（译文 页数：15  字数：12609）个人健康监测的无线传感器网络:问题与实施

摘要：近年来随着科技的进步，传感器在低功率集成电路和无线通信方面，使用低成本、小型化、轻量级和生理智能传感器节点。这些节点能够感知、加工和沟通一个或更多的生命体征，可以无缝融入无线个人或机构网络(wpans或wbans)健康监测。这些网络能够保证允许便宜的、非侵入性的、持续的。卧床健康监测几乎实时更新病历互联网。虽然一些正在进行的研究工作重点放在各项技术、经济和社会问题。但许多技术难关仍需要加以解决达到弹性的、稳妥可靠的、高效率地适合医疗应用。本文的关键问题是阐述了作者的原型无线传感器网络健康监测，并利用现成802.15.4封装网络节点和量身订做的议案和心脏活动的传感器。给出了系统结构和硬件及软件组织，以及作者的时间同步电源管理，并进行了芯片信号处理。

关键词：无线传感网络;健康监测;硬件和软件;信号处理;时间同步;能源效率

目录

1. 介绍
2. wwban建筑
3.wwban原型
4.时间同步时间同步
5.能源效率
6.结论
7.鸣谢
8.参考资料

1. 介绍
采用现行的医疗制度--结构和优化应对危机和管理的病正面临着新的挑战:一是人口迅速增长的老人及医疗保健支出。据美国人口普查局，成年人人数年龄从1965年至1984年预计将翻一番，在2025年从35万将近70万人。当年轻的婴儿潮世代退休，这种趋势是全球性的。因此，全世界的人口年龄超过65岁的预计将增长一倍多，从1990年的357万美元至2025年的761万美元。同时，整体医疗保健支出在美国达到1.8万亿美元，2004年有近45万美国人没有投保。此外，最近的一项研究发现几乎三分之一的美国成年人，其中大部分举行的全职工作担任非正式看护--主要是年老的父母。不到10年据预测医疗保健支出将达到近20%的国内生产总值(GDP)，这将很严重地影响整个经济。所有这些统计数字显示医疗保健的需求发生了重大变化，需要更好的伸缩性和更负担得起的解决办法。改组保健制度走向主动管理健康而不是疾病，并把重点放在预防和早期发现疾病的出现来回答这些问题。便携的系统连续卫生监测所的一项关键技术，以协助过渡到更积极主动的和负担得起的卫生保健。便携式的健康监测系统，让一个人密切地注视变化，在她或他的生命迹象，并提供反馈为保持最佳健康状态。如果并入一个远程医疗系统，这些系统甚至可以提醒医务人员在生命受到威胁的变幻。此外，病人可以从连续的长期监测，作为一个诊断程序，能达到最优维持一种慢性病，或可在监督下恢复了一场严重事件或手术治疗。长期健康监测能捕捉到的变化和昼夜变化的生理信号。这些差别，举例来说，恢复心脏病患心肌梗死后是一个很好的指标。另外，长期监测可以证实坚持治疗准则(例如，定期心血管锻炼)或协助监察作用的药物治疗。其他病人还可以从这些系统中受益。举例来说，屏幕可以用在身体康复后和髋或膝部手术受伤中风及脑外伤的康复。在过去几年中已经增加各种穿戴式的健康监测装置。从简单的脉搏显示器到活动显示器再到便携式心电图显示器及到精密而昂贵的植入式传感器。然而目前的系统仍然有限，以下是一些重要的限制。 在传统上，个人的医疗监测系统，诸如霍特显示器，一直只是用来搜集资料。数据处理和分析进行脱机使这种装置连续监测和及早发现病情显得有点不切实际。具有多传感器的系统常常专注于笨拙导线之间的传感器和监测系统。这些电线可能会限制病人的活动和舒适程度，因此会对测定结果有一定的消极影响。此外，个别传感器通常作为单独的系统，而不提供灵活和集成第三方设备。最终现有的系统也很少买得起。集成度和微型化的物理传感器最近取得世态的技术进步，嵌入式微控制器和无线电接口的单一芯片、无线网络及微细加工技术，使新一代的无线传感器网络适合多种应用。 例如，它们可以用于栖息时监测，机械破损的监督和指导，交通格局监测和导航的植物监测农业和基础设施监测。其中最令人兴奋的应用领域是健康监测。多项生理传感器能监测生命体征，环境传感器(温度，湿度和光照)和位置传感器都被纳入一个可穿戴式无线人体/个人局域网。该网络组成的便宜、重量轻的微型传感器可以让长期不唐突的卧床健康监测与瞬时值反馈给用户有关目前的健康状况和实时或近实时更新用户的医疗纪录。这种系统可用于电脑监控康复的各种条件，甚至是早期诊断的医疗条件。举例来说，智能心脏监测可警告用户有关妨碍医疗条件，或提供资料，建立一个专门服务于发生灾难性事件。加速度型监测体力活动与反馈可以改进的过程中身体康复。当集成到一个更广泛的远程医疗系统关于病人的病历，该系统在医学研究中，通过数据挖掘收集所有资料、大量收集生理数据将使定量分析各种条件和方式取得革命性的进步。研究人员将可量化的贡献，每一个参数以某一特定条件和探索之间的不同参数，如果有足够数量的病人是在研究了这种方式。本文一般wwban建筑以及我们wwban原型设计使用telos微粒与特定应用信号调理模块。原型由几个议案传感器监测使用者的总体活动及心电图监测传感器心脏病活动。本文详细的硬件和软件平台供医学监测来讨论悬而未决的问题，并提出解决问题的时间同步，高效的传感信号处理技术，以及节能通信协议。第2部分叙述了总wwban建筑，它融入了远程医疗系统并有可能部署的配置。第3节描述我们wwban原型，包括硬件设计的传感器平台actis，以及相应的软件模块。第4节我国实施的时间同步协议。第5节论述了wwban原型的电力测量和由此造成的电力概况。第6节总结全文。