基于Zigbee技術(shù)的家用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線節(jié)點(diǎn)采用Freescale公司的微控制器GT60和無(wú)線收發(fā)芯片MCl3192.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組成結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示.GT60與MCl3192之間通過(guò)CPI口進(jìn)行通信.
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到高頻電路對(duì)傳感器信號(hào)的干擾,傳感器調(diào)理電路與高頻發(fā)射接收部分可分開(kāi)設(shè)計(jì).天線設(shè)計(jì)是無(wú)線模塊設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,直接影響到傳感器節(jié)點(diǎn)的通信質(zhì)量和通信距離.可以參照常用的2.4GHz天線的設(shè)計(jì)方法本設(shè)計(jì)采用了偶極子微帶PCB板天線,所有銅箔走線均采用微帶傳輸線的原理.以減少發(fā)射引起的傳輸損耗,獲得了比較大的輸出功率和較高的接收靈敏度.GT60和MCl3192的供電電壓都是3V,系統(tǒng)可以采用紐扣電池供電其他節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與脈搏傳感無(wú)線節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)相似.
網(wǎng)絡(luò)控制器和脈搏傳感節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序流程如圖7、圖8所示.
4實(shí)驗(yàn)與結(jié)論
應(yīng)用構(gòu)建的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)被監(jiān)護(hù)者的脈搏信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試采樣頻率是150Hz,采用8位的A/D轉(zhuǎn)換器,該家用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以正確地對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行采集.測(cè)試過(guò)程中,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠連續(xù)正常工作.為了測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的丟包率,每隔10ms發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包,連續(xù)發(fā)送1000個(gè)數(shù)據(jù)包,丟失的數(shù)據(jù)包數(shù)除以總發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)得到丟包率;連續(xù)測(cè)量10次,求平均值.測(cè)得的丟包率與傳感節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)的距離的關(guān)系如圖9所示.
通過(guò)圖9可以看出,在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的距離小于10m時(shí).丟包率小于1%,可以通過(guò)應(yīng)用層設(shè)置重傳機(jī)制進(jìn)一步降低丟包率,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信距離為20~30m.傳感節(jié)點(diǎn)的電池可以連續(xù)工作3~5d.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了構(gòu)建的家用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行脈搏信號(hào)監(jiān)護(hù)的可行性.系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展,可實(shí)現(xiàn)其他生理信號(hào)的無(wú)線監(jiān)護(hù).
評(píng)論