基于4G工业路由器无线医疗监护系统方案

一、概述背景

随着物联网的不断普及和技术的广泛推广，物联网技术给医疗卫生行业带来了深远的影响。“物联网医学” 成为了人们关注的另一个焦点，“物联网医学”是复旦大学附属中山医院在第七届上海国际呼吸研究研讨会上向国内医学界提出的。

所谓物联网医学，指的是利用传感技术，将传感器固定在人体上，传感器的终端嵌入和连接到医疗检测设备里，通过无线通信设备传输，医生可在手机或电脑连接到该终端，实时地实

地诊断。随着技术的发展，无线医疗传感器节点逐渐向多参数、智能化、微型化、低功耗等方向发展，无线传感器网络也将逐渐被实际应用于医疗领域。发展与组建具有智能化的病房与社区监护系统是当今国内外医疗发展的趋势。

二、远程智能医疗监护系统

针对物联网医学提倡的全方位互联的特点，本文将工业级路由器 和4G网络 技术相结合，充分利用网络资源，设计了对智能医疗多监护参数进行处理、传输和可视化的网关系统，在一定范围内配置一处或者多处血压、体温、血氧和脉搏传感器，组成4G路由无线传感器网络。4G路由器可自动组网的无线网络技术，支持传感器信息采集、传输和处理，可以将不同点的多个传感器数据利用无线网络进行通信，同时结合4G网络技术实现远程监控，改变了传统无线传感网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，解决了同时安装大量检测装置、布线量大、线路维护和更改困难的难题，使网络显示出巨大的优势。

三、基于4G路由器的医院呼叫系统无线通信网络 

通过前面对病人监护系统的通信技术要求分析，结合4G网络路由器技术特点和技术优势，我们采用4G路由器技术的无线数据通信系统，来实现医院病房呼叫系统是一个非常理想的无线数据通信解决方案。

1、房间内的呼叫节点采用星型网络连接，由其中一个节点作为4G路由器，负责与中心网络的连接和数据中继转发；

2、住院病房、物理治疗室、急救病房、输液室、卫生间必须要采用无线呼叫系统； 

3、无线呼叫系器部分可以采用手柄按钮，以方便身体不便患者使用呼叫系统；

4、可选配移动接收器，护士不在固定位置或移动中也可利用移动接收器接收相关信息，护士值班时也可利用移动接收器。  

5、所有的4G路由器组成一个蜂窝网状网络，再与4G路由器中心节点连接，中心节点设置在管理中心，构建成一个完整的4G路由器无线网络，是个通信非常可靠的网络结构。

监护传感器的组成及工作原理

医疗无线传感器节点主要功能为采集人体生理指标数据，或对某些医疗设备的状况以及治疗过程情况进行动态监测，并通过射频通信的方式，将数据传输至监护基站设备。

主要包括医疗传感器模块、4G路由器通信模块、处理器单元和电源4 部分。处理器单元如图3 所示，主要分为CPU、存储器、AD 转换、测试带和数码显示屏5 部分。根据低功耗和处理能力的需要，采用单片机，存储器部分主要用于存储传感器所采集的临时数据，在处理器将数据传输之后，传感器节点内不做数据的大量存储。

四、总结与展望

本设计方案将4G路由器技术和4G网络技术应用于生理参数智能医疗监护系统中，实现无人值守时被监护人生理参数实时远程监测、异常情况警告和短信查询等功能，避免人工测量的麻烦，减轻医护人员的负担，保证受监护人始终处于监控状态。经验证，本方案在实际运行中稳定、可靠，可广泛应用于各类无人值守远程智能监护系统。