近年，因为微电子技能和便携式电子设备的开展，运用传感器获取身体的生理数据成为抢手的研讨范畴。越来越多的嵌入式处理器和无线技能运用于生理参数的获取。运用传感器能够获取如血压、血氧饱和度、血糖、脉息、体温、呼吸、心率、心电、脑电等生理信息。这方面的研讨现已许多效果，如运用安卓手机进行心电监测、ZigBee的多生理参数监测等，这些信息能够经过无线办法发送给便携式数据记录仪或长途服务器。现在，智能手机有满足的处理和存储才能来完结这些身体参数的处理，能够运用蓝牙或WiFi接纳这些数据，但考虑到蓝牙或WiFi芯片的体积和功耗，胶囊内窥镜的图画不宜选用蓝牙或WiFi进行传输。因而，如不凭借其他设备，胶囊内窥镜运用专用的无线传输芯片收集到的图画无法直接传输到智能手机或长途服务器。
为了处理这个问题，本文规划了一种用于胶囊内窥镜的转发器，首要功用是转发胶囊内窥镜的图画数据。提出的适配器经过运用与胶囊内窥镜配套的无线收发模块来接纳图画数据，然后由微处理器操控WiFi模块转发图画数据到手持设备。此外，适配器也可直接经过WiFi将图画发送到长途服务器存储，然后完结胶囊内窥镜的长途确诊。
1 体系整体规划
作为胶囊内窥镜和数据收集终端的中间设备，转发器首要用于转发胶囊内窥镜的图画数据。本文运用Android手机作为数据收集终端，胶囊内窥镜运用的是nRF24L01+传输芯片。图1是运用转发器的胶囊内窥镜长途确诊体系。
2 转发器规划
2.1 硬件规划
转发器的硬件规划如图2所示，包含微操控器STM32F103RCT6、无线收发芯片nRF24L01+、WiFi芯片CC3000，各模块运用SPI总线进行通讯。转发器保留了其他传输办法的外部接口，因而也能用于其他传输办法的生理传感器。
(1)微操控器
微操控器STM32F103RCT6，首要担任数据的缓存、处理转化，并依据预界说的办法从相关接口传送数据。它操控RF接纳器和WiFi模块的数据传输相关的一切活动，以及整体办理发生的操控信号。STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式运用而规划。时钟频率为72 MHz时，STM32功耗为36 mA，相当于0.5 mA/MHz。
(2)RF接纳器
挑选nRF24L01+作为转发器的接纳芯片，是因为其具有低功耗、小尺度和高带宽等特色。它与单片机SPI口的通讯速度可达8 MHz;最大支撑2 Mbps的数据传输速率，且正常的功耗为14 mA;支撑主动应答及主动重发，内置地址及CRC数据校验等功用。尽管主动应答降低了通讯速度，但它是生物医学运用中所必需的。
(3)WiFi模块
转发器的功用取决于设备自身和接纳作业站之间的通讯。WiFi的运用越来越广泛，在许多地方都作为一种首要的通讯前言。本文运用TI公司的WiFi嵌入式芯片CC3000，为电子设备供给Internet衔接才能。这款芯片包含完好的TCP/IP协议栈和WiFi驱动，支撑规范的Socket编程，具有IEEE802.11b/g无线网卡功用。在IEEE802.11g作业形式下，传输功耗为190 mA，接纳功耗为92 mA。CC3000的外围电路规划如图3所示，只保留了SPI通讯接口和UART调试接口。
(4)电源供给
选用输出3.7 V的锂电池作为电源的供给，电池能够经过USB线进行充电。
2.2 操控程序规划
软件操控程序是分层模块化的，以便增加新的硬件时不用对软件进行大规模改动。底层驱动程序是由ST公司供给的一个完好的STM32设备固件库。该库供给了STM32一切外设的底层驱动函数，开发人员不用自己编写驱动函数，只需在这些底层函数的基础上编写运用程序。CC3 000运用官方供给的Hostdriver驱动库，上层运用层包含数据处理、体系装备等模块。STM32经过SPI初始化CC3000和RF射频模块，装备nRF24 L01+为接纳形式，主动应答，每次传输32字节数据。为了保证数据接纳与发送同步操作，CC3000的数据包也设置为32字节。因为针对的是长途确诊，而长途服务器的IP地址一般是固定的，因而装备CC3000为服务端的作业形式。转发器作业时，从RF的SPI口读取到的数据先存到存储缓冲器中，然后由STM32将数据交由CC3000转发出去。
转发器的作业流程如图4所示。
当衔接指定AP超时，CC3000便进入Smart Config形式，Smart Config是CC3000独有的AP装备信息形式，能够运用任何带WiFi的设备装备CC3000衔接到AP。许多嵌入式的设备不带有键盘和液晶，而WiFi装备又极端杂乱，为了便于客户重新装备WiFi的衔接，CC3000模块规划了Sma rt Config形式。
3 Android手机接纳程序
本文运用Android手机完结图画数据的接纳、处理、显现、保存。转发器经过WiFi将图片发送到手机，图画数据是经过转发器的TCP/IP协议转发的。Android是一个开源移动操作体系，它有一个强壮的根据Java结构的软件开发包。Bitmap类是Android体系中有关图画处理的最重要类之一，能够用于获取图画文件信息，进行图画相关处理。
开发的图画收集运用程序首要由3部分组成：
①DeviceListActivity：首要完结设备的衔接，衔接后的设备经过Socket通讯。
②RecieveService：Android后台服务进程，它长期运转在手机运用程序进程的主线程内，不会搅扰其他组件或用户界面。这儿包含Socket的监听、数据的接纳、图片的显现与写入SD卡的后台服务。
③WiFiWCERecieve：与用户交互的Activity组件，是运用程序的可见部分。
CC3000与手机运用WiFi衔接立TCP衔接，经过Socket传输图片。装备Android手机为服务端，运用ServerSocket来树立带有端口的Socket服务器，然后一向监听恳求衔接。其间Android终端和CC3000处于同一局域网。图画发动收集的时分，客户端运用Socket的结构器衔接服务器，指定服务器IP和端口号。服务器端的accept()办法得到呼应后，服务器端和客户端就形成了一对相互衔接的Socket。Socket通讯时都是经过输入/输出流进行。从手机Socket口获取到的图画数据流，经过Android里边的bitmap类生成JPEG图画并显现，增加SD权限，把图画写进SD卡中。
4 试验与剖析
胶囊内窥镜运用nRF24L01+发送图画数据。转发器处理接纳到的数据，经过无线网络转发给Android处理、显现、保存。图5为Android机接纳到的图片。
不同组件的均匀功耗如图6所示。能够看出，最耗电的为CC3000。总的耗电量为200mA，在2000 mAh锂电源的作业环境下，能作业10小时。因为胶囊内窥镜一般作业8小时左右，因而满足胶囊内窥镜的运用。
试验结果表明，该转发器能够安稳转发胶囊内窥镜图片，可作为胶囊内窥镜长途确诊的转发设备。转发器有以下优势：
①体积小、功耗低。
②装置相关软件，任何带有WiFi的安卓手机都能够用作胶囊内窥镜数据收集和处理设备。
③能够运用手机实时监控胶囊内窥镜图画。
④能够直接经过WiFi将图画传输到长途服务器。
⑤预留其他外部接口，能够支撑其他的传感器。
结语
本文规划了根据STM32F103的WiFi转发器，并用于胶囊内窥镜的图画转发;体系地剖析了胶囊内窥镜图画数据的转发、数据传输的原理和进程，在软件规划方面，规划了根据Android智能手机的收集程序。经过体系测验，整个体系成功完结了对图画的实时监测和数据接纳。
