基于物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院無線警報系統(tǒng)在防范醫(yī)鬧中的應用doc(編輯修改稿)
2025-08-28 09:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和監(jiān)控，它還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。 除此之外，每一個Zigbee網(wǎng)絡節(jié)點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi)，和多個不承擔網(wǎng)絡信息中轉(zhuǎn)任務的孤立的子節(jié)點（RFD）無線連接。不同的是，Zigbee網(wǎng)絡主要是為自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，而移動通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立。本產(chǎn)品選用基于 Freescale公司的MC1321X硬件平臺。MC1321X是Freescale公司推出的一款SoC芯片，它主要由微處理器和射頻模塊兩部分組成。微處理器采用8位的HCS08內(nèi)核，集成了1個 SPI(Serial Peripheral Interface)接口、1個8路的8/10位A/D轉(zhuǎn)換器、2個TPM(Timer/PWM)模塊、2個SCI(Serial Communication Interface)接口、2個I2C和1個8路的KBI(Keyboard Interrupt)接口。 GHz，通過SPI總線與處理器通信。其硬件物理層完全符合IEEE （物理層）規(guī)范。在網(wǎng)絡層方面我們借用芯片供應商提供的ZigBee軟件包進行二次開發(fā)，根據(jù)醫(yī)院無線報警系統(tǒng)自身的特點，合理取舍，降低復雜度，提高適應性，使產(chǎn)品更加科學、更加合理、更加實用。將報警系統(tǒng)中報警終端作為ZigBee無線網(wǎng)絡的節(jié)點（FFD路由中繼器節(jié)點與RFD終端節(jié)點），將報警控制器（報警主機）作為ZigBee無線網(wǎng)中的FFD全功能設備（FullFunction Device；FFD），組成一個我們稱為微型無線蜂窩網(wǎng)的ZigBee無線網(wǎng)絡。ZigBee無線網(wǎng)絡在醫(yī)院無線報警系統(tǒng)中的應用作了初步嘗試與探索。報警系統(tǒng)從遙控器時代走向網(wǎng)絡化時代目前常用無線報警器（或稱無線呼叫器）一般采用的是遙控器的編解碼技術。采用是編解碼技術的無線報警器存在著許多缺陷：只能單向通信，誤報漏報無法糾正；發(fā)射接收距離短，覆蓋范圍有限；調(diào)制技術落后，干擾難以避免；地址編碼量少，容易被入侵。本系統(tǒng)充分利用ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點（FFD）具有由中繼器功能，可以轉(zhuǎn)發(fā)來自其他節(jié)點數(shù)據(jù)的特點，將報警終端設置成中繼器節(jié)點（FFD）組成類似移動通信蜂窩網(wǎng)的微蜂窩無線網(wǎng)，使報警系統(tǒng)從遙控器編解碼技術時代跨越到無線網(wǎng)絡時代，產(chǎn)品性能得到進一步提升。、克服漏報的技術手段本系統(tǒng)中充分利用ZigBee無線網(wǎng)絡的免沖突的載波檢測多址接入(CSMA/CA)機制，避免了報警信號傳輸過程中的沖突。所謂的CSMA/CA是在傳輸之前，會先檢查信道是否有數(shù)據(jù)傳輸，若信道無數(shù)據(jù)傳輸，則開始進行數(shù)據(jù)傳輸，若產(chǎn)生碰撞，則稍后一段時間重發(fā)。所有報警終端只有在檢測到無任何發(fā)射信號的時隙內(nèi)才會發(fā)射信號，避免了電磁波在空中無序碰撞。一旦有發(fā)射間隙立刻將數(shù)據(jù)傳送，且發(fā)送的每個數(shù)據(jù)都必須等待接收方的確認，沒有得到確認方的回復就必須再傳一次。這種只在空閑時隙才發(fā)送的機制很好地解決了報警信號碰撞的問題。發(fā)送的信號必須有回復、有落實，大大提高了系統(tǒng)信息傳輸?shù)目煽啃?。采用talkwhenready的碰撞避免機制，徹底解決了編解碼技術的存在漏報的難題。、防止誤報的技術策略編解碼技術的誤報：一是非法器件的入侵，二是因干擾產(chǎn)生的錯誤得不到糾正。編解碼的地址編碼量總共只有100萬組，全世界所有遙控器的編碼都在這個總量內(nèi)使用，采用編解碼的報警系統(tǒng)碰上非法器件的入侵不是沒有可能的。編解碼技術沒有網(wǎng)絡安全的概念，非法器件的入侵非常容易，因此社會上出現(xiàn)了大量的干擾儀、解碼器等違法犯罪的勾當。ZigBee無線網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)已達45億億個，節(jié)點數(shù)目十分可觀。其二，Zigbee對網(wǎng)絡安全性十分重視，在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全性。第一級實際是無安全方式，對于某種應用，如果安全并不重要或者上層已經(jīng)提供足夠的安全保護，器件就可以選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。對于第二級安全級別，器件可以使用接入控制清單（ACL）來防止非法器件獲取數(shù)據(jù)，在這一級不采取加密措施。第三級安全級別在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中采用屬于高級加密標準（AES）的對稱密碼。AES可以用來保護數(shù)據(jù)凈荷和防止攻擊者冒充合法器件。本產(chǎn)品采用第三級安全級別來實施的。編解碼技術由于通信是單向的，因干擾產(chǎn)生的錯誤無法得到糾正。在醫(yī)院無線報警系統(tǒng)設計中，我們充分利用Zigbee網(wǎng)絡具有雙向通信功能的特點，對報警數(shù)據(jù)進行了較為嚴格數(shù)據(jù)完整性檢查與嚴格的錯誤校驗算法（CRC16/32）。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有錯，立即通知對方重發(fā)，確保數(shù)據(jù)傳輸正確無誤。本系統(tǒng)中，完全采用了Zigbee網(wǎng)絡安全技術與數(shù)據(jù)完整性檢查技術，使系統(tǒng)更加安全可靠，防止誤報錯報發(fā)生。、抗干擾技術措施與編解碼技術中使用的ASK技術不同，我們在醫(yī)院無線報警系統(tǒng)設計中采用了無線通信中最先進的直接序列擴頻（DSSS）技術，增強了抗干擾能力；采用OQPSK數(shù)字相移鍵控調(diào)制技術，大大降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率；采用免沖突的載波檢測多址接入(CSMA/CA)機制，避免了數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突。使醫(yī)院無線報警系統(tǒng)抗干擾力更強，保密性更好，誤碼率更低，傳輸距離更遠。利用ZigBee網(wǎng)絡技術，使醫(yī)院無線緊急報警系統(tǒng)更具特色。、報警有確認，報警者更安全一般的報警終端的聲光信號不是由主機控制的，這會給報警者產(chǎn)生主機是否收到的疑慮感。本系統(tǒng)報警終端的聲光信號完全由主機控制的。從醫(yī)務工作者按下報警按鈕，到看到警燈閃爍、聽到警笛響起的一瞬間，系統(tǒng)主機已完成了接收報警、確認回復、到啟動終端聲光信號整個過程。只要看到警燈閃爍、聽到警笛響起，你的報警已成功。因為只有當主機收到報警確認后，并由主機發(fā)出指令給報警終端才能啟動警報器的聲光信號。這樣做的好處是：警聲響起量說明報警已成功，我們可以大膽與歹徒展開較量了。、廣播系統(tǒng)用無線遠程控制方式接入通常醫(yī)院的廣播中心與安保有一定的距離，為了克服這一空間障礙，及時將緊急報警信號接入到廣播系統(tǒng)中，為此專門設計了一套廣播系統(tǒng)無線接入設備，通過無線遠程控制方式接入辦法將報警信號與語音信號切入到廣播系統(tǒng)。、突發(fā)事件可啟用全程報警主機設有緊急報警按鈕，當遇到突發(fā)事件，可向所有報警終
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