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我身边的物联网 基于无线传感网技术的 智能医疗系统 智能医疗的概念 智能医疗结合无线网技术 射频识别技术 RadioFrequencyIdentification 即RFID技术 物联网技术 移动计算技术 数据融合技术等 实现监护等许多方面工作的无线化 智能化 全面改变和解决现代化数字医疗模式 智能医疗及健康管理 医院信息系统等的问题和困难 智能医疗通过打造健康档案区域医疗信息平台 利用最先进的物联网技术 实现患者与医务人员 医疗机构 医疗设备之间的互动 逐步达到信息化 根据实际的需要 我们把智能医疗系统医疗分成三部分 分别为智能医院系统 区域卫生系统以及家庭健康系统 智能医院系统 智能医院系统是一个基于无线传感网技术 通过各样的传感器和路由器实现的智能化管理系统 包括以下部分 智能病房智能手术室智能诊疗设备对有特殊需要的患者建立远程监测关系 及时了解患者病情 并随时提供医疗帮助指示 返回 智能医院系统 在病房部署完全覆盖的传感器网络 用来监测呼吸 血压 心率等重要生理指标 在实时监测的同时还保证了患者适当的活动空间 了医院的人力资源成本 医院根据患者病情需要配置相应的智能诊疗设备 实时监测重症患者心率 血压 脉搏等情况 病房内使用智能药瓶 智能提醒输液患者输液进程和提醒患者用药同时提供用药常识 智能病房 智能病房 智能诊疗设备 智能手术室结合了机器人系统 人类工程学设计以及先进的通讯技术 机器人系统可根据医生的声音进行相应的操作并只执行其指令 机器人内窥定位系统可以提供非常清晰和全面的手术视野 使医生可以精确进行手术 手术室还配备有4台电视监控器 可以随时与外界保持直接的交流 外科医生可以在荧光屏上看到病理切片的结果 病理学家也可以在手术室外逼真的观察到病人的器官组织情况 这种手术室系统最终将可使远距离或超国界操作手术成为现实 智能诊疗设备 区域卫生系统 对于区域卫生系统来说 由于管理的距离相对较远 并且考虑到可拓展方面 我们选定用树型拓扑结构进行区域传感器网络的结构 拓扑树结构具有成本低 扩充方便灵活 寻找链路路径方便 易于网络维护等优点 特别适合大型区域传感网络的布置 家庭健康系统 对于家庭健康系统来说 根据范围的不同分为内部拓扑结构和外部拓扑结构两个方面进行设计 对于外部拓扑结构来讲 由于家庭数量比较多 并考虑到基本上每家每户都有路由器 所以决定采用蜂窝型拓扑结构 对于内部拓扑结构来讲 采用星型拓扑结构 层结构划分技术所属物联网层次 物理层数据链路层网络层传输层应用层 物理层 物理层是无线传感器网络的重要组成部分 物理层采用DSSS 直接序列扩频 技术 可提供27个信道用于数据收发 使用ZigBee通信协议 ZigBee具有低功耗 低成本 短时延 高容量 高安全等特点 并且有基于2 4GHz频段的 短距离 和868 915MHz频段的 长距离 两个频段 适合整个系统的使用 数据链路层 由于数据的传输是在广播无线信道上 所以WSN的介质访问 MAC 协议设计至关重要 本系统选用的是基于竞争的MAC协议中的CC MAC协议 该协议适用于高密度网络 这也是本系统所需要的 网络层 网络层是WSN协议栈中研究最多的部分 在这部分 主要是解决路由选择问题 使用链路状态路由协议中的最短路径优先 OSPF 协议作为路由协议 传输层 由于不能使用TCP和UDP协议 所以本系统采用了IFRC协议和BCR协议 IFRC能着重保证信道带宽能更公平地被相邻多个节点所分享 用在传感器的通信上 BGR能在地理路由中增加方向偏离范围 以此来扩大转发路径的可选范围 用在路由器之间的通信上 应用层 在应用层 主要是数据的压缩和传输的技术 本系统运用了S LZW 以节点为中心的压缩机制 协议实现数据压缩 包括了S LZW MC BWT 用于图像 声音 文本的预处理压缩 协议和S LZW MC ST 基于监测数据的内部数据结构 协议 使用COUGAR协议进行数据融合 通过MANNA方案进行分布式网络管理 从目前医疗信息化的发展来看 随着医疗卫生社区化 保健化的发展趋势日益明显 通过射频仪器等相关终端设备在家庭中进行体征信息的实时跟踪与监控 通过有效的传感网 可以实现医院对患者或者是亚健康病人的实时诊断与健康提醒 从而有效地减少和控制病患的发生与发展 此外 传感网技术在药品管理和用药环节的应用过程也将发挥巨大作用 随着移动互联网的发展 未来医疗向个性化 移动化方向发展 到2017年超过50 的手机用户使用移动医疗应用 如智能胶囊 智能护腕 智能健康检测产品将会广泛应用 借助智能手持终端和传感器 有效地测量和传输健康数据 随着技术的发展 无线医疗传感器节点逐渐向多参数 智能化 微型化 低功耗等方向发展