【摘要】：近年來“人口紅利”現(xiàn)象正逐漸衰退,社會呈現(xiàn)老齡化狀態(tài),傳統(tǒng)養(yǎng)老院的品質(zhì)及數(shù)量已無法滿足現(xiàn)代老年人的需要,許多新型養(yǎng)老社區(qū)、高端康養(yǎng)公寓正逐漸推出市場,由此對老年人的照顧、安全監(jiān)護、健康監(jiān)護提出了更高的要求。同時,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)有線式醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備已呈現(xiàn)其局限性無法適應(yīng)新場所的需要,移動式監(jiān)護設(shè)備也正悄然興起,基于這二者考慮,在養(yǎng)老社區(qū)范圍內(nèi)建立一套老年人健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)已具有十分重要的意義。無論在室內(nèi)或室外便攜式設(shè)備可以實時獲取生理信號并傳輸至社區(qū)健康監(jiān)控中心,在對老年人日�？醋o、醫(yī)療機構(gòu)參考數(shù)據(jù)、提升康養(yǎng)品質(zhì)等方面有重要的實用價值。本論文設(shè)計了一款基于ZigBee的無線脈搏波監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了在一定區(qū)域內(nèi)對脈搏波的無線監(jiān)測功能及脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV值)~([5])計算功能,以幫助老年社區(qū)進行內(nèi)部監(jiān)測及對動脈硬化、心臟病等疾病進行分析及預(yù)判的能力。同時對于監(jiān)測數(shù)據(jù)在多節(jié)點傳輸時ZigBee自組網(wǎng)路徑優(yōu)化問題進行了理論研究,并針對老年公寓等特定區(qū)域場所提出了兩種優(yōu)化算法。本文主要工作如下:(1)本文基于對康養(yǎng)社區(qū)及老年人雙方的需求分析,針對脈搏波這一人體生理健康參數(shù)進行了理論分析,并明確了脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV值)~([5])對老年人的測量意義,提出了脈搏波無線監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。經(jīng)過與Wifi技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)的比較,優(yōu)選出應(yīng)用于本系統(tǒng)的低功耗ZigBee無線傳輸技術(shù)及微控制單元(MCU)。并對其組網(wǎng)過程進行了研究。(2)在上述組網(wǎng)設(shè)計過程中研究了ZigBee技術(shù)在路由層的兩種算法:Cluster-Tree~([7])算法和AODVjr算法~([7]),指出了前者在養(yǎng)老社區(qū)環(huán)境下網(wǎng)路傳輸效率低下問題及后者在實現(xiàn)路由過程中高能耗問題,且指出二者未將節(jié)點能量進行考慮的共性問題。本文基于貪心轉(zhuǎn)發(fā)算法及節(jié)點能量考慮提出了兩種優(yōu)化算法:GPSR-N算法及GPSR-L算法,很好的解決了貪心轉(zhuǎn)發(fā)算法路徑優(yōu)化問題,并達(dá)到延長組網(wǎng)壽命的目的。(3)根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計,依據(jù)模塊化的設(shè)計思想對脈搏波無線監(jiān)測系統(tǒng)分別進行了上位機及下位機的硬件、軟件設(shè)計。并挑選上海青浦區(qū)某高端康養(yǎng)社區(qū)進行實地考察測試,針對三通道傳感器數(shù)據(jù)采集功能、基本通信功能、延時情況、PWV值計算功能、系統(tǒng)整體可行性,設(shè)計了室內(nèi)、室外實驗進行驗證,實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠在室內(nèi)室外等各種環(huán)境下測得設(shè)計方案中所需的參數(shù)并發(fā)送至上位機,成功實現(xiàn)監(jiān)控并計算出PWV值,給醫(yī)務(wù)人員監(jiān)測及診斷動脈硬化等疾病提供參考。
【圖文】：

煌ù笱Чこ趟妒墾絎宦畚?第二章 課題相關(guān)技術(shù)與原理第 7頁圖2-1 脈搏波波形和特征點Fig.2-1 Pulse waveform and feature pointsO 稱為脈搏波起點，A 為主波，，B 為潮波(重搏波前波)，C 為重搏波波峰，D 為重搏波波谷，O 稱為下一個脈搏波傳導(dǎo)速度左心室向主動脈射入血液，進而導(dǎo)致主動脈壁擴張，脈搏波起點。OA 為上升支

ee 的基本概念ee 是針對無線傳感器的通信協(xié)議，出于對市場可接受度、相容性、多方面的影響，且基于 IEEE 802.15.4 低速率無線個人區(qū)域網(wǎng)以及的發(fā)展，其備受各大廠商的關(guān)注，具體架構(gòu)可參見圖 2-3。ee 這一名詞的由來，主要源自于，發(fā)現(xiàn)花粉的蜜蜂，其將展現(xiàn)與 Z舞蹈。雖然看似屬于隨意的舞蹈，但事實上是正確的將有蜜蜂、花同伴傳達(dá)。ZigBee 由 IEEE 802.15.4 小組與 ZigBee Alliance 組織，分標(biāo)準(zhǔn)予以指定。其屬于短距離、架構(gòu)相對簡單、消耗功率、傳輸速術(shù)[28]。當(dāng)前，以 2.4GHz ISM 頻段、868MHz 以及 915MHz頻段為主的通道分別達(dá)到 16、1 以及 10 個[29]。ZigBee 對點對點、主從式運最多的裝置連接可達(dá)到 255 個，擴充性較高。多在環(huán)境安全、家庭圖 2-2 各動脈監(jiān)測點Fig.2-2 Arterial monitoring points
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH77;TN92

【參考文獻】

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1 孫繼川;;便攜式心電監(jiān)護儀設(shè)計[J];電子產(chǎn)品世界;2014年09期

2 黃嘉華;周會林;;橈動脈觸力傳感器和脈象儀動態(tài)性能檢測裝置的研制[J];中國醫(yī)療器械雜志;2014年03期

3 鄧琛;方易圓;陳益平;邵晨;;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的動脈硬化遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)[J];計算機測量與控制;2012年09期

4 關(guān)永莉;歐陽斌林;錢科威;;基于MSP430和CC2420的無線點菜系統(tǒng)的設(shè)計[J];中國科技信息;2011年08期

5 路染妮;張剛;;ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議研究[J];電子設(shè)計工程;2010年11期

6 向定成;王峰;;脈搏波傳導(dǎo)速度在心血管疾病防治中的地位與前景[J];嶺南心血管病雜志;2009年01期

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1 袁曉旭;冠狀動脈慢血流與脈搏波傳導(dǎo)速度的相關(guān)性分析[D];福建醫(yī)科大學(xué);2014年

2 董朋濤;基于ZigBee的無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)及可靠性研究[D];華中師范大學(xué);2013年

3 楊成;米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機工作過程仿真與優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2013年

4 王成林;基于ZigBee及CAN技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究與實踐[D];東北大學(xué);2012年

5 王玉鐸;基于ZigBee技術(shù)的無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)[D];吉林大學(xué);2012年

6 楊晶晶;基于ZigBee的醫(yī)院室內(nèi)定位系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2011年

7 周武斌;Zigbee無線組網(wǎng)技術(shù)的研究[D];中南大學(xué);2009年

8 劉賓;動態(tài)血壓測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2009年

本文編號：2697946