13、基于ZigBee的户外无线健康监测系统设计与实现

基于ZigBee的户外无线健康监测系统设计与实现

1. 引言

随着嵌入式计算系统的发展，无线传感器网络（WSNs）逐渐成为远程医疗监测的重要工具。ZigBee作为一种低功耗、低成本的无线通信协议，特别适用于医疗监测场景。本文将详细介绍如何设计和实现一个基于ZigBee的户外无线健康监测系统，该系统旨在跟踪患者并在医生和护士的帮助下远程监控患者的健康状况。文中还将探讨可靠的数据传输、定位算法和备用电源策略，以确保系统的稳定性和可靠性。

2. 系统架构

2.1 系统概述

整个系统可以分为两大部分：ZigBee兼容的无线传感网络（WSN）平台和主机服务器。WSN平台由网关、参考节点和移动设备组成，如图1所示。网关和参考节点部署在室外空间，网关通过以太网、GPRS或WiFi与主机服务器通信，负责在主机服务器和参考节点或移动设备之间传递消息。参考节点为移动设备提供参考坐标和曼哈顿距离的值（记为M值），并将消息路由到网关。患者可以佩戴移动设备在露天行走，移动设备将心电图、心率、血氧饱和度、血压、体温和位置信息传输到网关。主机服务器则负责存储、分析、显示病人的生理和定位信息，并配置ZigBee无线网络。

2.2 硬件参数

表1列出了C