基于WPAN技术的无线脉搏血氧饱和度检测仪的设计与实现

基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的实现 在医疗电子领域中，脉搏和血氧饱和度是人体的重要生理状态指标。相关的测量方法和测量设备已经在临床中得到了广泛应用，例如脉搏血氧饱和度检测仪。然而，当前的脉搏血氧饱和度检测仪主要应用于手术室、ICU病房等，用于危重病人的生命体征监护。但是，这些设备皆为集中式控制，设备体积较大、使用不方便、价格昂贵、可管理性差，限制了相关应用。 为解决这些问题，本文介绍了基于无线个域网（WPAN）设计的脉搏血氧饱和度检测仪。WPAN是一种为在小范围内的设备间建立无线连接而开发的无线传输技术，IEEE标准化协会已为此制定了IEEE802.15标准。本文涉及的传输技术符合专门针对低速WPAN制定的IEEE802.15.4（ZigBee）标准。 基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的系统结构主要包括检测仪移动采集终端和检测仪主站两个部分。检测仪移动采集终端的功能是检测人体的血氧饱和度、脉搏和脉搏强度，并通过WPAN通信模块将数据传送给检测系统主站。检测仪移动采集终端分为检测探头、血氧饱和度监测模块、电源和WPAN通信模块等部分。检测探头和血氧饱和度检测模块为外购的OEM模块，是美国BCI公司的产品，它利用光电法和比尔定理，实现无创检测。检测仪移动采集终端还支持一种独立工作方式，这种工作方式适合于连续非实时工作的情况。 检测仪主站的功能是通过WPAN接口接收并存储检测仪移动采集终端发出的信息；按操作者的指令在显示屏上显示移动终端传来的实时信息或历史数据；当检测参数超出门限值时发出报警。 基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪具有以下优点： 1. 小型化和便携性强，能够在各种场景中应用。 2. 无线连接，能够实时监测和传输数据。 3. 低成本、低功耗，能够长时间工作。 4. 高度灵活性和可扩展性，能够满足不同的应用需求。 因此，基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪在医疗电子领域中具有广泛的应用前景，能够满足临床、体育科研、非卧床病人的监护及特殊场合等多种应用需求。 WPAN技术是基于 IEEE 802.15.4 协议的低速 WPAN 技术，主要用于小范围内的设备间建立无线连接。WPAN 技术具有低功耗、低成本、低复杂度等特点，适合于小型设备和低速应用场景。 IEEE 802.15.4 协议是 WPAN 技术的基础协议，定义了 WPAN 设备的物理层和数据链路层规范。IEEE 802.15.4 协议规定了 WPAN 设备的工作频率、调制方式、数据传输速率等参数，确保 WPAN 设备的兼容性和可靠性。 ZigBee 是一种基于 IEEE 802.15.4 协议的 WPAN 技术，主要用于低速 WPAN 应用场景。ZigBee 技术具有低功耗、低成本、低复杂度等特点，适合于小型设备和低速应用场景。 在医疗电子领域中，基于 WPAN 的脉搏血氧饱和度检测仪能够满足临床、体育科研、非卧床病人的监护及特殊场合等多种应用需求，具有广泛的应用前景。