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

1、進入21世紀(jì)，我國人口老齡化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，隨著老年人生理機能的下降，心血管疾病以及意外跌倒等情況對他們的生活構(gòu)成了極大的威脅。針對以上情況，本文重點研究了心電信號的提取以及意外跌倒的判斷，設(shè)計出一套包括多種節(jié)點的人體生理信息及姿態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測人體心電信號、體溫等重要生理信息，對意外跌倒提供保護，并判斷人體的運動狀態(tài)。整個系統(tǒng)的設(shè)計以身體傳感網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究基礎(chǔ)作為依據(jù)，對人體這一特殊的工作環(huán)境進行有針對性的軟硬件設(shè)計，采用無線通信

2、的方式克服傳統(tǒng)的有線監(jiān)護對人體的束縛，并通過多種交互方式實現(xiàn)更自然的遠(yuǎn)程監(jiān)護。
　　整個系統(tǒng)由一個主節(jié)點、多種子節(jié)點以及上位機組成，主節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、顯示以及和上位機通信等，子節(jié)點負(fù)責(zé)前端數(shù)據(jù)采集，上位機則實現(xiàn)交互界面對各種信息的實時顯示。所有節(jié)點構(gòu)成一個星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過Zigbee（IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)）無線通信協(xié)議在2.4GHz頻段實現(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)計以低成本、低功

3、耗與微型化作為指導(dǎo)思想，對節(jié)點通用模塊，如微處理器、無線通信模塊以及電源模塊做了統(tǒng)一的設(shè)計；對主節(jié)點和具有不同功能的子節(jié)點進行了單獨設(shè)計，其中的難點是心電監(jiān)測節(jié)點；并從控制節(jié)點尺寸、提高抗干擾性等方面著手進行了PCB設(shè)計。
　　2）軟件設(shè)計中實現(xiàn)了前端數(shù)據(jù)采集的軟硬件接口以及整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的無線、有線通信；完成了系統(tǒng)的主要功能包括心電信號監(jiān)測、意外跌到判斷以及運動狀態(tài)檢測；最后實現(xiàn)了液晶屏的顯示以及上位機的交互界面，實時顯示心率、