摘要：规划了一种依据GSM的长途医疗呼救体系。该体系以电子血压计监测用户的生命体征、以加速度传感器进行跌倒辨认，使用GSM无线通讯模块进行医疗呼救和数据传输。该体系具有带着便利、可靠性高、传输间隔远的长处。实践使用标明，该体系可以在必定程度上处理空巢白叟的医疗救助问题。
跟着生计压力加大和我国社会老龄化的加重，白叟家庭“空巢化”成为社会发展的趋势。当空巢白叟遇到比如心脏病、高血压等疾病突发时，多伴有神志不清、无行为才能、跌倒等症状，大多数情况下，患者无法自己完结呼救办法，常常因而错失最佳抢救机遇而形成不良后果。针对这一问题，本文规划了一种依据GSM的长途医疗主动呼救体系。该体系具有带着便利、可靠性高、传输间隔远的长处，可以处理空
巢白叟的医疗救助问题。
1 体系描绘
依据GSM的长途医疗主动呼救体系由多个从站和一个主站组成，其网络结构如图1所示。从站体系由若干医疗监测设备、控制器和GSM模块组成，进行生命体征的检测与无线传送。主站经过GSM模块与从站进行通讯，并对接纳到的相关数据进行剖析，为后续的医疗救助供给参阅。
用户带着的从站体系守时唤醒医疗监测设备对用户进行生命体征的检测，从站控制器将收集来的数据与预先设定的正常生命体征值进行比对。一旦超出正常规模，从站控制器将经过GSM模块向主站(医疗机构)发送用户编码(用于差异不同用户)和当时生命体征值，一起向用户亲属的手机发送预警信息。主站(医疗机构)可依据用户编码调出用户的既往病历，结合当时的生命体征值拟定相应的救助计划。
2 体系硬件规划
从站体系一般由电子血压计、跌倒检测模块、GSM模块和微处理器(CPU)组成。主站体系由GSM模块、微处理器(CPU)、显现与报警电路(也可经过串口模块衔接计算机)组成。体系硬件框图如图2所示。
医疗监测设备可依据监测目标实践情况进行合理挑选。本文要点考虑晚年人中常见的心脏病和高血压病，故仅选用了电子血压计、跌倒检测模块。一起为了削减能耗，下降替换从站电池的频率，选用MSP430系列超低功耗微处理器。
2.1 无线通讯模块
选用西门子公司的无线数据传输模块TC35，它能可靠地完成数据、语音传输、短消息事务。该模块集射频电路和基带于一体，模块作业电压为3.3～5.5 V，可作业在900 MHz和1 800 MHz两个频段，向用户供给规范的AT指令接口，便使用户的使用开发及规划。该模块还供给RS232数据接口，可便利的与单片机进行串口通讯。
2.2 微处理器与GSM的接口衔接
本体系中的微处理器选用MSP430系列单片机。该系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，集成了丰厚的片内外设，可以最大极限下降体系电路的复杂度，削减了体系的功耗和体积。
单片机与GSM模块衔接方法如图3所示。单片机与GSM模块经过串口模块MAX232进行电平转化后衔接(MAX232具有驱动才能，无需外加驱动电路)。需求留意的是：主站与从站之间可以进行双向通讯，经过用户地址码对从站加以差异。从站与从站之间不能直接通讯。
2.3 跌倒检测模块
本体系选用GY-29-ADXL345数字加速度模块完成跌倒检测。该模块的中心是超低功耗3轴加速度计ADXL345，其丈量规模达±16 g，数字输出数据为16位二进制补码格局，可经过SPI或I2C数字接口拜访。它可以在歪斜检测使用中丈量静态重力加速度，还可以丈量运动或冲击导致的动态加速度，具有极高的分辨率，可以丈量不到1.0°的歪斜视点改变。
跌倒检测的基本原理是经过丈量带着该模块的用户在运动过程中3个正交方向的加速度变法来取得该用户身体姿势改变的信息，然后判别该用户是否发生跌倒。
人体失重跌倒其3个正交方向的组成加速度
，且继续与跌倒的高度成正比(可据此判别跌倒的损害性)。人体跌倒后，一般会坚持时刻短的停止状况(如因跌倒导致昏倒，停止状况或许继续时刻较长)。一起，人体一旦发生跌倒，其当时的姿势与前一刻姿势会在短时刻内发生较大的改变。本体系中，依据当时组成加速度值、当时的姿势与前一刻姿势的改变来判别是否发生跌倒;依据组成加速度小于lg的继续时刻和人体坚持停止状况的时刻来判别跌倒的损害巨细。
2.4 生命体征监测
考虑到白叟常见的心脏病、高血压，本体系选用PAL-901腕式电子血压计来完成生命体征监测。该血压计可丈量心率、高压、低压，丈量数据可经过串口输出，单次发送6字节数据，传输速率为19 200 bit/s，电平电压2.8 V。并且该血压计体积小、供电电源选用干电池，带着十分便利。
3 体系软件规划
3.1 通讯协议
在无线传输过程中，因为天气状况、搅扰与噪声等要素的影响，从站和主站之间的无线通讯往往会呈现传输帧的丢掉或数据传输犯错(误码)。为了保证传输的可靠性，需求拟定相应的通讯协议。
本体系选用的GSM传输数据帧结构由帧头、用户地址编码、跌倒标识、生命体征数据、CRC校验部分组成。GSM传输数据帧结构如图4所示。
在实践使用中，噪声发生的数据为1111111100000000的概率很低，因而发送数据帧以0xFF和0x00为帧头，以防止数据误接纳。用一个字节地址编码来差异不同的用户从站体系。数据检错选用CRC校验方法。接纳端检测到0xFF和0x00字节后，表明收到的数据帧有用。假如该帧CRC校验正确，则阐明接纳正确，不然表明该帧传输犯错，丢掉该帧。
3.2 程序流程
依据GSM的长途医疗主动呼救体系程序流程如图5～6所示。
从站体系守时唤醒电子血压计对用户生命体征进行检测，并将收集来的数据与预先设定的正常值进行比对。一旦超出正常规模，则经过GSM模块向主站(医疗机构)发送用户编码和当时生命体征值，一起向用户亲属的手机发送预警信息。主站接纳到数据后，进行数据的有用性、可靠性验证。经过验证后，则宣布警报并显现用户编码和生命体征值。
4 结束语
文中规划了一种依据GSM的长途医疗主动呼救体系。该体系使用加速度传感器丈量跌倒时的信号，提出了意外跌倒的检测算法。并以电子血压计监测用户的生命体征，使用GSM无线通讯模块进行数据传输与报警，具有带着便利、可靠性高、传输间隔远的长处，可以在必定程度上处理空巢白叟的医疗救助问题。
