基于GS1011的无线远程医疗监控系统的研究

　　摘要： 本文分析了无线远程医疗监控存在的必要性， 从总体结构、 硬件分布和软件实施详细介绍了以超低功率单片系统GS1011为核心的解决方案， 并通过仿真实验验证之。

　　近年来，随着社会的不断发展和人们生活水平和质量的提高，人们对医疗服务的各个方面提出了新的要求，社会需要更加完善的医疗系统提供服务，要求改变传统的医疗模式，使医院与医院、医生与病人直接通过远程医疗合作，建立了一种全新的关系，达到提高医疗效果的目的。因此应用成熟的WiFi无线传感器网络技术，发展面向个人的远程监护系统已成为迫切需要。

　　1、系统总体概述

　　针对当代医疗监护系统的发展需要，并结合WiFi无线传网络技术的在空间移动上的灵活性，传感器的实时测试的优点以及GS1011超低功率单片系统的解决方案，将嵌入式WiFi无线传感器网络技术应用于传统医疗监护系统中，建立起新一代远程医疗监护系统。系统将实时数据传送到医生和护士办公计算机上，并能实现短信群发到医生护士手持PDA， 方便其掌控其责任病人的情况。此系统将改善传统医疗监护系统在时间和空间上的局限性，提高医疗监护系统的实时性、灵活性，是一个集监控、医疗和信息管理于一体的医疗监护系统。

　　2、硬件组成与工作

　　在系统中，监护病人的无线传感节点以自组织形式构成网络，通过多跳中继方式将监测数据传到监护基站，并由基站装置将数据传输至所连接的PC，医生或护士可以通过PC获得病人的生理数据，对监护病人做出及时处理。主要由监护基站、路由节点和无线传感节点组成。系统中的数据采集包括人体生理信号如：体温、血压、脉搏、心电等通过传感器采集，通过模数转换把人体生理参数的模拟信号转化为待处理的数字信号。当医生和护士离岗时，相关数据信息能以短信息群发的方式发送到手持PDA上，医生和护士能及时掌控患者的详细数据信息。

　　系统采用的无线传感器网络能够协作地实时感知和采集网络分布区域内的各种信息，并进行处理，再以无线方式传送给用户终端。而WiFi技术保障设备之间可以自由直接地进行通信，也可以在基站或者访问点的协调下进行通信。同时基于IP的联网技术能够非常方便地实现与已经安装在企业和家庭中的网络进行无缝连接，而且还具有更好的安全性和系统的课扩展性。系统核心部分采用GainSpan公司的超低功耗的无线芯片GS1011，集成了802.11 无线电， MAC和基带，以及PA， 应用CPU， RTC， SRAM 与闪存。支持IEEE 802.11，具有802.11i/WPA2身份验证， AES 硬件加密。GS1011结构如图2.1所示。

　　3、系统软件功能实施

　　嵌入式Wi-Fi的软件结构（如图3.1，3.2所示）将通信的实现分为三个任务：分别是网络任务（NET_TASK）、数据包接收任务和周期时钟任务。这三个任务之间相互协调完成数据从链路层到应用层或应用层到链路层的传递。网络任务优先级在所有通信任务中优先级最高，当它完成网络各部分初始化工作后，就负责对新近接收到的数据进行处理并向应用层分发。刚开始它会挂起自己，当接收到数据包收发任务发送的信号后转入运行状态。

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