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系統識別號 U0002-1709201313484700
中文論文名稱 無線遠端人體生理訊號健康照護監測系統研究
英文論文名稱 Design and Implementation a Wireless Remote Physiological Monitoring Healthcare System
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Computer Science and Information Engineering
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生中文姓名 葉崇正
研究生英文姓名 Chung-Cheng Yeh
電子信箱 gen430@gmail.com
學號 799410138
學位類別 碩士
語文別 中文
第二語文別 英文
口試日期 2013-06-21
論文頁數 49頁
口試委員 指導教授-石貴平
委員-陳彥達
委員-石貴平
委員-王勝石
中文關鍵字 無線生理訊號  藍芽傳輸  802.15.1 
英文關鍵字 Wireless physiological signal  Bluetooth  802.15.1 
學科別分類 學科別應用科學資訊工程
中文摘要 由於目前生理監測設備的連結尚處於有線傳輸方式,且於電腦上呈現的軟體皆為自家所開發無法共通,本文根據現有生理監測設備的不足,設計了無線遠端人體生理訊號健康照護監測系統。
本論文的研究目的為發展一套無線傳輸生理訊號系統,藉由無線方式傳送人體感測之生理訊號,例如心電圖(ECG),血壓,血氧等等,將人體端感測到的生理訊號轉換成串列訊號,經由無線傳輸方式將訊號經由Bluetooth通訊協定傳送到電腦端,再由數據剖析程式將接收之數據還原成各種生理訊號之分類,再由波形繪製程式及數值運算程式顯示在應用程式的畫面上,以利醫護人員判讀各項數據。
硬體方面針對感測器的介面設計了各訊號來源之數據整合電路使用STMicroelectronics公司的SMT32F103的晶片來整合各訊號為串列訊號,再連接G-link公司的GL-6B晶片,此晶片有藍芽核心晶片與ADC轉換電路做為傳輸無線訊號用,軟體設計部份以Visual C++語言所撰寫的數據剖析程式、波形及數值展示介面來呈現生理訊號,完成整個無線傳輸系統。
最後,對此無線生理監測系統進行實際人體生理訊號的測試,實驗結果與原本醫院所使用之傳統生理監護系統之生理訊號處理和顯示等功能相同,證明了本系統設計實現了生理監護系統無線化的目標。
英文摘要 Extant original physiological monitoring equipment is still direct line cable transmission now and the package application software are presented on company own and cannot be developed in common research, this paper based on the original physiological monitoring equipment, and design of wireless remote monitoring of physiological signals health care system.
The system is built around on physiological signal wireless transmission systems, with wireless transmission of human physiological signals sensed, such as electrocardiogram (ECG), blood pressure, oxygen, etc., the patient side sensed physiological signal will conversion into a serial signal, the signal via wireless transmission protocol transmitted by Bluetooth protocol to terminal, and then the program will be received by the data analysis of the data is restored to the classification of a variety of physiological signals, and then by the waveform drawing programs and numerical computation program displayed in the application on the screen, in order to facilitate interpretation of the medical data.
Terms of hardware interface design for sensors of various signal source data integration circuit uses STMicroelectronics company’s SMT32F103 chipset to integrate various signals to serial signals, and then connect G-link's GL-6B chip, this chip has Bluetooth chipset and ADC conversion circuit used for wireless signal transmission, software part by Visual C + + language programs written in serial data parser, waveform and numerical display interface to render the physiological signals, to completion of the entire wireless transmission systems.
Finally, this wireless physiological monitoring system for the actual physiological signals of the test, the experimental results with the original hospital physiologic monitoring system used in conventional physiological signal processing and display functions the same, proven design of the system to achieve a remote physiological monitoring healthcare system wireless technology objectives.
論文目次 目錄
第一章 緒論 1
第一節 研究背景和意義 1
第二節 研究意義 3
第三節 研究內容 4
第二章 生理監護儀器原理介紹 5
第一節 生理監護儀器原理綜述 5
第二節 人體生理訊號監測原理 6
第三節 藍芽標準 8
第三章 無線生理監護系統設計 10
第一節 系統架構 10
第二節 系統硬體設計 11
第三節 無線藍芽模組電路設計 17
第四節 系統軟體設計 19
第四章 測試結果及分析 24
第一節 測試結果 24
第二節 測試無線傳輸內容正確性 32
第三節 實際於醫院內部測試數據 33
第四節 實作過程中的問題 35
第五章 總結及未來展望 36
第一節 總結 36
第二節 後續工作及未來的展望 36
參考文獻 38
附錄 英文論文 40

圖目錄
圖2-1 生理監護儀系統組態 5
圖2-2 心電訊號圖 6
圖2-3 透射式脈搏血氧計探頭示意圖 8
圖3-1 遠端醫療監護系統架構圖 10
圖3-2 生醫電子整合平台主機板 11
圖3-3 生醫電子整合平台供電迴路示意圖 11
圖3-4 心電模組電路圖 12
圖3-5 血壓模組電路圖 13
圖3-6 血氧模組電路圖 14
圖3-7 感測模組整合主機板 15
圖3-8 MCU(SMT32F103)主要電路 16
圖3-9 藍芽模組電路圖 17
圖3-10 主機板數據接收轉換模組電路圖 18
圖3-11 藍芽模組資料流示意圖 18
圖3-12 藍芽外接天線電路 18
圖3-13 接收設備端應用程式資料流程圖 19
圖3-14 藍芽傳送接收程式設計流程 20
圖3-15 波形繪製設計流程 23
圖4-1 血壓模組連接示意圖 24
圖4-2 血氧模組連接示意圖 25
圖4-3 測量血氧濃度方式 25
圖4-4 心電圖模組連接示意圖 26
圖4-5 五路導聯線 26
圖4-6 心電線路連接方式 27
圖4-7 應用程式 27
圖4-8 應用程式開啟畫面 28
圖4-9 開啟程式連結方式選項 28
圖4-10 血壓模組連接示意圖 29
圖4-11 藍芽配對程式 30
圖4-12 波形及數值顯示主要畫面 30
圖4-13 各項功能數據展現 31
圖4-14 RS232及藍芽接收資料比對 32
圖4-15 直接量測病患 33
圖4-16 PC端顯示數值與傳統生理監護儀器數值相同 34
圖4-17 智慧型手機顯示數值與傳統生理監護儀器數值相同 34

表目錄
表3-1 血壓數據解析表 21
表3-2 血氧數據解析表 22
表3-3 心電圖數據解析表 22
表3-4 常用測量信號的頻率範圍及傳輸量 23
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