摘要： 本文分析了無線遠程醫(yī)療監(jiān)控存在的必要性， 從總體結(jié)構(gòu)、 硬件分布和軟件實施詳細介紹了以超低功率單片系統(tǒng)GS1011為核心的解決方案， 并通過仿真實驗驗證之。
近年來，隨著社會的不斷發(fā)展和人們生活水平和質(zhì)量的提高，人們對醫(yī)療服務(wù)的各個方面提出了新的要求，社會需要更加完善的醫(yī)療系統(tǒng)提供服務(wù)，要求改變傳統(tǒng)的醫(yī)療模式，使醫(yī)院與醫(yī)院、醫(yī)生與病人直接通過遠程醫(yī)療合作，建立了一種全新的關(guān)系，達到提高醫(yī)療效果的目的。因此應(yīng)用成熟的WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，發(fā)展面向個人的遠程監(jiān)護系統(tǒng)已成為迫切需要。
1、系統(tǒng)總體概述
針對當(dāng)代醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的發(fā)展需要，并結(jié)合WiFi無線傳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的在空間移動上的靈活性，傳感器的實時測試的優(yōu)點以及GS1011超低功率單片系統(tǒng)的解決方案，將嵌入式WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中，建立起新一代遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。系統(tǒng)將實時數(shù)據(jù)傳送到醫(yī)生和護士辦公計算機上，并能實現(xiàn)短信群發(fā)到醫(yī)生護士手持PDA， 方便其掌控其責(zé)任病人的情況。此系統(tǒng)將改善傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)在時間和空間上的局限性，提高醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的實時性、靈活性，是一個集監(jiān)控、醫(yī)療和信息管理于一體的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。
2、硬件組成與工作
在系統(tǒng)中，監(jiān)護病人的無線傳感節(jié)點以自組織形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，通過多跳中繼方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳到監(jiān)護基站，并由基站裝置將數(shù)據(jù)傳輸至所連接的PC，醫(yī)生或護士可以通過PC獲得病人的生理數(shù)據(jù)，對監(jiān)護病人做出及時處理。主要由監(jiān)護基站、路由節(jié)點和無線傳感節(jié)點組成。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集包括人體生理信號如：體溫、血壓、脈搏、心電等通過傳感器采集，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換把人體生理參數(shù)的模擬信號轉(zhuǎn)化為待處理的數(shù)字信號。當(dāng)醫(yī)生和護士離崗時，相關(guān)數(shù)據(jù)信息能以短信息群發(fā)的方式發(fā)送到手持PDA上，醫(yī)生和護士能及時掌控患者的詳細數(shù)據(jù)信息。
系統(tǒng)采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)作地實時感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種信息，并進行處理，再以無線方式傳送給用戶終端。而WiFi技術(shù)保障設(shè)備之間可以自由直接地進行通信，也可以在基站或者訪問點的協(xié)調(diào)下進行通信。同時基于IP的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠非常方便地實現(xiàn)與已經(jīng)安裝在企業(yè)和家庭中的網(wǎng)絡(luò)進行無縫連接，而且還具有更好的安全性和系統(tǒng)的課擴展性。系統(tǒng)核心部分采用GainSpan公司的超低功耗的無線芯片GS1011，集成了802.11 無線電， MAC和基帶，以及PA， 應(yīng)用CPU， RTC， SRAM 與閃存。支持IEEE 802.11，具有802.11i/WPA2身份驗證， AES 硬件加密。GS1011結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。
3、系統(tǒng)軟件功能實施
嵌入式Wi-Fi的軟件結(jié)構(gòu)（如圖3.1，3.2所示）將通信的實現(xiàn)分為三個任務(wù)：分別是網(wǎng)絡(luò)任務(wù)（NET_TASK）、數(shù)據(jù)包接收任務(wù)和周期時鐘任務(wù)。這三個任務(wù)之間相互協(xié)調(diào)完成數(shù)據(jù)從鏈路層到應(yīng)用層或應(yīng)用層到鏈路層的傳遞。網(wǎng)絡(luò)任務(wù)優(yōu)先級在所有通信任務(wù)中優(yōu)先級最高，當(dāng)它完成網(wǎng)絡(luò)各部分初始化工作后，就負責(zé)對新近接收到的數(shù)據(jù)進行處理并向應(yīng)用層分發(fā)。剛開始它會掛起自己，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)包收發(fā)任務(wù)發(fā)送的信號后轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)。
