ARM與GPRS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成家庭醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

　　摘要： 介紹了一個(gè)由ARM 處理器S3C44B0X 與M590E GPRS 模塊構(gòu)成的家庭遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。筆者介紹了S3C44B0X 以及M590 的性能特點(diǎn)，主要外圍接口電路的設(shè)計(jì)，以及軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)和系統(tǒng)的組成原理，并給出了GPRS模塊的軟件配置方法。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本系統(tǒng)在應(yīng)用中取得了比較好的效果。

　　近年來(lái)，在家庭修養(yǎng)的病人由于不能得到及時(shí)看護(hù)和搶救，死亡的人數(shù)大量提高。而隨著老年化的加劇，老年人在家中的健康狀況也得到了更高的重視。本文研究的醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)可以極大的降低運(yùn)送病人的時(shí)間和成本，并能及時(shí)的看護(hù)老年人的健康狀況，對(duì)提高我國(guó)全民的健康水平有著重要作用。本論文提出了一種基于GPRS 網(wǎng)絡(luò)的家庭醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用了最新的GPRS 傳輸技術(shù)和比較人性化的菜單式人機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院對(duì)家庭病人的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　1 系統(tǒng)工作原理

　　該系統(tǒng)由人體健康參數(shù)檢測(cè)模塊，GPRS 網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心組成。人體健康參數(shù)檢測(cè)模塊由人體生命參數(shù)采集傳感器， 傳感器組是適配板，GPRS 網(wǎng)絡(luò)，MPU 及輔助電路構(gòu)成，如圖1 所示。

　　圖1 結(jié)構(gòu)框圖

　　傳感器進(jìn)行對(duì)人體健康參數(shù)的采集，當(dāng)傳感器采集的信號(hào)是數(shù)字量，則信號(hào)直接傳送給MPU.當(dāng)傳感器采集的信號(hào)是模擬量則需要通過(guò)傳感器組適配板進(jìn)行信號(hào)放大濾波處理，再傳送給MPU.通過(guò)MPU 處理的信號(hào)在LCD 上顯示和存儲(chǔ)，MPU 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)議封裝然后傳送給GPRS 無(wú)線通訊模塊， 該模塊將數(shù)據(jù)傳送上GPRS 公眾網(wǎng)， 通過(guò)Internet 傳輸方式將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控中心。該中心對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理存儲(chǔ)，以達(dá)到監(jiān)測(cè)病人的目的。

　　1.1 GPRS 模塊

　　出于對(duì)性價(jià)比和系統(tǒng)要求的考慮， 本系統(tǒng)采用了Wavecom 公司的M590E GPRS 模塊。本模塊具有語(yǔ)音，簡(jiǎn)訊服務(wù)， 數(shù)據(jù)傳輸以及FAX 功能并集成了Base band，RF 以及快速閃存并支持RS232 等。

　　GPRS 模塊和MPU 之間可通過(guò)RS232 串口進(jìn)行通信。

　　該模塊是基于IP 協(xié)議的，GPRS 網(wǎng)要經(jīng)過(guò)發(fā)送符合IP 協(xié)議的數(shù)據(jù)包才能與S3C44B0X 進(jìn)行通信。而且在uClinux 操作系統(tǒng)具有完備的TCP/IP 協(xié)議棧， 完全能達(dá)到系統(tǒng)功能的要求。

　　進(jìn)行通信時(shí)，第一步要通過(guò)AT 命令建立GPRS 信道，第二步設(shè)置波特率并指定上層協(xié)議開(kāi)通GPRS 鏈路， 最后采用PPP協(xié)議來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路層的連接和傳輸。

　　底層鏈路成功建立以后， 就要進(jìn)行上層的socket 通信。

　　鏈路層的上邊就是IP 層， 該層之上可以選擇的協(xié)議有面向連接的TCP 和面向非連接的UDP 協(xié)議。如果數(shù)據(jù)可靠性要求較高，應(yīng)當(dāng)選擇TCP 協(xié)議，可是其實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，并且系統(tǒng)負(fù)荷較大；雖然UDP 協(xié)議的可靠性較低，但是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷較小。比較適合數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。本系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高，應(yīng)選用UDP 協(xié)議，本協(xié)議不但簡(jiǎn)單，而且在實(shí)際的應(yīng)用中效果良好。本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控， 所以要為GPRS 模塊的PC 機(jī)編寫(xiě)一個(gè)通信軟件。主要用于接收發(fā)送UDP 協(xié)議的IP包和一個(gè)類似嵌入式系統(tǒng)的LCD 菜單人機(jī)對(duì)話框。

　　1.2 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心的軟件實(shí)現(xiàn)

　　遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心實(shí)際上就是一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)。遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 作為軟件。SQL 是一種結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言并是一種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，SQL 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的隨即查詢以及管理數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)計(jì)程序功能十分豐富。本系統(tǒng)的用戶界面采用C++ Builder 作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言， 本軟件可以提供豐富的可視和不可視控件，可以創(chuàng)建良好的用戶界面，能進(jìn)行高效能的數(shù)據(jù)庫(kù)管理和訪問(wèn)，并能快速執(zhí)行和網(wǎng)絡(luò)編程。該數(shù)據(jù)庫(kù)功能強(qiáng)大，不僅有查詢，添加，刪除以及編輯的基本功能，還能報(bào)警，結(jié)果導(dǎo)出，打印，查詢以及繪圖等實(shí)用功能。