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我国人口众多,老龄化严重,而医疗体制不健全,医院和交通等公共设施长期处于拥堵的状态,为很多老年人就医带来了不便。远程医疗监护系统可以很好的解决这一问题。通过网络的实时传输将病人的生理信息发送到远程监护站为医护人员提供医学信息,方便病人就诊和医护人员及时地作出诊断。本文研究的无线网关作为连接家庭监护网络与Internet的桥梁,在降低远程医疗网络的使用成本的同时,保证了患者的生理信息可以安全、实时的传送到远程监护端。
本文首先针对家庭监护网络与Internet网络的连接方案进行分析,最后选择了协议转换模式的无线网关方案。对整体应用系统进行分析,制定相应的ZigBee网关系统的总体设计框图。在硬件方面,选用CC2430作为ZigBee协调器的主控芯片,STM32F107作为以太网服务器的主控芯片,CC2430与STM32F107之间通过串口进行通信,DP83848作为网关的物理层以太网接口。在软件方面,CC2430中移植Z-stack,并对ZigBee协调器的整体工作流程进行设计,制作ZigBee网络组建模块。针对网络通信部分,在STM32F107中移植μC/OS-Ⅱ微内核系统,并在μC/OS-Ⅱ中移植LwIP网络协议栈,为以太网服务器的设计构建软件平台。在软件平台上,根据网关系统的需求制定μC/OS-Ⅱ的任务流程,编写DP83848基于LwIP的接口驱动,并设计实现网络接口收发数据的程序流程,最后编写STM32与CC2430通信的串口读写程序。
本文完成了ZigBee协调器的组网设计,节点数据发送到协调器后经过处理,通过串口发送到以太网服务器上。以太网服务器在接收到串口数据后,将其转换为符合TCP/IP格式的数据,发送到远程客户端。本文的设计有效的降低了医疗监护系统的成本及研发周期。