医疗传感器节点的规划
无线传感器网络(Wireless Sensor Network)是一项归纳了传感器技能、嵌入式核算技能、现代网络及无线通讯技能、分布式信息处理技能等多种范畴技能的新式技能，该技能具有广泛的运用场景。
跟着技能的开展，WSN(Wireless Sensor Network)将会在医疗实践的许多方面发生深远影响。本文首要论述无线传感器网络医疗监护体系的体系结构以及监护节点规划的一般准则。
无线传感器网络的体系结构
在监测区域内安置很多传感器节点，节点间选用自组织方法进行组网以及运用无线通讯技能进行数据转发，每个节点都具有数据搜集与数据交融转发两层功用。节点对自身搜集到的信息和其它节点转发给它的信息进行开始的数据处理和信息交融之后以相邻节点接力传送的方法传送到基站，然后经过基站以互联网、卫星等方法传送给最终用户。
节点是无线传感器网络的根本功用单元，详细运用不同，节点的规划也不尽相同。传感器节点的根本组成模块有：传感单元、处理单元、通讯单元以及电源部分。此外，依据详细运用要求能够增加功用单元，如：定位体系、移动体系以及电源自供电体系等。
无线传感器网络在医疗中的运用状况
无线传感器网络运用其自身的长处(如低费用、简练、快速、实时无创的搜集患者的各种生理参数等等)，使其在医疗研讨、医院一般／ICU病房或许家庭日常监护等范畴中有很大的开展潜力，是现在研讨范畴的热门。
在患者身上放置用于检测人体参数的微型传感器节点，可对患者的心率、血压、心电、心音等生理参数进行长途实时监测，并将信息汇总传送给监护中心，进行及时处理与反应；运用WSN长时间搜集被观察者的人体生理数据，对了解人体健康状况以及研讨人体疾病都很有协助。此外，在药物办理和研发新药品、血液办理等诸多方面，也有其共同的运用。总归，无线传感器网络为未来的长途医疗监护体系供给了愈加简练、低费用的完成手法。
根据无线传感器网络的医疗体系结构
根据无线传感器网络的医疗监护体系首要由医疗传感器节点、医疗监护基站(医疗SINK节点)以及社区／医院监护中心这几个部分组成。
医疗传感器节点与监护基站组成个人／家庭或许病房无线传感器网络，多个这样的网络能够组成社区或整个医院监护网络，乃至更大规划的长途医疗监护体系。首要，医疗传感器节点搜集人体生理参数，并对搜集到参数简略处理后，经过无线通讯的方法直接或许直接逐跳方法把数据传输到基站上。监护基站对数据进行进一步处理后转发给监护中心，监护中心进行剖析处理，并及时对患者进行信息反应。监护中心还能够选用多种方法(Internet，移动通讯网络等)进行长途数据传输，与其它监护中心同享信息。
医疗传感器节点的规划
医疗传感器节点的根本结构包含处理模块、传感器模块和无线收发模块以及电源供电模块。
传感器模块用来进行外部传感器信号的感知、搜集、转化。是整个节点真正与外部信号量触摸的模块。但是，医用传感器是以生命体为丈量目标。尤其是人体，能够说是世界上最杂乱的体系，各生理变量间存在着高度的相关性而且不易挨近。所以医用传感器要从很多的现象中取出猜测生理量，得出牢靠而有含义的丈量数据，一起又要保证被测目标的安全。
因为人体参数大多是弱小信号，一般只要几mV等级，乃至更低，而且存在多种噪声(丈量环境噪声、仪器与人体冲突噪声以及仪器自身噪声等)、工频搅扰 (由丈量环境周围存在50 Hz的电磁场引起的)以及各种杂音等不利因素。因而，在详细医疗传感器节点规划中，参加模仿电路处理模块，该模块一般包含以下几个部分：扩大电路、滤波电路、陷波电路以及模数(A／D)转化电路等。在节点规划中扩大电路一般选用多级扩大(三级或四级)，末级扩大电路除了有扩大功用外一般还具有电平提高功用；滤波电路：应满意电路简练、合理的截止频率、灵敏便利的调理凹凸通截止频率等要求，合理的滤掉信号中的高频与低频搅扰；陷波电路：现在广泛选用对称性双T阻容有源陷波器或用集成开关电容器件以及非对称阻容网络陷波器等。总归，模仿电路处理模块首要对搜集到的信号进行扩大、滤波、陷波等处理，去除信号中的噪音、搅扰，提取出有用信号。
处理器模块是传感器节点的中心，担任整个节点的设备操控、任务分配与调度、数据整合与传输等。现在处理器模块中运用较多的是Atmel公司的AVR 系列单片机、TI公司的MSP430超低功耗处理器、Motorola公司和Renesas公司的处理器以及作为32位嵌入式处理器的ARM单片机。在节点规划中，有必要编程完成处理器模块对传感模块搜集操控、A／D转化的完成以及操控无线通讯模块的收发。
无线收发模块用于节点之间的数据通讯。在无线范畴运用较多的无线收发模块为Chipcon公司的CCl000、CC2420、CC2430。常用的无线通讯技能有：IEEE 802．1lb、IEEE 802．15．4(ZigBee)、Bluetooth、UWB、RFID、IrDA(红外线)等。监护体系大多选用IEEE 802．15．4(ZigBee)、蓝牙来完成节点以及节点与基站之间的数据通讯。
电源模块为节点供给能量，是整个无线传感器节点的根底模块。但是，受节点体积约束，传感器节点的能量十分有限。因而，在整个节点规划中，以低功耗、高精度为首要要求，采纳一系列有用的办法来节约能量。别的，医疗传感器节点不能频频替换电池，影响人的正常日子。所以，所规划的医疗节点应该具有较长的生命周期。
医疗无线传感器网络监护体系存在的应战
虽然无线传感器网络在组成医疗监护体系方面有其独有优势，但运用到实践医疗中还存在以下应战：
动态组网与大规划网络中节点移动性办理：当监护体系扩展到社区、城市乃至全国时，其网络规划巨大，而且监护节点与基站都具有必定的移动性。因而，有必要规划一种适宜的网络拓扑办理结构以及节点移动性办理方法。
数据完整性与数据紧缩：节点有时需求长达24小时的监测人体参数，节点所搜集到的数据量大，而节点的存储容量小，常选用紧缩算法来削减数据的存储与传输量。但是，传统数据的紧缩算法开支太大不合适传感器节点。别的，紧缩算法不能损坏原始数据，否则会造成对患者的错误诊断。
数据安全性：无线传感器网络节点选用自组织方法组网，简单遭到进犯，此外，患者的信息需求保密。但是，传感器节点核算才能适当有限，传统的安全和加密技能都不适用。因而，有必要规划一种合适传感器节点的加解密算法。
总结与展望
跟着技能的开展，无线医疗传感器节点逐步向多参数、智能化、微型化、低功耗等方向开展，无线传感器网络也将逐步被实践运用于医疗范畴。开展与组成具有智能化的病房与社区监护体系是当今国内外医疗开展的趋势。
