基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统

　　1引言

　　心脏病是严重威胁人类健康和生命的主要疾病之一。统计显示.约60%的心脏病死亡发生在病人家中这些病人如果能够获得及时的抢救与护理是完全可能避免死亡的。由于心脏病发作带有很大的偶然性和突发性.将心电监护从床边、医院扩展到社区、家庭实施远程监护不论是从减轻患者的经济负担.还是从增强医院的服务能力来说都具有非常重要的现实意义和推广价值。

　　针对目前家庭远程心电监护系统的研究现状人们研制了具有快速、灵敏、操作方便等特点的无线远程心电监护系统.使病人告别了繁冗的连线可以在家中随意走动，从而获得了较为真实准确的数据资料。目前国内外无线家庭远程心电监护系统往往存在着功耗大、成本高、对人体电磁辐射过高等缺陷。由于基于ZigBee技术的家庭远程心电监护系统与传统家庭远程心电监护系统相比，在设备功耗‘抗干扰性、系统成本、位误码率等方面都具有明显的优势.因此本文采用具有短距离低功耗、低成本、低复杂度以及高抗干扰性等特点的ZigBee技术在社区范围内构建了适用于家庭心电监护的移动式无线监护网络.

　　2系统结构

　　家庭远程心电监护系统的体系结构图如图1所示系统由内嵌ZigBee通信模块的心电监护终端和内嵌ZigBee通信模块的机顶盒构成。心电监护终端使用中央控制器对心电数据进行控制并采集数据通过ZigBee无线通信方式将数据发送至内嵌ZigBee通信模块的机顶盒上，患者如果感到不适可以通过机顶盒与Internet网络相连将存储在本地的数据传输至远程心电监护中心，由专业医疗人员对数据进行统计观察提供必要的咨询服务实现家庭远程心电监护。

　　系统中包括无线个人网络(Wireless Personal Area Network，WPAN) , ZigBee网络以及一系列家庭远程心电监护网络的心电传感器节点。

　　3系统实现

　　3.1心电监护终端设备的工作原理

　　心电监护终端设备是直接作用于人体的设备.需要具备低功耗、辐射小抗干扰性强等特点。TI公司推出的低功耗处理器MSP430在实时时钟模式下工作电流仅有8uA、工作状态时为250 w A / MIPS，符合心电采集系统低功耗的要求。因此.选用MSP43。和CC2420为元件核心构建心电监护终端设备硬件平台。此外该心电监护终端设备通过手掌感应电极或胸感应电极30s即可轻松完成一次心脏监测，无需带上任何导联线，从而摆脱了传统心脏监测的繁琐程序，将心电信号进行放大滤波以及A/D转换等处理后定时发送至内嵌ZigBee通信模块的机顶盒，并由机顶盒转发到!nternet在心电信号非发送状态CC2420处于低功耗模式这样使得终端设备的功耗和对人体的干扰降到最低系统硬件结构如图2所示。