無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network)是一項綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等多種領域技術的新興技術，該技術具有廣泛的應用場景。

　　隨著技術的發(fā)展，WSN(Wireless Sensor Network)將會在醫(yī)療實踐的許多方面產生深遠影響。本文主要闡述無線傳感器網絡醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的體系結構以及監(jiān)護節(jié)點設計的一般原則。

　　無線傳感器網絡的體系結構

　　在監(jiān)測區(qū)域內布置大量傳感器節(jié)點，節(jié)點間采用自組織方式進行組網以及利用無線通信技術進行數(shù)據(jù)轉發(fā)，每個節(jié)點都具有數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)融合轉發(fā)雙重功能。節(jié)點對本身采集到的信息和其它節(jié)點轉發(fā)給它的信息進行初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后以相鄰節(jié)點接力傳送的方式傳送到基站，然后通過基站以互聯(lián)網、衛(wèi)星等方式傳送給最終用戶。

　　節(jié)點是無線傳感器網絡的基本功能單元，具體應用不同，節(jié)點的設計也不盡相同。傳感器節(jié)點的基本組成模塊有：傳感單元、處理單元、通信單元以及電源部分。此外，根據(jù)具體應用要求可以添加功能單元，如：定位系統(tǒng)、移動系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。

　　無線傳感器網絡在醫(yī)療中的應用情況

　　無線傳感器網絡利用其自身的優(yōu)點(如低費用、簡便、快速、實時無創(chuàng)的采集患者的各種生理參數(shù)等等)，使其在醫(yī)療研究、醫(yī)院普通/ICU病房或者家庭日常監(jiān)護等領域中有很大的發(fā)展?jié)摿?，是目前研究領域的熱點。

　　在病人身上放置用于檢測人體參數(shù)的微型傳感器節(jié)點，可對病人的心率、血壓、心電、心音等生理參數(shù)進行遠程實時監(jiān)測，并將信息匯總傳送給監(jiān)護中心，進行及時處理與反饋;利用WSN長期收集被觀察者的人體生理數(shù)據(jù)，對了解人體健康狀況以及研究人體疾病都很有幫助。此外，在藥物管理和研制新藥品、血液管理等諸多方面，也有其獨特的應用?？傊?，無線傳感器網絡為未來的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)提供了更加簡便、低費用的實現(xiàn)手段。

　　基于無線傳感器網絡的醫(yī)療體系結構

　　基于無線傳感器網絡的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)主要由醫(yī)療傳感器節(jié)點、醫(yī)療監(jiān)護基站(醫(yī)療SINK節(jié)點)以及社區(qū)/醫(yī)院監(jiān)護中心這幾個部分組成。

　　醫(yī)療傳感器節(jié)點與監(jiān)護基站組成個人/家庭或者病房無線傳感器網絡，多個這樣的網絡可以組成社區(qū)或整個醫(yī)院監(jiān)護網絡，甚至更大范圍的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。首先，醫(yī)療傳感器節(jié)點采集人體生理參數(shù)，并對采集到參數(shù)簡單處理后，通過無線通信的方式直接或者間接逐跳方式把數(shù)據(jù)傳輸?shù)交旧?。監(jiān)護基站對數(shù)據(jù)進行進一步處理后轉發(fā)給監(jiān)護中心，監(jiān)護中心進行分析處理，并及時對病人進行信息反饋。監(jiān)護中心還可以采用多種方式(Internet，移動通信網絡等)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，與其它監(jiān)護中心共享信息。

　　醫(yī)療傳感器節(jié)點的設計

　　醫(yī)療傳感器節(jié)點的基本結構包括處理模塊、傳感器模塊和無線收發(fā)模塊以及電源供電模塊。

　　傳感器模塊用來進行外部傳感器信號的感知、采集、轉換。是整個節(jié)點真正與外部信號量接觸的模塊。然而，醫(yī)用傳感器是以生命體為測量對象。尤其是人體，可以說是世界上最復雜的系統(tǒng)，各生理變量間存在著高度的相關性而且不易接近。所以醫(yī)用傳感器要從眾多的現(xiàn)象中取出預測生理量，得出可靠而有意義的測量數(shù)據(jù)，同時又要確保被測對象的安全。

　　由于人體參數(shù)大多是微弱信號，一般只有幾mV級別，甚至更低，并且存在多種噪聲(測量環(huán)境噪聲、儀器與人體摩擦噪聲以及儀器本身噪聲等)、工頻干擾 (由測量環(huán)境周圍存在50 Hz的電磁場引起的)以及各種雜音等不利因素。因此，在具體醫(yī)療傳感器節(jié)點設計中，加入模擬電路處理模塊，該模塊一般包括以下幾個部分：放大電路、濾波電路、陷波電路以及模數(shù)(A/D)轉換電路等。在節(jié)點設計中放大電路一般采用多級放大(三級或四級)，末級放大電路除了有放大功能外一般還具有電平提升功能;濾波電路：應滿足電路簡潔、合理的截止頻率、靈活方便的調節(jié)高低通截止頻率等要求，合理的濾掉信號中的高頻與低頻干擾;陷波電路：目前廣泛采用對稱性雙T阻容有源陷波器或用集成開關電容器件以及非對稱阻容網絡陷波器等?？傊M電路處理模塊主要對采集到的信號進行放大、濾波、陷波等處理，去除信號中的噪音、干擾，提取出有用信號。

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