基于ZigBee和PLC技术的社区监护系统

  作者:和思铭 程继航 裘昌利 朱孟忠 空军航空大学 时间:2009-12-11来源:电子产品世界

  从图4可以看出,发送电路由一个低通滤波器和一个功放构成。低通滤波器的作用是滤除高频信号成分并平滑DAC输出信号的波形,功率放大器(PA)的输出通过一个耦合变压器连接到电力线上,滤波器的带宽由使用的载波频率所决定。对功率放大器的要求是经过变压器后在2~100欧姆的阻抗下获得1-2Vrms的信号电平。另外,LME2200C支持半双工工作模式。当发送时(TX_BUSY低电平)用于打开功放,而在接收时(TX_BUSY为高电平)关闭功放以提高接收阻抗。而在接收通路中,经耦合变压器获得的信号送片内放大器放大,然后经片外带通滤波器后送芯片RXIN输入端,由片内接收机完成数据包的接收。过零检测电路输出一个方波信号,它的上升沿在工频信号的过零处,此信号被用作LME2200C的SYNC同步输入,并作为收发同步的基准。

  软件设计

  ① ZigBee传感节点的软件设计

  ZigBee传感节点主要负责采集被监护人的生理数据,并将这些数据传送给协调器,同时,接收来自协调器的相关指令,并根据这些指令进行相关操作(包括自动发送生理参数命令以及提示按时服药等命令)。当没有执行相关指令时,转入休眠模式,节点功耗降到最低。ZigBee传感节点的软件流程如图5所示。

  ②PAN协调节点的软件设计

  PAN协调节点作为整个网络中唯一的协调器,按功能可分为两个部分,网络维护功能和数据传输功能。网络维护方面主要是负责组建ZigBee网络、分配网络地址及维护绑定表。

  数据传输方面主要转发监护中心对ZigBee传感节点的命令,以及定时要求地ZigBee传感节点将生理数据发送数据给它,并转发到监护中心。PAN协调节点基本流程,如图6所示。

  ③监护中心软件设计

  由于本系统还处于实验阶段,所示只是把监护中心软件作为性能测试的演示系统。只是采用VC++6.0对该系统用户界面和数据库部分进行编程,它采用循环轮询的方式显示各个监护终端设备发来的生理参数,主界面如图7所示。

  结语

  社区监护系统在小规模实验中的调试结果表明:该系统能够准确地实现家庭医疗监护功能,通信质量可靠稳定,抗干扰能力强,功耗小,成本低,个人监护终端设备体积小巧。在实验室内,网络协调设备和个人监护终端设备之间的距离可达70m,并且满足数据传输的实时性、高效性的要求。本文社区监护系统的实现,为社区监护系统的研究和发展提供了实验平台,也为其发展奠定了一定的基础。

  参考文献:

  [1] 李尚林, 吴效明, 韩俊南. 医疗监护系统中的ZigBee传感网络研究[J].微计算机信息, 2009

  [2] 汤效军. 电力线载波通信技术的发展及特点[J].电力系统通信.2003(1):22~24

  [3] 郭劲松, 焦培峰. 一种通过电力线载波通讯传输生理数据的方法[J].医疗卫生装备, 2003(10):96~98

  [4] 代永陆, 唐晓英. 基于嵌入式系统的便携式多参数健康监护仪设计[J].电子技术应用, 2006(9):55~58

  [5] 孟祥敏, 侯德文. 基于 ZigBee技术的智能家居系统的研究[J]. 网络与通信, 2009.2

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关键词: ZigBee 通信 PLC 社区监护系统 200912

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