基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家用心電監(jiān)護(hù)儀的研制.pdf

1、心血管疾病已成為威脅我國人民健康的重大疾病之一，心電圖是診斷心血管疾病的重要手段。目前市場上的心電儀體積大，攜帶不方便，不能長期進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析，且價(jià)格都很昂貴，普通家庭無法承受。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備正向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，使得心電儀從醫(yī)院走向家庭使用成為可能。利用物聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)技術(shù)研制一種可由患者隨身攜帶的、實(shí)現(xiàn)心電長期監(jiān)測、并能將心電數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)结t(yī)院監(jiān)測中心以便得到及時(shí)診斷和救治指導(dǎo)的心電監(jiān)護(hù)儀具有重大意義。

2、為此，我們研制了便攜式家用心電監(jiān)護(hù)儀，開發(fā)了一個(gè)模擬的遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心的軟件平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)表明，心電儀能夠正確測量和實(shí)時(shí)顯示心電波形，心電數(shù)據(jù)能夠通過ZigBee與家庭網(wǎng)關(guān)通信，由家庭網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心，也可以通過GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心，實(shí)現(xiàn)了心電波形的顯示、存儲(chǔ)和查詢等，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
　　第一章描述了課題的研究背景和意義，分析了國內(nèi)外心電儀和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀。
　　第二章介紹了心電

3、信號(hào)產(chǎn)生的原理、心電圖各部分波形的意義、心電信號(hào)的特點(diǎn)和干擾因素及心電檢測原理等心電基礎(chǔ)知識(shí)。分析了系統(tǒng)的功能需求，給出了系統(tǒng)的總體方案第三章介紹了心電監(jiān)護(hù)儀硬件電路的設(shè)計(jì)。首先采用AD620、OP07、MAX860等芯片設(shè)計(jì)了心電調(diào)理電路，包括前置放大、右腿驅(qū)動(dòng)、濾波、陷波、電平抬升和電源電路，可以對(duì)從標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ?qū)?lián)獲得微弱的心電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理;然后以S3C2440芯片為核心設(shè)計(jì)了處理器電路及其外圍電路，包括LCD顯示、SD卡存儲(chǔ)、按鍵電路

4、、ZigBee模塊、GPRS模塊與串口的接口電路，可以顯示、存儲(chǔ)心電波形并將心電數(shù)據(jù)通過ZigBee模塊發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)或通過GPRS模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心。
　　第四章描述了家用心電監(jiān)護(hù)儀的軟件設(shè)計(jì)。首先介紹了對(duì)S3C2440進(jìn)行uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植;接著根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排的原則，設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序的各個(gè)任務(wù)并分別進(jìn)行了詳細(xì)介紹，包括主任務(wù)、AD采集任務(wù)、鍵盤掃描任務(wù)、ZigBee任務(wù)、GPRS任務(wù)和SD卡存儲(chǔ)任務(wù);最后描

5、述了通過ZigBee通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的ZigBee模塊之間的無線數(shù)據(jù)傳輸程序的設(shè)計(jì)。
　　第五章分別介紹了家庭網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心軟件的設(shè)計(jì)。利用DataSocket技術(shù)完成了家庭網(wǎng)關(guān)的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了家用心電監(jiān)護(hù)儀的數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)發(fā)送到DataSocket服務(wù)器;接著根據(jù)DataSocket服務(wù)器設(shè)置原理，完成了家庭網(wǎng)關(guān)與醫(yī)療診斷中心的通信連接;最后利用TCP/IP通信技術(shù)和Web發(fā)布技術(shù)，完成了遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷中心軟件程