不適,而且還
病房顯得雜亂無章,影響醫(yī)護(hù)人員的工作效率。因
醫(yī)療單位希望以一種低成本、高可靠性的無線傳輸
案來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線方式。藍(lán)牙技術(shù)具有微功率、抗
擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)
統(tǒng)的理想選擇。
2 藍(lán)牙技術(shù)
2.1 藍(lán)牙技術(shù)概述
藍(lán)牙是一種開放性的、短距離無
信的全球規(guī)范[1]。1998年5月,由愛
公司聯(lián)合發(fā)起,組織成立了Bluetooth
Group,簡稱BSIG或SIG,旨在制定和
的技術(shù)規(guī)范和推廣其應(yīng)用。到目前為止
接近3 000。2001年2月,SIG對(duì)外公
本的標(biāo)準(zhǔn)。目前藍(lán)牙1.2標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)進(jìn)
段,預(yù)計(jì)近期將正式發(fā)布。從藍(lán)牙1.0b
都是可生產(chǎn)的。下面的介紹均依據(jù)本
1.1版本的標(biāo)準(zhǔn)。
藍(lán)牙設(shè)備工作在2.4 GHz的工科
Industrial, Science and Medicine),
2 400~2 483.5 MHz,使用79頻道
MHz;采用時(shí)分雙工(TDD, Time Di
方式;調(diào)制方式為BT=0.5的GFSK
0.28~0.35;最大發(fā)射功率分為3個(gè)等
mW (20 dBm),2.5 mW (4 dBm)和1
在4~20 dBm范圍內(nèi)要求采用功率控
藍(lán)牙考慮的最大通信距離大約為10~1
的基帶符號(hào)速率目前為1 Mb/s,采用數(shù)據(jù)包的形式
時(shí)隙傳送,每時(shí)隙0.625μs。跳頻也是藍(lán)牙使用的
鍵技術(shù)之一,對(duì)于單時(shí)隙包,藍(lán)牙的跳頻速率為
600跳/s;對(duì)于多時(shí)隙包,跳頻速率有所降低;但在
鏈時(shí)(包括尋呼和查詢)則提高為3 200跳/s。如此
的跳頻速率,使得Bluetooth系統(tǒng)具有足夠高的抗
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由有線網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng))和
微微網(wǎng))2部分組成,如圖1所示。患者
終端與鄰近的藍(lán)牙接入點(diǎn)建立無線鏈路
周瑋寧等:基于藍(lán)牙技術(shù)的無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
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