1、基于无线传感网技术的成员:段广花 乔 安 袁枭翎冯小龙 陈 松 金成泽智能医疗系统 前言 系统简介 系统构成 拓扑结构设计 智能医疗系统面临的 挑战 智能医疗系统展望智能医疗 系统无线传感器网络 (WSN) 无线传感器网络 (WSN) 是 由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者 。无线 传感器网络 (WSN)是 一项综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域技术的新兴技术,该技术具有广泛的应用场景。 返回无线传感网与
2、医疗随着 科学技术的发展,无线传感器网络相关技术逐渐进入医疗领域,它作为传感器技术、电子技术、网络技术以及无线通信技术相结合的新兴产物,能够实现对病人多种生理参数的远程、实时检测,帮助医院医护人员及时高效地对病人进行远程监护与诊断。我们 主要研究无线传感器网络医疗监护系统的体系结构以及监护节点 设计方面。返回智能医疗的概念 智能医疗结合无线网 技术、射频 识别技术(Radio Frequency Identification)即 RFID技术、物联网技术、移动计算技术、数据融合技术等,实现监护等许多方面工作的无线化、智能化,全面改变和解决现代化数字医疗模式、智能医疗及健康管理、医院信息系统等的
3、问题和困难 . 智能 医疗 通过 打造健康档案区域医疗信息平台,利用最先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化。返回智能医疗的发展现状 当前无线医疗主要采用的是无线局域网的技术,即通过无线局域网 +RFID的模式实现各种医疗应用,终端方面则是采用了具备医疗定制服务功能的 PDA等 。 同时当前智能医疗并没有实现真正的智能化,只是通过设备提高了就诊的便利性,智能医疗还待进一步的研究和提高。返回根据实际的需要,我们把智能医疗系统医疗分成 三部分,分别为智能医院系统、区域卫生系统以及家庭健康系统 。智能医 疗 系统智能医院系 统 区域 卫 生系统 家庭健康系
4、 统(智能医疗系统体系结构组成)返回智能医院系统智能 医院系统是一个基于无线传感网技术、通过各样的传感器和 路由器实现的智能化管理系统 。包括以下部分 :智能 病房智能手术室智能导航对有特殊需要的患者建立远程监测关系,及时了解患者病情,并随时提供医疗帮助 指示返回智能医院系统返回 在 病房 部署完全覆盖的 传感器网络 ,用来 监测呼吸、血压、心率等重要生理 指标,在实时监测的同时还保证了患者适当的活动空间,了医院 的 人力资源成本; 医院根据患者病情需要配置相应的 智能诊疗设备 , 实时监测重症患者心率、血压、脉搏等情况 ; 病房内使用 智能药瓶,智能提醒输液患者输液进程和提醒患者用药同时提供
5、用药常识。智能病房返回智能病房返回智能 病房返回智能诊疗设备智能诊疗设备其实还在为了实时监测患者健康状况,只是可穿戴设备更方便、更有效地实现了监测的实时性。在智能诊疗设备的设计上,是将传感器设计在可穿戴设备中,通过传感器发送患者的体征至医院。具体信息传递见智能导航实现部分。返回智能诊疗设备返回智能手术室智能手术室结合了机器人系统、 人类工程学设计以及先进的通讯 技术。机器人系统可根据医生 的 声音进行相应的操作并 只执行其 指令,机器人 内窥 定位系统可以 提供非常清晰和全面的手术视野 ,使 医生可以精确进行手术 。手术室 还配备有 4台电视监控器 ,可以随时与外界保持直接的交流。外科医生可以
6、在荧光屏上看到病理切片的结果 ,病理学家也可以在手术室外逼真的观察到病人的器官组织情况。这种手术室系统最终将可使远距离或超国界操作手术成为现实。 返回智能手术室返回智能导航智能导航建立在动态监测的基础上,包括终端、基站、触发器、服务器和多媒体设备。终端 实时上 传并接收定位 对象 数据,基站接收 终端上传的定位对象 数据并传送 , 触发器将 采集到 的对象数据 进行 发送,服务器接收、存储 和 处理定位 对象数据及 触发器采集的 对象 数据以实现定位,多媒体设备则用来将导航信息反馈到定位对象。返回智能导航返回区域卫生系统 区域卫生系统是一个收集、处理、传输人员活动密集的区域的重要信息的卫生平台
7、,主要由布置在公共区域的传感器节点和每个区域的分站点组成。传感器节点负责信息的采集,分站点负责信息的初步处理、发送、预警等功能。 主要应对一些人员密集的公共场所的突发状况的发生。返回区域卫生系统返回家庭健康 系统智能远程 健康 监测系统 ;智能提示指导 系统 ;智能呼救定位系统 。返回智能远程监测系统 主要 是通过在患者家中部署传感器网络来覆盖患者的活动区域。患者根据病情状况和身体健康状况等佩戴可以提供必要生理指标(如心率、呼吸、血压等)监测的无线传感器节点,通过这些节点可以对患者的重要生理指标进行实时监测。随后在本地简单地处理传感器节点所获取的数据,其后把整理出的数据通过移动通信网络或互联网
8、传送到为患者提供远程健康监测服务的 医院 。返回智能远程 健康监测 系统返回智能 提示指导系统 与医院方面建立了智能远程监测关系的患者,医院方面将根据收到 的被监测患者的生理指标进行相关分析,来诊断患者的健康状况,并根据诊断 结果指导是否需要送至医院救治,如果只是常见疾病,就提供用药常识和用药建议。返回智能提示指导系统返回智能 呼救定位系统 智能呼救定位系统是建立在远程监测的基础上的,通过患者随身携带的无线传感设备,使用 GPS定位技术。医院方面使用 GPS信号机接受监测目标的卫星信号,经信号处理而获得用户位置,最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。返回GPS定位实例返回拓扑结构设计拓扑结构设计是系统设计中最重要的一部分,没有系统的拓扑设计,更谈不上别的了。对于我们的智能医疗系统来讲,由于是由三个子系统构成,所以也由三部分的拓扑设计构成: 智能医院系统的拓扑设计; 区域卫生 系统的拓扑设计; 家庭 健康系统的拓扑设计。返回智能医院系统对于 智能医院系统来说,我们采取网状与星型结合的拓扑结构进行拓扑设计 。 路由器节点之间通过网状拓扑结构进行连接,增强了网络的健壮性;传感器节点则通过星型拓扑结构、以路由器作为中央节点进行连接。如下图:返回智能医院系统返回