通信工程論文-基于物聯(lián)網(wǎng)的生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

畢業(yè)論文僅供參考是主程序main()初始化添加按鈕、背景是主程序main()初始化添加按鈕、背景檢測(cè)串口數(shù)據(jù)？處理串口數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)模型圖否圖4.9界面流程設(shè)計(jì)通過(guò)Zigbee組網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)采集流程，傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算流程，以及界面的開發(fā)顯示，至此整體系統(tǒng)的功能基本實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰容易理解，操作便捷開發(fā)過(guò)程中的各項(xiàng)工作都做了具體說(shuō)明，接下來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的功能測(cè)試。五、系統(tǒng)測(cè)試（一）Zigbee組網(wǎng)功能測(cè)試1.組網(wǎng)測(cè)試表5.1組網(wǎng)測(cè)試表測(cè)試次數(shù)測(cè)試距離組網(wǎng)成功數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線功率第1次1mOK正確內(nèi)部發(fā)射第2次1mOK正確內(nèi)部發(fā)射第3次2mOK正確內(nèi)部發(fā)射第4次2mOK正確內(nèi)部發(fā)射第5次第6次第7次第8次5m8m10m10mOKOKNOYES正確正確失敗正確內(nèi)部發(fā)射內(nèi)部發(fā)射內(nèi)部發(fā)射外部PA表5.1所示，測(cè)量Zigbee組網(wǎng)的傳輸距離及數(shù)據(jù)成功率，在不添加PA和添加PA的傳輸距離區(qū)別，不添加時(shí)星型網(wǎng)絡(luò)由于阻擋等情況范圍在10m內(nèi)。AD轉(zhuǎn)換采集表5.2AD轉(zhuǎn)換測(cè)試表測(cè)試模式第一路第二路第三路協(xié)調(diào)器PC界面/手機(jī)APP心率傳感器OKOKOKOKOK溫度傳感器OKOK藍(lán)牙路由器OKOKOKOK時(shí)間測(cè)試系統(tǒng)整理鏈接的測(cè)試測(cè)試時(shí)間10Min/OK10Min/OK10Min/OK10Min/OK10Min/OK20Min/OK20Min/OK20Min/OK20Min/OK20Min/OK1Hour/OK1Hour/OK1Hour/OK1Hour/OK1Hour/OK表5.2所示，AD測(cè)試結(jié)果，表示數(shù)據(jù)AD成功傳輸出去并且長(zhǎng)時(shí)間能保持正常運(yùn)行，每一路的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和協(xié)調(diào)器串口都正常工作，可靠性好。（二）心率算法測(cè)試結(jié)果1.各路數(shù)據(jù)計(jì)算表5.3心率數(shù)據(jù)計(jì)算表被測(cè)人/測(cè)試次數(shù)第一路第二路第三路甲Bpm標(biāo)準(zhǔn)70標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms170bpm71bpm72bpm272bpm69bpm71bpm371bpm70bpm71bpm乙Bpm標(biāo)準(zhǔn)65標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms標(biāo)準(zhǔn)間隔20ms165bpm66bpm65bpm264bpm68bpm67bpm365bpm67bpm65bpm被測(cè)人/測(cè)試次數(shù)第一路第二路第三路甲Bpm標(biāo)準(zhǔn)70標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms170bpm74bpm69bpm270bpm73bpm75bpm373bpm72bpm70bpm乙Bpm標(biāo)準(zhǔn)65標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms標(biāo)準(zhǔn)間隔30ms168bpm66bpm69bpm263bpm67bpm68bpm363bpm65bpm66bpm被測(cè)人/測(cè)試次數(shù)第一路第二路第三路甲Bpm標(biāo)準(zhǔn)70標(biāo)準(zhǔn)間隔10ms標(biāo)準(zhǔn)間隔10ms標(biāo)準(zhǔn)間隔10ms1計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值2計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值甲Bpm標(biāo)準(zhǔn)70標(biāo)準(zhǔn)間隔90ms標(biāo)準(zhǔn)間隔90ms標(biāo)準(zhǔn)間隔90ms1計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值2計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值計(jì)算錯(cuò)誤值表5.3表示測(cè)試計(jì)算BPM值由定時(shí)器的采樣間隔有關(guān)，采樣間隔20ms時(shí)BPM較穩(wěn)定且接近實(shí)際值標(biāo)準(zhǔn)值，采樣間隔30ms時(shí)波動(dòng)稍大。當(dāng)采樣間隔較低和較高時(shí)波形采樣失敗無(wú)法計(jì)算正確值。界面顯示計(jì)算值圖5.1界面顯示結(jié)果圖圖5.1是界面測(cè)試結(jié)果，顯示3個(gè)人的心率波形及Bpm計(jì)算心率，溫度值顯示報(bào)警。實(shí)物圖及實(shí)測(cè)圖5.2實(shí)物及實(shí)測(cè)圖圖5.2所示為整體系統(tǒng)的溫度顯示值及心率測(cè)試值，以及整體系統(tǒng)的實(shí)物圖。（三）測(cè)試結(jié)果分析此次系統(tǒng)功能基本實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性好，計(jì)算差異性相對(duì)較低，可以基本可以完成健康狀態(tài)檢測(cè)。系統(tǒng)有如下約束，傳輸距離與功率和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆嘘P(guān)，功率強(qiáng)時(shí)傳輸距離遠(yuǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟姷?章；心率算法計(jì)算Bpm值時(shí)與其采樣間隔有關(guān)，采樣間隔大則不能實(shí)時(shí)采集到波形的值有漏采，采樣間隔小時(shí)峰值平頂會(huì)多采峰值和估值重復(fù)值多波形錯(cuò)誤。因此要設(shè)定正確的采樣間隔和傳輸功率并配置正確網(wǎng)絡(luò)則實(shí)現(xiàn)了一個(gè)穩(wěn)定的無(wú)線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)?？偨Y(jié)與展望本文介紹了生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)Zigbee技術(shù)的基本概述和發(fā)展及現(xiàn)狀，討論了傳統(tǒng)醫(yī)療系統(tǒng)之中所存在的種種缺點(diǎn)還有不足，并說(shuō)明了開發(fā)智能醫(yī)療的傳輸系統(tǒng)其中的意義所在。然后該系統(tǒng)所采用的硬件開發(fā)平臺(tái)和軟件環(huán)境也進(jìn)行了必要的說(shuō)明，且介紹了軟件開發(fā)平臺(tái)的搭建方法及算法邏輯，最后描述了應(yīng)用程序的開發(fā)過(guò)程。系統(tǒng)主要完成的工作是以下幾點(diǎn)：（1）分析基于物聯(lián)網(wǎng)的生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能，制定詳細(xì)方案，分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)。（2）詳細(xì)描述物理網(wǎng)Zigbee技術(shù)原理，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)涞?。?）詳細(xì)分析系統(tǒng)的功能，選擇最合適的硬件和無(wú)線通信技術(shù)，為軟件的開發(fā)提供一個(gè)良好的硬件開臺(tái)。（4）設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以同時(shí)檢測(cè)3個(gè)人的心率,以兩條動(dòng)態(tài)折線圖顯示，顯示心率標(biāo)準(zhǔn)測(cè)值。（5）可以檢測(cè)人的體溫，且有溫度報(bào)警功能。（6）開發(fā)了主機(jī)電腦和手機(jī)可以同時(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)的功能，方便醫(yī)生和患者能夠同時(shí)方便的看到檢測(cè)的結(jié)果。（7）Android系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的搭建及掌上APP的使用，更加方便。（8）設(shè)計(jì)了S鍵來(lái)截取顯示的瞬時(shí)圖像，以便保存,這樣當(dāng)新的檢查結(jié)果出來(lái)后，方便和之前的對(duì)比，有助于對(duì)健康狀況的判斷，且能顯示當(dāng)下的時(shí)間。本次基于物聯(lián)網(wǎng)的生命體征監(jiān)護(hù)系統(tǒng)極大的方便了對(duì)患者或人們?nèi)粘５臋z測(cè)，對(duì)疾病的預(yù)防和及時(shí)有效的治療有著很大的作用。且電腦和智能手機(jī)的同時(shí)可觀察檢測(cè)結(jié)果，更是本次設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)所在，有很強(qiáng)的實(shí)用性和普及性。參考文獻(xiàn)[1]張復(fù)生,閆曉霞.心率變異性研究發(fā)展概況.北京航天醫(yī)學(xué)研究所.《心臟雜志(ChainHeartJ)》.2000,12(2):122-126.[2]馬鳳閣,馬如純.心率測(cè)定法安德森[J].《安徽體育科技》.1980,01.[3]胡超.遠(yuǎn)程醫(yī)療及應(yīng)用[J].《醫(yī)療裝備》.2001,14(3):4-6.[4]胡思雨.2.4GHzZigbee與WiFi以及藍(lán)牙系統(tǒng)間干擾分析[J].《西安電子科技大學(xué)》.2014.[5]李永旭,于濱.基于低功耗藍(lán)牙的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].《東北大學(xué)》.2012.[6]劉雄飛,晏晨偉.基于ARM的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].《中南大學(xué)》.2013.[7]郭攀鋒,霍修坤.基于Zigbee協(xié)議的無(wú)線心電數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[J].《安徽大學(xué)》.2010.[8]陳敏亞,鄭孔,林滿祎.醫(yī)囑閉環(huán)管理在我院的應(yīng)用[J].《中華醫(yī)院管理雜》.2012,28(11):858-859.[9]PeterVanDerLinden.ExpertCProgrammingDeepCSecrets[M].《人民郵電出版社》.2008.[10]劉艷鳳,基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的分層網(wǎng)絡(luò)框架體系分析.吉林省延吉市人民防空辦公室.2014.[11]張勇志,陳磊,雷小平.基于Zigbee協(xié)議的礦用傳感器設(shè)計(jì).遼寧工程技術(shù)大學(xué).2008,(2):20-23.[12]蔡承賢,王偉.基于人工智能的心率檢測(c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//保持一個(gè)運(yùn)行總計(jì)過(guò)去10IBI值unsignedintrunningTotal=0;//清除runningTotal變量Signal=get_AD();//sprintf(Sig,(char*)"%c%04d%c",'I',IBI,'\n');sprintf(Sig,(char*)"%c%03d%c",'N',Signal,'\n');sampleCounter+=30;time=sampleCounter-lastBeatTime;if((Signal<thresh)&&(time>(IBI/5)*3)){if(Signal<Trough){Trough=Signal;}}//確定最大值if((Signal>thresh)&&(Signal>Peak)){Peak=Signal;}if(time>250){if((Signal>thresh)&&(Pulse==false)&&(time>(IBI/5)*3)){Pulse=true;IBI=sampleCounter-lastBeatTime;lastBeatTime=sampleCounter;if(secondBeat){secondBeat=false;for(i=0;i<=9;i++){rate[i]=IBI;}}if(firstBeat){firstBeat=false;secondBeat=true;return;}for(i=0;i<=8;i++){rate[i]=rate[i+1];runningTotal+=rate[i];}rate[9]=IBI;runningTotal+=rate[9];runningTotal/=10;BPM=60000/runningTotal; if(BPM>200)BPM=200; if(BPM<30)BPM=30;QS=true;pulse[0]='1';if(QS){sprintf(BP,(char*)"%c%03d%c",'G',BPM,'\n');//sprintf(IB,(char*)"%c%04d%c",'C',IBI,'\n');QS=false;}runningTotal=0;}}if((Signal<thresh)&&(Pulse==true)){Pulse=false;amp=Peak-Trough;//得到的脈搏波的振幅thresh=amp/2+Trough;//設(shè)定50％的閾值的幅度Peak=thresh;//為下一次運(yùn)行復(fù)位Trough=thresh;}if(time>2500){thresh=200;Peak=200;Trough=512;lastBeatTime=sampleCounter;fir