無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)是一項綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等多種領(lǐng)域技術(shù)的新興技術(shù)，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用場景。
隨著技術(shù)的發(fā)展，WSN(Wireless Sensor Network)將會在醫(yī)療實踐的許多方面產(chǎn)生深遠影響。本文主要闡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及監(jiān)護節(jié)點設(shè)計的一般原則。
1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)布置大量傳感器節(jié)點，節(jié)點間采用自組織方式進行組網(wǎng)以及利用無線通信技術(shù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，每個節(jié)點都具有數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)融合轉(zhuǎn)發(fā)雙重功能。節(jié)點對本身采集到的信息和其它節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)給它的信息進行初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后以相鄰節(jié)點接力傳送的方式傳送到基站，然后通過基站以互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等方式傳送給最終用戶。
節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能單元，具體應(yīng)用不同，節(jié)點的設(shè)計也不盡相同。傳感器節(jié)點的基本組成模塊有：傳感單元、處理單元、通信單元以及電源部分，節(jié)點的結(jié)構(gòu)見圖2。此外，根據(jù)具體應(yīng)用要求可以添加功能單元，如：定位系統(tǒng)、移動系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。
2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療中的應(yīng)用情況
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用其自身的優(yōu)點(如低費用、簡便、快速、實時無創(chuàng)的采集患者的各種生理參數(shù)等等)，使其在醫(yī)療研究、醫(yī)院普通/ICU病房或者家庭日常監(jiān)護等領(lǐng)域中有很大的發(fā)展?jié)摿?，是目前研究領(lǐng)域的熱點。
在病人身上放置用于檢測人體參數(shù)的微型傳感器節(jié)點，可對病人的心率、血壓、心電、心音等生理參數(shù)進行遠程實時監(jiān)測，并將信息匯總傳送給監(jiān)護中心，進行及時處理與反饋;利用WSN長期收集被觀察者的人體生理數(shù)據(jù)，對了解人體健康狀況以及研究人體疾病都很有幫助。此外，在藥物管理和研制新藥品、血液管理等諸多方面，也有其獨特的應(yīng)用。總之，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為未來的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)提供了更加簡便、低費用的實現(xiàn)手段。
3 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療體系結(jié)構(gòu)
基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)主要由醫(yī)療傳感器節(jié)點、醫(yī)療監(jiān)護基站(醫(yī)療SINK節(jié)點)以及社區(qū)/醫(yī)院監(jiān)護中心這幾個部分組成。其監(jiān)護體系如圖3所示。
醫(yī)療傳感器節(jié)點與監(jiān)護基站組成個人/家庭或者病房無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，多個這樣的網(wǎng)絡(luò)可以組成社區(qū)或整個醫(yī)院監(jiān)護網(wǎng)絡(luò)，甚至更大范圍的遠程醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。首先，醫(yī)療傳感器節(jié)點采集人體生理參數(shù)，并對采集到參數(shù)簡單處理后，通過無線通信的方式直接或者間接逐跳方式把數(shù)據(jù)傳輸?shù)交旧?。監(jiān)護基站對數(shù)據(jù)進行進一步處理后轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)護中心，監(jiān)護中心進行分析處理，并及時對病人進行信息反饋。監(jiān)護中心還可以采用多種方式(Internet，移動通信網(wǎng)絡(luò)等)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，與其它監(jiān)護中心共享信息。
（轉(zhuǎn)載）
