嵌入式WiFi技术研究与通信设计

3 嵌入式WiFi在医疗监护中的应用

嵌入式WiFi在许多领域有着广泛的应用。这里介绍一个嵌入式WiFi的具体实现——移动监护系统。该监护系统用于医院病人监护，采用嵌入式WiFi技术，可在移动环境下，对被测对象进行数字分组、实时监测。

3.1 硬件结构

移动监护系统由服务器和多个移动监护器组成。服务器端包括1台PC或者笔记本电脑、1个无线AP和1个报警器，硬件结构和连接方式都比较简单，在此不再说明。移动监护器的硬件结构框图如图3所示。


图3中，移动监护器的硬件结构包括电源模块、压力传感器模块、加速度传感器模块和无线网卡模块。

移动监护器使用Ti的超低功耗微控制器MSP430F148作为CPU。加速度传感器模块使用AD公司的加速度传感器ADXL202，用于运动加速度测试，或重力加速度的测量，分析倾斜度，即用于病人跌倒测试。压力传感器使用Motorola医疗专用的MPX2300DT，具有良好的低电压工作特性和线性输出，用于脉搏测量。

电源使用3．6 V电池供电，经过简单电压变换即可满足移动监护器电源要求。无线网卡采用基于IntersilPrism2芯片集的PCMCIA网卡。它是一款IEEE802．11b兼容网络适配器。

3．2 软件结构

ad-hoc模式下，移动监护器和服务器间的距离很短。为了增大监护范围，移动监护系统工作在Infrastructure模式，服务器端的AP和移动监护器都相当于一个STA，移动监护器与服务器可以在不同的BSS中。移动监护器、AP所在的BSS共同构成一个ESS，使用DSS通信。

服务器端软件模块主要用于从网络接收到的数据中分离出斜度、移动监护器配置信息、脉搏信息，并根据信息报警，对移动监护器进行控制。

移动监护器的软件模块如图4所示。移动监护器主要完成加速度(斜度)数据的采集、脉搏信号的采集、数据的收发、传感器的启停控制。其软件可划分为两个层次：应用层和驱动层。阴影部分为硬件驱动层，驱动层以上为应用层。


移动监护系统由于采用嵌入式WiFi技术，支持数字分组，可以根据需要对被测对象分组检测，同时进行实时数据传输；保证了监护的可靠性与准确性，在实际使用中有很好的效果。