系統識別號 | U0002-2508200914041300 |
---|---|
DOI | 10.6846/TKU.2009.00960 |
論文名稱(中文) | 應用無線射頻技術之遠距照護系統設計與實作 |
論文名稱(英文) | The Design and Implementation of Long Distance Tele-nursing System by Using Radio Frequency Technology |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 機械與機電工程學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 97 |
學期 | 2 |
出版年 | 98 |
研究生(中文) | 張瑞永 |
研究生(英文) | Jui-Yung Chang |
學號 | 694341768 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2009-07-08 |
論文頁數 | 63頁 |
口試委員 |
指導教授
-
李宗翰
共同指導教授 - 黃曼菁 委員 - 沈燕士 委員 - 葉豐輝 委員 - 史建中 |
關鍵字(中) |
無線射頻技術 遠距照護系統 |
關鍵字(英) |
Radio frequency technology long distance tele-nursing system |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
本研究旨在結合無線射頻技術設計一套居家型遠距照護系統;系統由生理偵測裝置、自動喚醒裝置、自動擷取裝置、自動分析上傳裝置結合而成,其中自動喚醒裝置包含啟動與接收等功能,自動擷取裝置包含擷取、儲存與繪製圖表等功能,自動分析上傳裝置包含分析與整理上傳等功能,方便使用者於公司或家裡即能按時進行基本的健康檢查,了解自己的健康狀況調整作息與飲食習慣。藉由此系統,可幫助一些需長期追蹤或監控的病患改善長期住院的狀況,節省醫療資源與家屬開銷,而監控系統與院方連結後亦可由專業人員可隨時處理突發狀況。 |
英文摘要 |
The aim of this study is to design a long distance tele-nursing system by using the radio frequency technology; the system including physical diagnostic device, alarm system, auto data-capture devices, Auto- analysis and communication systems. The alarm system is featured with a wake-up and receives devices. The auto data-capture device has a chart production and an archive for data capture and storage. The Auto-analysis and communication system is able to do data analyzing, filing and communicating to upload the information of users or patients. This RF tele-nursing system allows users who can have instant health check at home or office and update their habitats and life style for better health. It also assists doctors or families of long-term illness patients a 24 hours of monitoring and follow-up. This system is also linked to hospital or clinic for any emergency situations. Patient is no longer required staying in hospital, and reduce resources and costs for both hospital and families. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目 錄 誌 謝 ……………………………………………………………… I 中文摘要 ……………………………………………………………… II 英文摘要 …………………………………………………………… III 目 錄 …………………………………………………………… IV 圖 目 錄 …………………………………………………………… VI 表 目 錄 …………….…………………………………………… VIII 第一章 緒論 ………………………………………………………… 1 1.1 前言 ………………………………………………………… 1 1.2 研究動機與目的 …………………………………………… 1 第二章 文獻回顧 …………………………………………………… 4 2.1 ZigBee之傳輸協定 ………………………………………… 4 2.1.1 IEEE 802.15.4之演進 ………………………………… 4 2.1.2 IEEE 802.15.4之應用範圍 …………………………… 5 2.1.3 IEEE 802.15.4之頻域及傳輸速率 …………………… 6 2.1.4 低耗能之IEEE 802.15.4 ……………………………… 8 2.1.5 IEEE 802.15.4之網路拓撲 ………………………… 10 2.2 ZigBee基礎架構 …………………………………………… 14 2.2.1 ZigBee之裝置類型 ………………………………… 14 2.2.2 IEEE 802.15.4之軟體結構 ………………………… 15 2.2.3 ZigBee之設備管理 ………………………… 17 2.2.4 ZigBee之資料傳輸 ………………………… 18 2.2.5 ZigBee之信標與非信標運作模式 ………………… 18 2.2.6 ZigBee之傳輸路線 ………………………… 20 2.3 ZigBee之相關研究與應用 ………………………………… 22 2.3.1 ZigBee之相關研究 ………………………………… 22 2.3.2 ZigBee之應用 ……………………………………… 23 第三章 系統架構與運作流程 ……………………………………… 33 3.1 系統架構 …………………………………………………… 33 3.2 生理偵測裝置 ……………………………………………… 37 3.3 自動喚醒裝置 ……………………………………………… 38 3.4 自動擷取裝置 ……………………………………………… 39 3.5 自動分析上傳裝置 ………………………………………… 41 第四章 遠距照護系統之實作 ……………………………………… 44 4.1 設備之介紹 ………………………………………………… 44 4.2生理偵測裝置 …………………………………………… 47 4.3自動喚醒裝置 …………………………………………… 48 4.4自動擷取裝置 …………………………………………… 50 4.5自動分析上傳裝置 ……………………………………… 54 4.6系統執行 ………………………………………………… 57 第五章 結論 ………………………………………………………… 60 5.1 結論 ………………………………………………………… 60 5.2 未來展望 …………………………………………………… 60 參考文獻 …………………………………………………………… 61 圖目錄 圖2-1 星狀網路拓撲 ……………………………………………… 11 圖2-2 樹狀網路拓撲 ……………………………………………… 12 圖2-3 聚類樹狀網路拓撲 ………………………………………… 12 圖2-4 網狀網路拓撲 ……………………………………………… 13 圖2-5 IEEE 802.15.4傳輸協定之軟體結構 ……………………… 15 圖2-6 ZigBee之資料傳輸方式 …………………………………… 18 圖2-7 ZigBee之超級訊框 ………………………………………… 19 圖2-8 超級訊框之組成 …………………………………………… 20 圖2-9 ZigBee與Bluetooth之比較分析 ………………………… 22 圖2-10 結合ZigBee之多功能土壤感測裝置 ……………………… 24 圖2-11 結合ZigBee之置入式生理參數監控裝置 ………………… 25 圖2-12 結合星狀與網狀網路拓撲之系統結構 …………………… 26 圖2-13 定位系統之裝置配置圖 …………………………………… 26 圖2-14 放牧監控系統之配置圖 …………………………………… 28 圖2-15 放牧監控系統之配置圖 …………………………………… 30 圖2-16 病患監控系統 ……………………………………………… 31 圖3-1 設備儲存形式之遠距照護系統 …………………………… 33 圖3-2 即時監控形式之遠距照護系統 …………………………… 34 圖3-3 本研究之遠距照護系統 …………………………………… 36 圖3-4 遠距照護系統之系統架構圖 ……………………………… 36 圖3-5 生理偵測裝置之運作流程圖 ……………………………… 37 圖3-6 自動喚醒裝置之運作流程圖 ……………………………… 38 圖3-7 自動擷取裝置之運作流程圖 ……………………………… 40 圖3-8 自動分析上傳裝置-使用者伺服器端之運作流程圖 …… 42 圖3-9 自動分析上傳裝置-醫院伺服器端之運作流程圖 ……… 43 圖4-1 FT.6200高功率ZigBee基礎開發套件 …………………… 45 圖4-2 血糖機、晶片AT89C51以及模擬板 ……………………… 47 圖4-3 ZigBee之末端裝置節點與8051模擬板之連接 …………… 48 圖4-4 自動喚醒裝置 ……………………………………………… 49 圖4-5 自動擷取裝置之程式介面 ………………………………… 50 圖4-6 自動擷取程式之個別監控區 ……………………………… 52 圖4-7 生理訊號歷史紀錄曲線圖 ………………………………… 53 圖4-8 自動上傳裝置 ……………………………………………… 54 圖4-9 自動分析-醫院伺服器端之程式介面 …………………… 55 圖4-10 遠距照護系統之執行排程 ………………………………… 57 圖4-11 電腦將於9秒後回復待機狀態 …………………………… 58 圖4-12 自動執行系統排程之背景執行程式 ……………………… 58 表目錄 表2-1 IEEE 802.15.4傳輸協定之使用頻域與特性……………… 6 表2-2 IEEE 802.15.4傳輸協定之通訊閘道 …………………… 7 表4-1 FT.6200高功率ZigBee基礎開發套件之相關規格 ……… 46 |
參考文獻 |
1. 盛暘科技股份有限公司:http://www.jennic.com/jennic_support/user_guides/ 2. M. Upal Mahfuz, K. M..Ahmed, “A review of micro-nano-scale wireless sensor networks for environmental protection: Prospects and challenges”, Science and Technology of Advanced Materials 6, pp.302-306, 2005. 3. J. Misic, V.B.Misic, “Access delay for nodes with finite buffers in IEEE 802.15.4 beacon enabled PAN with uplink transmissions”, Computer Communications 28, pp.1151-1166, 2005. 4. J. Misic, V.B.Misic, “Performance limitations of the MAC layer in 802.15.4 low rate WPAN”, Computer Communications 29, pp.2534-2541, 2006. 5. J. Misic, V.B.Misic, “The impact of MAC parameters on the performance of 802.15.4 PAN”, Ad Hoc Network 3,pp.509-528, 2005. 6. J. Misic, “ZigBee A long way to go”, R&D/TECHNOLOGY,pp.32-35, 2007. 7. A. Valente, R. Morais A. Tulib, J.W. Hopmansb, G.J. Kluitenberg, “Multi-functional probe for small-scale simultaneous measurements of soil thermal properties, water content, and electrical conductivity”, Sensors and Actuators A 132, pp.70-77, 2006. 8. P. Valdastri S. Rossi, A. Menciassi, V. Lionetti F. Bernini, F.A. Recchia, P. Dario, “An implantable ZigBee ready telemetric platform for in vivo monitoring of physiological parameters”, Sensor and Actuators A 142, pp.369-378, 2008. 9. K.Yun, D.Kim, “Robust location tracking using a dual layer particle filter”, Pervasive and Mobile Computing 3, pp.209-232, 2007. 10. N.Wang, N.Zhang, M.wang, “Wireless sensors in agriculture and food industry—Recent development and future perspective”, Computers and Electronics in Agriculture 50, pp.1-14, 2006. 11. E.S.Nadimi, H.T.Sogaard, T.Bak, F.W.Oudshoom, “ZigBee-based wireless sensor networks for monitoring animal presence and pasture time in a strip of new grass”, COMPUTERS AND ELECTRONICS IS AGRICULTURE 6I, pp.79-87, 2008. 12. S.Wang, “Wireless Networks and Their Applications in Building Automation Systems”, HVAC&R Research, Vol 14, pp.529-533, 2008. 13. R. Casas, A. Marco, J. Falco, “ZigBee-based alarm system for pervasive healthcare in rural areas”, IET Commun., Vol 2, No. 2, pp.208-214, 2008. 14. E. Monton, J.F. Hernandez, J.M. Blasco, T. Herve, J. Micallef, . Grech, A. Brincat, V. Traver, “Body area network for wireless patient monitoring”, IET Commun., Vol.2, No.2, pp.215-222, 2008. 15. 盛暘科技股份有限公司:http://www.surewin.com.tw/modules/products/index.php?id=3 |
論文全文使用權限 |
如有問題,歡迎洽詢!
圖書館數位資訊組 (02)2621-5656 轉 2487 或 來信