基于身體傳感網(wǎng)絡(luò)的人體生理及姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)人口老齡化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，隨著老年人生理機(jī)能的下降，心血管疾病以及意外跌倒等情況對(duì)他們的生活構(gòu)成了極大的威脅。針對(duì)以上情況，本文重點(diǎn)研究了心電信號(hào)的提取以及意外跌倒的判斷，設(shè)計(jì)出一套包括多種節(jié)點(diǎn)的人體生理信息及姿態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體心電信號(hào)、體溫等重要生理信息，對(duì)意外跌倒提供保護(hù)，并判斷人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以身體傳感網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究基礎(chǔ)作為依據(jù)，對(duì)人體這一特殊的工作環(huán)境進(jìn)行有針對(duì)性的軟硬件設(shè)計(jì)，采用無(wú)線通信

2、的方式克服傳統(tǒng)的有線監(jiān)護(hù)對(duì)人體的束縛，并通過(guò)多種交互方式實(shí)現(xiàn)更自然的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。
　　整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)、多種子節(jié)點(diǎn)以及上位機(jī)組成，主節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、顯示以及和上位機(jī)通信等，子節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)前端數(shù)據(jù)采集，上位機(jī)則實(shí)現(xiàn)交互界面對(duì)各種信息的實(shí)時(shí)顯示。所有節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò)Zigbee（IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)）無(wú)線通信協(xié)議在2.4GHz頻段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互傳。本文主要完成了以下工作：
　　1）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)以低成本、低功

3、耗與微型化作為指導(dǎo)思想，對(duì)節(jié)點(diǎn)通用模塊，如微處理器、無(wú)線通信模塊以及電源模塊做了統(tǒng)一的設(shè)計(jì)；對(duì)主節(jié)點(diǎn)和具有不同功能的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了單獨(dú)設(shè)計(jì)，其中的難點(diǎn)是心電監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)；并從控制節(jié)點(diǎn)尺寸、提高抗干擾性等方面著手進(jìn)行了PCB設(shè)計(jì)。
　　2）軟件設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了前端數(shù)據(jù)采集的軟硬件接口以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的無(wú)線、有線通信；完成了系統(tǒng)的主要功能包括心電信號(hào)監(jiān)測(cè)、意外跌到判斷以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)；最后實(shí)現(xiàn)了液晶屏的顯示以及上位機(jī)的交互界面，實(shí)時(shí)顯示心率、