ZigBee无线通信技术在医疗监护中的应用

　　1 引言

　　作为医学治疗的一个重要组成部分，医疗监护在现代医学治疗领域越来越受到重视。目前，医院所使用的监护系统大多使用固定的医疗监护设备，传感器采集人体生理参数，通过线缆将数据传输到监护中心。

　　建立在线缆连接基础上的传统监护系统往往体积大，功耗大，不便于携带，限制了病人和医护人员的行动，增加了他们的负担和风险，已经越来越不能满足当今实时、连续、长时间地监测病人的重要生命特征参数的医疗监护需求。同时这种传统的医疗监护方法容易造成病人心理压力和紧张，进而影响病人身体状况，导致诊断数据与病人真实的生理状况产生一定差距，影响对病情的正确诊断。为了更好地对病人进行准确地、人性化地进行医疗监护，人们开始越来越多地关注无线医疗监护技术。

　　本文以测量人体血氧饱和度为例，提出了一种基于ZigBee无线通信协议的无线传感器网络技术的医疗监护系统解决方案。该方案可以测量血氧饱和度参数，并将测量数据通过无线传感器网络传输到监控中心，监控中心对这些生理参数进行详细处理，医生根据这些数据对病人的生理情况做出诊断评 估 。

　　本设计的关注点是如何实现传感器数据的无线传输，因此对于传感器部分本设计采用市场上现有的人体血氧饱和度传感器。换言之，该系统可以集成多种传感器，使之具备应用在不同应用领域的不同功能，因此，本系统的应用领域很广，移植性很强，医疗监护领域的大部分检测传感器(如体温、脉搏、血压等)都可以集成到本系统上。

　　2 无线传感器网络技术

　　无线传感器网络(Wireless Sensor Networks;WSNs)结合了感测、运算以及网络连结的能力，不同传感器在其感测范围之内监控与侦测周遭环境与特定目标的状态，并通过无线网络将这些状态回传到主机，系统管理者在收到这些讯息时，就能够借此做出适当的处理。

　　无线传感器网络要求节点具备无线通信能力，目前有多种主流无线通讯协议(如表 1 )，这些传输协议都有各自的优势特点，但就总体比较而言，目前无线传感器网络技术主要是使用 ZigBee 协议。

　　ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它依据IEEE802.15.4标准，在数干个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。ZigBee的出发点就是实现一种易实现的低成本无线网络，同时它的低功耗性能可以使采用电池供电的产品维持 6 个月到数年的工作时间。由于其低数据速率和通信范围较小的特点，也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。通过ZigBee可以非常简单的实现各种器件的联网，作为一个全球标准，为将来实现无所不在的网络创造了条件。