基于ZigBee和PLC技術(shù)的社區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

　　隨著社會(huì)老齡化的日益加劇，對(duì)老年人健康的關(guān)心已經(jīng)成為重要的社會(huì)問題。另外，一些突發(fā)性疾病和家庭保健，如心血管疾病、孕婦、胎兒、嬰兒、幼兒的保健也需要長(zhǎng)期的家庭監(jiān)護(hù)。所以，研究基于公用網(wǎng)絡(luò)的家庭醫(yī)療監(jiān)護(hù)，建立小區(qū)醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)，從而組成一個(gè)醫(yī)院護(hù)理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，不僅可以增加病人的安全性和改善人們的生活質(zhì)量，還能使醫(yī)院更有效地提高管理人員、醫(yī)生和護(hù)士的工作效率，協(xié)調(diào)相關(guān)部門有序工作。

　　在某些情況下，使用有線方式的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的實(shí)施成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過購(gòu)買監(jiān)護(hù)設(shè)備所花費(fèi)的費(fèi)用。例如，在一個(gè)多社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)中，把實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)病人的生理參數(shù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心及所有數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程備份，都是一筆龐大的開支，維護(hù)成本更是驚人。雖然引入無線監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)，可以解決一些問題，但基于藍(lán)牙、GPRS等技術(shù)的社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)存在相應(yīng)的不足之處，如無線輻射的安全性、無線終端的快速移動(dòng)、無縫漫游和無線網(wǎng)絡(luò)成本等等。

　　ZigBee 技術(shù)的出現(xiàn)為傳感器信號(hào)的無線傳輸提供了新的解決方案。ZigBee節(jié)點(diǎn)有幾十米的覆蓋范圍，且可以增加路由節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展覆蓋范圍，另外它還具無線輻射小、傳輸數(shù)據(jù)安全和成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此適用于家庭住宅。同時(shí)由于生理監(jiān)護(hù)信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸流量不大，傳輸速率為250kbit/s的ZigBee能夠滿足生理數(shù)據(jù)傳輸要求。ZigBee傳感節(jié)點(diǎn)可自由靈活地加入和離開網(wǎng)絡(luò)，具有低功耗和低成本的特點(diǎn)。此外，電力線具有高速(骨干網(wǎng)速度已經(jīng)達(dá)到了上百Gbit/s)、以電力輸電線路作為傳輸載體(目前我國(guó)擁有全世界長(zhǎng)度排名第二的電力輸電線路)等優(yōu)點(diǎn)，并且電力線載波通信被國(guó)外傳媒喻為“未被挖掘的金山”。我們可以看到，如果把ZigBee和PLC技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，它不僅彌補(bǔ)現(xiàn)有社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的一些弊端，緩解了居民對(duì)醫(yī)療監(jiān)護(hù)的需求，還很符合并不富裕的中國(guó)。

　　社區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的總體構(gòu)架

　　該社區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)主要分為三部分，如圖1所示。第一部分由若干個(gè)基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的家庭監(jiān)護(hù)單元組成，其中，無線通訊節(jié)點(diǎn)根據(jù)功能不同分為：無線傳感器節(jié)點(diǎn)和PAN協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，無線傳感器節(jié)點(diǎn)具有用戶隨身攜帶和可移動(dòng)性的特征，主要負(fù)責(zé)采集人體的重要生理參數(shù);而PAN協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)收集重要生理參數(shù)，并通過第二部分，也就是電力線網(wǎng)絡(luò)部分將這些參數(shù)發(fā)送到監(jiān)護(hù)中心(即第三部分)，這樣，由專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和觀察，提供相關(guān)醫(yī)療咨詢和服務(wù)，達(dá)到遠(yuǎn)程醫(yī)療的目的。

　　社區(qū)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)分為：無線傳感器節(jié)點(diǎn)、PAN協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)(包括射頻通信模塊和電力線傳輸模塊)和監(jiān)護(hù)中心。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。