[发明专利]基于Zigbee技术的家庭无线远程监护系统

说明书

技术领域

本发明属于家庭无线远程监护系统，提出了一种基于Zigbee技术的家庭监护与告警系统。当使用者生理参数变化超过预设的门限值时，本系统通过向本地、特定医疗机构及预设的亲人或朋友的移动电话三方告警。通过多种方式的警示信息可以大大减少健康事故的发生。

背景技术

目前中国已经进入老龄化社会，老年人在中国人口比重已经越来越大。由于人口的压力巨大，中国实施了计划生育的基本国策，由于基本上每个家庭都是独生子女，这造成现在年轻人很难同时照顾多位老人，很多老人都是独居，一旦发生健康事故往往得不到及时救助。

Zigbee技术一种是部署无线传感器网络的新技术，它是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和蓝牙BlueTooth之间的技术提案。ZigBee的技术特性决定它将是无线传感器网络的最好选择：功耗低，成本低，网络容量大，有效范围小，但已能够覆盖普通的家庭或办公室环境，并降低节点的能量消耗和平衡所有节点的能量，工作频段灵活，安全，自动动态组网、自主路由。

近年来国内开发了如心电BB机、家庭贴心小护士系列等产品，欧美大学和研究机构开展了如CODEBLUE、MOBIHEALTH、MEMSWEAR、ELDER HEALTHCARE等项目，也有一些采用WIFI、蓝牙或Zigbee等无线网络技术的产品。但在对使用者的生理状况实时跟踪监控上仍不能满足使用需求。

本发明采用Zigbee技术，通过对使用者特别是老人及体弱者健康信息的实时监控，来达到减少健康事故的发生，提升生活品质。

发明内容

本发明要解决的问题是：独居老弱人群的健康状况不能得到实时监控，发生健康问题时往往不能得到及时救助。

本发明的技术方案是：基于Zigbee技术的家庭无线远程监护系统，包括生理参数采集子系统，家庭监护处理子系统，告警子系统，生理参数采集子系统包括生理参数传感器模块，调理电路模块，微控制器模块与Zigbee无线发射模块，生理参数传感器模块采集的生理参数信号经调理电路模块处理后输入微控制器模块，再由Zigbee无线发射模块输出到家庭监护处理子系统；家庭监护处理子系统包括Zigbee无线接收模块，中央处理单元，网络接口与告警接口，Zigbee无线接收模块接收生理参数采集子系统的Zigbee无线发射模块的信息，输入中央处理单元，中央处理单元连接网络接口和告警接口，中央处理单元对接收的生理参数信号与预设的门限值进行比较来判断使用者的健康状态，如果使用者生理参数正常则通过网络接口向医疗机构传送信息，否则将通过告警接口触发告警子系统；告警子系统通过告警接口与家庭监护处理子系统连接，将接收的告警信息输出。

本发明生理参数采集子系统的微控制器模块对接收的生理参数信号进行编码和加密，再由Zigbee无线发射模块输出。

本发明告警子系统包括本地告警模块，短信告警模块与网络告警模块，收到告警信息后，本地告警模块通过声音，灯光闪烁提示使用者注意身体变化；短信告警模块通过GSM系统的SMS短信通知预设号码，提示注意使用者身体变化；网络告警模块通过网络传送提示信号到预设的医疗机构，提示医疗机构注意使用者身体变化。一旦使用者生理参数恢复到预设门限值之内，则家庭监护处理子系统发送正常信号至告警子系统，本地告警模块停止声音、灯光的本地告警；短信告警模块通过GSM系统的SMS短信通知预设号码使用者生理参数已恢复正常；网络告警模块发送正常信号到医疗结构，提示使用者生理参数已恢复正常。

本发明的生理参数传感器模块包括各种类型的生理传感器，可以检测人体的多种生理参数如血压、脉搏、心律等。这些传感器采集到的人体生理参数信息一般表现为电压、电流或者电阻的微小变化，经过调理电路的放大，缓冲等操作转换为微控制器能识别的电信号输入微控制器，然后通过微控制器内部程序对这些信号进行编码，编码保证在不损失信息量的前提下有效减少数据长度，并起到一定的保密效果；编码后的信息由微控制器控制Zigbee无线发射模块发送出去。使用者佩戴生理参数采集子系统，并启动家庭监护处理子系统时，生理参数采集子系统开始工作，此时使用者的生理参数经过传感器采集，调理电路转换，微控制器编码，Zigbee无线模块发射传送到家庭监护处理子系统；家庭监护处理子系统再通过网络将使用者的生理信息传送给预设的特定医疗机构服务器，与此同时，家庭监护处理子系统的中央处理单元通过对使用者生理参数变化范围与预设的门限值的比较，来判断使用者的健康状态，如果使用者生理参数变化范围正常则正常向医疗结构传送这些信息，否则将触发告警子系统。