【正文】 he system in the future. Bandwidth For development purposes we analysis a Maquet ServoI [14] which supports all the ventilator parameters described above. This ventilator works in a mand response manner. When initial configuration has taken place 2 mands which are 7 bytes long each will produce 2 responses of 67 bytes each. Therefore even in a multi hop mesh work it is anticipated we would be able to support several of these devices plus other types of devices on the same channel. Scalability The ventilator, having the most parameters of the devices studied, requires the most bandwidth. Experiments carried out on a CSI Vital Signs Monitor [15] show that 44 bytes of data will produce all the information we are interested in. A Braun Infusion Pump [16] exports 24 bytes of data to produce the 4 parameters we need. For any of the medical devices we are concerned with, the readings are typically only required once a minute in a hospital environment. All these devices have their own alarm mechanisms built in。通過(guò)集成設(shè)備，你可以保 護(hù)投資和開發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到類似設(shè)備的可行性。為了達(dá)到這樣的目的，硬件設(shè)計(jì)被保持原樣，軟件設(shè)計(jì)對(duì)于不同形式的醫(yī)療設(shè)備的代碼被很好的重新定義。這樣的結(jié)果就是從不同制造商購(gòu)買的設(shè)備不能夠支持任何的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。通過(guò)使用設(shè)備的部分無(wú)線電傳感器網(wǎng)絡(luò)，例如“紫蜂”技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以包含更多的優(yōu)點(diǎn)：電纜更換，移動(dòng)性和位置管理。這種低成本的硬件將是通用的，以適用于廣 泛的醫(yī)療設(shè)備。 一、 相關(guān)工作 使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療服務(wù)和無(wú)線病人監(jiān)測(cè)的觀念一直被別人探索著，但是將數(shù)據(jù)從其他裝置進(jìn)行整合通常不被討論。本篇論文所描述的研究力圖滿足這些要求。 ZigBee 提供低成本，低功率的設(shè)備，可以互相交流和外面的世界。 B 調(diào)動(dòng) 實(shí)用 ZigBee 功能的設(shè)備，支持睡眠模式。在睡眠模式的 ZigBee 芯片可以承擔(dān)少 [ 12 ] 。通過(guò)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)那?，在一個(gè)簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查表現(xiàn)，這些問(wèn)題可以很容易地避免。同樣，我們選擇了一些常見的參數(shù)，生命體征監(jiān)測(cè)器。進(jìn)一步參數(shù)可以很容易地在后來(lái)添加到系統(tǒng)中。因此，即使是在一個(gè)多跳網(wǎng)狀網(wǎng)，我們預(yù)期將能夠支持一些這類設(shè)備加上其他類型的設(shè)備工作在同一 頻段。對(duì)任何我們正關(guān)心的醫(yī)療設(shè)備，典型的數(shù)據(jù)通常只需要一分鐘一次在醫(yī)院環(huán) 境。我們捕捉的頻率數(shù)據(jù)被臨床工作人員本身所決定。該網(wǎng)關(guān)還擔(dān)任 WPAN 的協(xié)調(diào)員，負(fù)責(zé)組建 網(wǎng)絡(luò)。用戶可以然后準(zhǔn)這個(gè)裝置與病人使用一個(gè) GUI 客戶端。硬件由 ZigBee 模塊組成，一個(gè)微控制器和一個(gè) RS232 接口。這是我們使用的為這一項(xiàng)目設(shè)計(jì)的協(xié)議。這一過(guò)程的結(jié)果是服務(wù)器發(fā)送正確的 RS232 串口設(shè)置到 MDI 為被連接到的 醫(yī)療設(shè)備。有一個(gè) DLL 為每一類醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)支持允許今后的醫(yī)療設(shè)備以被沒(méi)有升級(jí)的服務(wù)器軟件支持。該 DLL 只處理裝置具體的信息 。當(dāng)這個(gè)計(jì)時(shí)器終止 DLL 將檢查的現(xiàn)狀已經(jīng)為呼吸機(jī)。服務(wù)器應(yīng)用程序接受此事件通過(guò)它的事件處理，它 在我們的協(xié)議中編碼且傳送它到醫(yī)療設(shè)備。一旦數(shù)據(jù)被證明是有效的，通用的被共享在服務(wù)器應(yīng)用和客戶之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被填充。 四 、 化驗(yàn)結(jié)果 此架構(gòu)所述的已被實(shí)施和測(cè)試非常成功在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中。然后通過(guò)定時(shí)地發(fā)送 RADAB 和 RADAS 命令我們可以捕捉最新的 信息從呼吸器。我們正與當(dāng)?shù)匾患沂褂?Maquet 呼吸機(jī)的醫(yī)院合作，他們的要求是數(shù)據(jù)收集在 1 分鐘的間隔。此外，我們進(jìn)行了一些流動(dòng)性測(cè)試移動(dòng)的 MDI 在操作過(guò)程中沒(méi)有造成任何包的丟失。此外，利用這一技術(shù)我們可以制定一個(gè)為廣泛的醫(yī)療設(shè)備提供的低成本的、可擴(kuò)展的解決方案。 。這個(gè)架構(gòu)有利于移動(dòng)設(shè)備的數(shù)據(jù)給第三方的系統(tǒng)和我們自己的用戶界面。 五、 結(jié)論 在本文中，我們已經(jīng)表明無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)合適的從醫(yī)療設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)的手段。我們還在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了有限的數(shù)量范圍測(cè)試。在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們成功地檢索呼吸機(jī)的數(shù)據(jù)在 5 秒的間隔。該 Maquet呼吸器可以返回呼吸讀數(shù)和設(shè)置。然后服務(wù)器組播新的數(shù)據(jù)對(duì)任何被認(rèn)購(gòu)到該地址的客戶端。如果 DLL 在一個(gè)特定超時(shí)時(shí)間段內(nèi)未收到任何數(shù)據(jù) DLL 將重新啟動(dòng)與醫(yī)療設(shè)備的通信。當(dāng)計(jì)時(shí)器終止 DLL 的檢索命令的一個(gè)字節(jié)數(shù)組的 ASCII 字符的形式。 圖 3 新的數(shù)據(jù)請(qǐng)求 當(dāng) DLL 被服務(wù)器應(yīng)用程序加載它將收到一個(gè)值來(lái)代表頻率服務(wù)器想要的圖形數(shù)據(jù)。這些 DLL 被加載在運(yùn)行時(shí)而且有一個(gè)每個(gè)設(shè)計(jì)師必須堅(jiān)持的標(biāo)準(zhǔn)接口，為了和系統(tǒng)互操作。 服務(wù)器負(fù)責(zé)解碼具體的醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)。在這一點(diǎn)上和 MDI 做一個(gè)結(jié)合是可能的。 圖 2 MDI2 MDI 當(dāng) MDI 供電時(shí)， ZigBee 協(xié)議棧自動(dòng)加入 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)。收到的數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)器為病人將被儲(chǔ)存在電子醫(yī)療記錄（ EHR）并顯示在被預(yù)定的任何 GUI 客戶端。看到圖 1 所示的圖形代表了這一點(diǎn)。 三 、 系統(tǒng)架構(gòu) 整個(gè)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)由一個(gè)無(wú)線個(gè)人網(wǎng)（ WPAN）和局域網(wǎng)組成。我們完全提供了一個(gè)輸出數(shù)據(jù)自動(dòng)的方法。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行在CSI 的生命體征監(jiān)測(cè) [ 15 ]表明， 44 字節(jié)數(shù)據(jù)將產(chǎn)生的所有我們感興趣的信息。這種呼吸器工作在命令作反應(yīng)方式。第三個(gè)器件參數(shù)，我們選擇的是傳感頻率泵。醫(yī)務(wù)人員對(duì)于儀器上的通風(fēng)設(shè)備也感興趣。 C 角共存 ZigBee 和 工作在免許可證的工業(yè)科學(xué)醫(yī)療協(xié)會(huì)（ ISM ）的 頻率頻段 . 已經(jīng)廣泛使用在醫(yī)院，醫(yī)院將鼓勵(lì)通過(guò) ZigBee 解決方案促使在同一個(gè)環(huán)境中使用。喚醒一個(gè)沉睡的節(jié)點(diǎn)約需 15 毫秒，因?yàn)?沒(méi)有進(jìn)入的渠道和傳輸數(shù)據(jù)。這是在特別有用的在醫(yī)院的墻壁干擾，和一般人的阻礙下，是一個(gè)重要問(wèn)題。此外，其他無(wú)線技術(shù)在相同頻段 ， 如 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) [ 8 ]， 已經(jīng)被在醫(yī)院一段使用時(shí)間 [ 9 ] 。其他人同樣也成功地使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的醫(yī)療傳感器 [ 4 ]和管理中的傳感器數(shù)據(jù) [ 5 ] 。 本篇論文描述的工作是大項(xiàng)目中的一部分，其目標(biāo)是提供完整的病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。 為了獲得這種類型的解決方案，每種設(shè)備必須被匹配到一塊硬件中，做為一個(gè)串行的無(wú)限網(wǎng)橋即醫(yī)療設(shè)備接口。 在醫(yī)院病房有許多不同品牌的生命體征監(jiān)視器，呼吸設(shè)備以及輸液泵，從一個(gè)病人到另一個(gè)病人通常需要有便攜性以及可移動(dòng)性。 當(dāng)前在醫(yī)院的病房里，重癥監(jiān)護(hù)病房，或者其他的臨床設(shè)置于病床邊的醫(yī)療設(shè)備都有數(shù)據(jù)輸出功能的串行端口和其他類型的接口，如 USB接口。我 們已經(jīng)檢驗(yàn)了各種設(shè)備的數(shù)據(jù)總處理能力 ,要求的數(shù)據(jù)頻率，病人的安全性數(shù)據(jù)，以及當(dāng)流動(dòng)病人連接到設(shè)備后的后勤服務(wù)。 the main server application decodes this information from our project protocol. Figure 3. New Data Request When the DLL is loaded by the server application it will receive a value to represent how frequently the server wants GUI data. This value is used to create the interval timer represented in the above UML diagram. When this timer expires the DLL will check the current state it has for the ventilator. Fig. 3 above shows an activity diagram representing a sequence of events surrounding this timer expiration in a DLL for a ventilator. When the timer expires the DLL retrieves the mand in the form of a byte array of ASCII characters. Next the DLL raises an event containing the byte array. The server application accepts this e