號(hào)《嵌入式Internet技術(shù)及其在遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用》

1、 湖南文理學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1班 學(xué)號(hào)（） 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間： 2013年 6月 6 日 報(bào)告成績： 評(píng)閱意見： 評(píng)閱教師 日期 目錄 一、設(shè)計(jì)要求1二、設(shè)計(jì)作用與目的1三、 所用設(shè)備與軟件1 1、 mini244o嵌入式模塊1 2、宿主機(jī)一目標(biāo)機(jī)(Host一Target)2四、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3 1、客戶端功能和體系結(jié)構(gòu)3 2、客戶端硬件設(shè)計(jì)4 3、客戶端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)8五、系統(tǒng)調(diào)試13 1、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件功能13 2、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)14六、設(shè)計(jì)中的問題及解決方法15七、心得體會(huì)16八、參考文獻(xiàn)17嵌入式Internet 技術(shù)及

2、其在遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用一、設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)利用嵌入式Internet 技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)的解決方案， 通過寬帶網(wǎng)傳輸實(shí)現(xiàn)了病人心電信號(hào)的遠(yuǎn)程采集和傳輸二、設(shè)計(jì)作用與目的 基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，提出了社區(qū)病人遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀的總體方案設(shè)計(jì)。 利用多線程、Socket技術(shù)和串口編程等技術(shù)完成了病人端心電監(jiān)護(hù)儀軟件的總體設(shè)計(jì)，既能做出簡要的判斷和分析，供醫(yī)生診斷和處置病人;又能傳輸?shù)椒?wù)器端完成通信，實(shí)現(xiàn)中央集中監(jiān)護(hù)。 參與了服務(wù)器端中央監(jiān)護(hù)中心軟件設(shè)計(jì)，完成了心電信號(hào)的接收和心電數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)了對多個(gè)病人的集中監(jiān)護(hù)，該軟件界面友好、實(shí)時(shí)性高、診斷準(zhǔn)確、功能全面、性能穩(wěn)定。3、 所用設(shè)備與軟件1、

3、 mini244o嵌入式模塊嵌入式操作系統(tǒng)專門負(fù)責(zé)存儲(chǔ)器分配、中斷處理、任務(wù)調(diào)度等功能，通常包括系統(tǒng)內(nèi)核、底層驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、圖形用戶界面(GuD)等。目前常用的嵌入式操作系統(tǒng)有6windowseE、EmbeddedWinXp、EmbeddedLinux、Vxwbrks等。WindowsCE適用范圍廣;EmbeddedWINdowsXP和Embedded Linux主要用在工業(yè)控制和手機(jī)中;而VxWOrks主要用于工業(yè)控制領(lǐng)域。 嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式處理器，嵌入式處理器是將通用處理器中許多由獨(dú)立板卡完成的任務(wù)集成到嵌入式芯片內(nèi)部。和通用處理器相比，它具有體積小、可裁剪、成本低、可靠

4、性高7等優(yōu)點(diǎn)，更加適用于為特定用戶專門設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。目前嵌入式處理器以ARM、PowerPC、MC68000、MIPS等體系結(jié)構(gòu)使用得最為廣泛，其中ARM系列嵌入式處理器具有低電壓、低功耗和高集成度等優(yōu)點(diǎn)，并具有開放性和可擴(kuò)性，已成為嵌入式系統(tǒng)首選的處理器架構(gòu)8。 外圍設(shè)備通常指具備存儲(chǔ)、通信、顯示等輔助功能的其它設(shè)備，按設(shè)備功能劃分包括存儲(chǔ)設(shè)備、通信設(shè)備和顯示設(shè)備10三類。存儲(chǔ)設(shè)備包括易失型存儲(chǔ)器(SRAM、DRAM)和非易失型存儲(chǔ)器(ROM、EpROM、EEPRoM、FLASH)兩種。其中FLASH存儲(chǔ)器可擦寫次數(shù)多、存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜，在嵌入式存儲(chǔ)設(shè)備中的應(yīng)用最為廣泛。通信

5、設(shè)備常用的接口有RS232接口、USB(通用串行總線接口)、以太網(wǎng)接口等。顯示設(shè)備包括LED顯示器、液晶顯示器(LCD)、CRT顯示器和觸摸屏等。系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)以上分析，綜合考慮在嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式處理器、外圍設(shè)備這3方面的特性之后，本系統(tǒng)選用廣州友善之臂科技有限公司提供的mini244o嵌入式模塊取代傳統(tǒng)的單片機(jī)作為中央控制模塊。mini2440采用核心板一開發(fā)板結(jié)構(gòu)，并且開發(fā)底板的電路原理圖、PCB板圖公開，在它的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行研制開發(fā)心電系統(tǒng)，只需根據(jù)系統(tǒng)需求對開發(fā)底板進(jìn)行裁剪。另外，mini244o可支持WinCE操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性高，系統(tǒng)開發(fā)速度較快，滿足系統(tǒng)各方面需求11。 2

6、、宿主機(jī)一目標(biāo)機(jī)(Host一Target) 嵌入式系統(tǒng)在硬件選型完成之后，可以根據(jù)功能和應(yīng)用的要求，開始軟件的功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。嵌入式軟件的開發(fā)與傳統(tǒng)的軟件開發(fā)有許多共同點(diǎn)，它繼承了許多傳統(tǒng)軟件的開發(fā)習(xí)慣，但由于嵌入式軟件運(yùn)行于特定的應(yīng)用環(huán)境，注定了嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)具有其自身的特點(diǎn)。嵌入式軟件一種典型的開發(fā)模式是宿主機(jī)一目標(biāo)機(jī)(Host一Target)模式12，如圖2.3所示。圖2.3 宿主機(jī)目標(biāo)機(jī)模式 宿主機(jī)大多為通用的PC機(jī)，其操作系統(tǒng)大多為WindowS系列或Linux，用于完成應(yīng)用軟件的編碼和操作系統(tǒng)的裁剪。而目標(biāo)機(jī)是指待開發(fā)的硬件平臺(tái)，通常目標(biāo)機(jī)上的軟硬件是可以裁剪和配置的。這種開

7、發(fā)模式首先要在宿主機(jī)上建立一個(gè)交叉開發(fā)環(huán)境，完成目標(biāo)機(jī)相應(yīng)的軟件功能，然后通過串口或網(wǎng)絡(luò)口將交叉編譯好的代碼傳輸并裝載到目標(biāo)機(jī)上，并在編譯環(huán)境或者操作系統(tǒng)的支持下進(jìn)行調(diào)試和分析，最后目標(biāo)機(jī)在特定環(huán)境下脫離宿主機(jī)能夠單獨(dú)運(yùn)行。4、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、客戶端功能和體系結(jié)構(gòu) 根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，客戶端應(yīng)完成以下功能: 數(shù)據(jù)采集 通過監(jiān)護(hù)儀內(nèi)部的A/D采樣卡，實(shí)時(shí)采集病人的生理數(shù)據(jù)。本文心電數(shù)據(jù)的采樣頻率為200HZ，即每5ms采集一次心電數(shù)據(jù)。 波形顯示 作為一臺(tái)可以獨(dú)立工作的監(jiān)護(hù)儀，實(shí)現(xiàn)對病人生理信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)，并完成波形和相關(guān)生理參數(shù)的顯示。 信號(hào)分析 在心電波形顯示的同時(shí)應(yīng)對心電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的分析處理

8、，包括波形檢測、參數(shù)計(jì)算等，以便醫(yī)生進(jìn)行病情的診斷。 遠(yuǎn)程傳輸 當(dāng)需要進(jìn)行中央監(jiān)護(hù)時(shí)，可通過GPRS無線傳輸以Socket通信方式同服務(wù)器端中央監(jiān)護(hù)中心通信。報(bào)警和存儲(chǔ)當(dāng)監(jiān)護(hù)儀判斷出病人的心電有異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并對報(bào)警前后的心電數(shù)據(jù)、某段重要波形進(jìn)行存儲(chǔ)。其體系結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1病人端心電監(jiān)護(hù)體系結(jié)構(gòu) 心電監(jiān)護(hù)儀由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分由心電信號(hào)采集模塊、嵌入式模塊、GPRS模塊組成，軟件部分由顯示模塊、分析模塊、存儲(chǔ)和輔助模塊組成。采集模塊完成病人心電數(shù)據(jù)的采集、濾波、A/D轉(zhuǎn)換;嵌入式模塊通過RS232串口接收采集模塊采集到的心電數(shù)據(jù)，并控制顯示、分析、存儲(chǔ)和GPRS模塊

9、的遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ堋?、客戶端硬件設(shè)計(jì) 客戶端硬件包括實(shí)時(shí)心電采集模塊、嵌入式模塊、GPRS遠(yuǎn)程傳輸模塊三部分構(gòu)成，系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)框圖如圖3.2所示。圖3.2系統(tǒng)硬件框圖（1）實(shí)時(shí)心電采集模塊 實(shí)時(shí)心電采集模塊外部接口包括心電、血壓、體溫、脈搏、體動(dòng)信號(hào)的輸入口，以及兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)口和一個(gè)電源接口。為了使系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠，必須使硬件滿足一定的條件。系統(tǒng)的性能參數(shù)如下: 1.采樣頻率:20OHZ 2.A/D采樣精度:8位 3.導(dǎo)聯(lián)方式:I，II，III，aVR，aVL，aVF，Vx 4.分辨率:800x600 5.今頻率:0.05一IOoHz，能量主要集中在17Hz附近 6.幅值:0.05-100H

10、Z 7.共模抑制比:>80dB 8.ECG導(dǎo)聯(lián)導(dǎo)通狀態(tài):用ECGLEAD監(jiān)示導(dǎo)聯(lián)是否脫落 9.心電控制命令:可進(jìn)行主導(dǎo)聯(lián)選擇、增益選擇 (00:*0.5;01:*l;02:*2)、方式選擇(00手術(shù);01監(jiān)護(hù);02診斷)、濾波選擇(強(qiáng)濾波;弱濾波) 10.工作電壓:3.3V 11.工作溫度:5-30（2）嵌入式模塊 根據(jù)客戶端的設(shè)計(jì)需求，嵌入式模塊應(yīng)滿足如下功能: 能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和計(jì)算。 能夠顯示并保存病人的信息和心電數(shù)據(jù)。 傳輸速度快，通信質(zhì)量和抗干擾能力強(qiáng)。 操作簡單，界面友好。 嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)是最近一個(gè)新的技術(shù)發(fā)展方向。以ARM公司的32位I

11、P核為基礎(chǔ)的ARM嵌入式微處理器，因其低成本、小體積、高性能、低功耗、高可靠性以及完整的產(chǎn)業(yè)鏈支持15，成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理想選擇。本文選用的是廣州友善之臂科技有限公司提供的mini2440開發(fā)板，如圖 3.3所示，在它的基礎(chǔ)上進(jìn)行研制開發(fā)心電系統(tǒng)。圖3.3 mini2440嵌入式模塊 mini2440是一款低價(jià)實(shí)用的ARM9開發(fā)板，它采用 samsungs3e2440微處理器，并采用專業(yè)穩(wěn)定的CPU內(nèi)核電源芯片和復(fù)位芯片來保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在醫(yī)療電子設(shè)備、視頻會(huì)議、樓宇的對講系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、GPS定位/導(dǎo)航儀、多媒體終端產(chǎn)品等應(yīng)用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，其開發(fā)板硬件資源特性如下所示16: 1

12、.CPU處理器 samsungS3C2330A，主頻300MHz，最高533MHz。 2.SDRAM內(nèi)存 63MSDRAM，32bit數(shù)據(jù)總線，SDRAM時(shí)鐘頻率高達(dá)100MHZ。 3.FLASH存儲(chǔ) 128MNandFlash，掉電非易失 ;ZMNorFlash，掉電非易失，已經(jīng)安裝BIOS。 4.LCD顯示 支持黑白、3級(jí)灰度、16級(jí)灰度、256色、3096色SIN/TFT液晶屏，尺寸從3.5寸到12.1寸，屏幕分辨率可以達(dá)到1024x768像素;標(biāo)準(zhǔn)配置為NEC256K色230x320/3.5英寸TFT真彩液晶屏，帶觸摸屏。 5.USB接口 1個(gè) USB Host，1個(gè) USB Slav

13、e B型接口。 6.網(wǎng)絡(luò)接口 l個(gè)100M以太網(wǎng)RJ-45接口。 7.串行口 3個(gè)串口，分別為COM1、COM2和COM3。 8.SD卡接口 1個(gè)SD卡存儲(chǔ)接口。 9.音頻接口 1路立體聲音頻輸出接口，一路麥克風(fēng)接口。 10.JIAG接口 1個(gè)2.0mm間距10針標(biāo)準(zhǔn)JTAG接口。 11.攝像頭接口 1個(gè)2.0mm間距20Pin攝像頭接口 12.系統(tǒng)時(shí)鐘源 12M無源晶振。 13.實(shí)時(shí)時(shí)鐘 板載實(shí)時(shí)時(shí)鐘(帶后備鏗電池)。 14.電源接口 電源接口(5V)，帶電源開關(guān)和指示燈。 15.擴(kuò)展接口 l個(gè)33pin2.0mmGPIO接口，l個(gè)30pin2.0mm系統(tǒng)總線接口。 16.操作系統(tǒng) 可支持

14、WindowsCE.NET5.0， Linux+QtoPia-2.2.0。 17.網(wǎng)絡(luò)連接方式 內(nèi)置GPRS擴(kuò)展接口，支持GPRS網(wǎng)絡(luò)連接方式。（3）無線傳輸模塊 本系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一是解決客戶端心電監(jiān)護(hù)儀與中央監(jiān)護(hù)中心的數(shù)據(jù)通信。心電監(jiān)護(hù)儀實(shí)現(xiàn)心電信號(hào)現(xiàn)場實(shí)時(shí)的監(jiān)護(hù)和相應(yīng)的分析處理，當(dāng)需要在監(jiān)護(hù)中心進(jìn)行集中監(jiān)護(hù)時(shí)，心電監(jiān)護(hù)儀只需打開無線傳輸功能，即可通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將病人的心電信號(hào)上傳到中央監(jiān)護(hù)中心，進(jìn)而完成對病人的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)和相應(yīng)的分析處理17。圖 3.4 GPRS模塊Q2686 本文選用的是與mini2440嵌入式模塊相配套的法國wavecom公司的Q2686GPR

15、S模塊，如圖 3.4所示。Q2686是市場上最小的可編程無線CPU，采用ARM9核心處理器，擁有128Mb閃存和16Mb的RAM，可支持 GPS/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)制式，此外還有2個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，2個(gè)RS232串口，1個(gè)并口和1個(gè)USB 2.0。3、客戶端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 由第2章可知，客戶端軟件程序開發(fā)采用宿主機(jī)一目標(biāo)機(jī)模式，首先是宿主機(jī)在Windows XP操作系統(tǒng)下采用VB6.0開發(fā)并初步調(diào)試，然后經(jīng)交叉編譯后下載到目標(biāo)機(jī)上的WinCE環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行。 根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能，在軟件的設(shè)計(jì)時(shí)采用了模塊化思想18，把整個(gè)系統(tǒng)劃分為實(shí)時(shí)任務(wù)模塊、顯示模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和輔助功能共四個(gè)模塊，各功能

16、模塊結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。各模塊分別完成確定的任務(wù)，模塊之間既相對獨(dú)立又相互協(xié)作共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)。圖3.5客戶端軟件功能模塊結(jié)構(gòu)圖（1）實(shí)時(shí)任務(wù)模塊根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)和功能劃分，實(shí)時(shí)任務(wù)模塊需要完成兩個(gè)功能:一個(gè)是實(shí)時(shí)采集心電數(shù)據(jù)，一個(gè)是對心電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。因此將實(shí)時(shí)任務(wù)模塊劃分為兩個(gè)線程，一個(gè)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集線程，另一個(gè)是實(shí)時(shí)分析線程。本系統(tǒng)使用串口通訊方式需要不斷地從刀D卡讀取采集到的心電信號(hào)數(shù)據(jù)，否則會(huì)被后來的數(shù)據(jù)覆客戶端軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)掉，從而造成數(shù)據(jù)丟失。因此利用多線程編程技術(shù)，開辟一個(gè)實(shí)時(shí)采集線程專處理讀取數(shù)據(jù)。客戶端各線程工作流程圖3.6所示。圖3.6客戶端各線程工作流程 當(dāng)病人需要進(jìn)

17、行監(jiān)護(hù)時(shí)，系統(tǒng)首先初始化串口，通過設(shè)置串口名稱、波特率接收上下限并打開串口，然后啟動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集線程，進(jìn)入串口查詢讀取狀態(tài)，實(shí)時(shí)讀取心電信號(hào)數(shù)據(jù)。 線程每次讀取一次采樣的數(shù)據(jù)，讀取到采樣數(shù)據(jù)后，進(jìn)行以下處理: 將讀取到的數(shù)據(jù)解包提取，存入緩沖區(qū)的一維數(shù)組inByte()中。 判斷是否累積到25個(gè)數(shù)據(jù)包，如果到25個(gè)數(shù)據(jù)包，則通知顯示線程繪制波形。 若累積到50個(gè)包，并且網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志為真，則通知實(shí)時(shí)傳輸線程向服務(wù)器端傳輸心電數(shù)據(jù)。 判斷是否累積到100個(gè)數(shù)據(jù)包，如果到100個(gè)數(shù)據(jù)包，則啟動(dòng)分析線程進(jìn)行心電信號(hào)的波形檢測和特征值提取。 當(dāng)病人需要結(jié)束監(jiān)護(hù)時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)送消息，關(guān)閉串口并結(jié)束實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集線

18、程。（2）顯示模塊顯示模塊主要包括心電信號(hào)波形顯示、心電數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示以及趨勢圖顯示三部分。心電數(shù)據(jù)顯示模塊利用定時(shí)器進(jìn)行顯示，定時(shí)器使用SctTime創(chuàng)建，創(chuàng)建時(shí)需要指定定時(shí)時(shí)間和定時(shí)器標(biāo)識(shí)號(hào)，當(dāng)達(dá)到定時(shí)時(shí)間時(shí)，定時(shí)器將會(huì)產(chǎn)生TimerlTick中斷，從而進(jìn)入相應(yīng)的中斷處理程序繪制波形。心電波形的顯示方法最常見的醫(yī)學(xué)心電顯示儀器中有兩種方式:移屏式與掃描式。移屏式是新點(diǎn)從屏幕右邊進(jìn)來，同時(shí)舊的點(diǎn)從左邊消失，波形呈平穩(wěn)左移，這種方法的實(shí)時(shí)性更明顯，但對刷新率要求高，并且顯示時(shí)要在內(nèi)存中開辟一個(gè)專門的緩沖區(qū)來存放已畫出的但還要在屏幕上移動(dòng)的數(shù)據(jù)，因此資源占用率大，計(jì)算處理耗時(shí)。故本文采用的是后

19、一種方式即掃描式。掃描式是用新的點(diǎn)覆蓋原來的點(diǎn)，新數(shù)據(jù)和舊數(shù)據(jù)的顯示不連續(xù)，中間有一段空白區(qū)，這種方式雖然實(shí)時(shí)感不明顯，每次實(shí)時(shí)更新時(shí)只需更新一小塊即可，因此資源耗費(fèi)較小，便于進(jìn)行控制19。（3）網(wǎng)絡(luò)通訊模塊網(wǎng)絡(luò)通訊模塊是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)部分，正是由于網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的支持，才使得病人端心電監(jiān)護(hù)儀與中央監(jiān)護(hù)中心的實(shí)時(shí)通訊成為可能，使之成為一個(gè)有機(jī)整體。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊的主要功能是通過GPRS無線傳輸，將心電數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、快速地傳送到監(jiān)護(hù)中心，以便監(jiān)護(hù)中心能夠同時(shí)監(jiān)視多個(gè)病人的心電變化，并對網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)的各種事件做出準(zhǔn)確、快速的響應(yīng)，保證無線傳輸?shù)目煽啃浴＿h(yuǎn)程傳輸線程該線程調(diào)用WindowSSoc

20、kets的API函數(shù)以實(shí)現(xiàn)相互之間的通訊，WindowsSocketS規(guī)范定義并記錄了如何使用API與Internet協(xié)議族。在網(wǎng)絡(luò)模塊的軟件編寫過程中，為了提高遠(yuǎn)程傳輸?shù)男?，遠(yuǎn)程傳輸線程將50個(gè)數(shù)據(jù)包作為遠(yuǎn)程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，生成一個(gè)1KB的數(shù)據(jù)包發(fā)送到服務(wù)器端。 考慮到在發(fā)送過程中，數(shù)據(jù)包可能會(huì)被分割成幾批傳送，為了確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不會(huì)丟包，保證準(zhǔn)確性和可靠性。在此，本文封裝了數(shù)據(jù)包的發(fā)送函數(shù)SendPacket()，sendPacket()函數(shù)是在發(fā)送前先將數(shù)據(jù)包大小發(fā)送到服務(wù)器端，從而使對方能根據(jù)數(shù)據(jù)包的大小來判斷接收過程是否有丟包現(xiàn)象，防止數(shù)據(jù)包被部分丟失。sendpaeket(

21、)函數(shù)定義如下: BOOLSendPaeket(intsoekfd，eonstehar*bu仁intdwBufLen); 參數(shù)Sockfd指定己建立連接的套接字，將在此套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。 參數(shù)*bu玲旨定要發(fā)送的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。 參數(shù)dwBu幾en指定要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。 返回值:True:發(fā)送數(shù)據(jù)成功;False:發(fā)送數(shù)據(jù)失敗。遠(yuǎn)程傳輸線程工作流程圖如圖3.7所示。圖3.7 遠(yuǎn)程傳輸線程工作流程網(wǎng)絡(luò)通信線程 當(dāng)病人需要進(jìn)行集中監(jiān)護(hù)時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)Socket套接字并與中央監(jiān)護(hù)中心建立網(wǎng)絡(luò)連接，接著發(fā)送一個(gè)請求信息，等待監(jiān)護(hù)中心的應(yīng)答。若接收到允許消息，“SOK”，則開始上傳病人數(shù)據(jù);若接收到拒絕消息“

22、SNO”，則退出處理，進(jìn)入下一次消息循環(huán)。當(dāng)病人需要退出網(wǎng)絡(luò)時(shí)，向監(jiān)護(hù)中心上傳退出網(wǎng)絡(luò)的消息“CQT”，然后關(guān)閉套接口，進(jìn)入消息循環(huán)，等待下一次啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)通信線程流程圖如圖3.8所示。圖3.8 網(wǎng)絡(luò)通信線程流程圖五、系統(tǒng)調(diào)試1、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件功能 經(jīng)過前面的討論，病人的心電數(shù)據(jù)通過GPRS無線傳輸網(wǎng)傳送到了服務(wù)器端，中央監(jiān)護(hù)中心同客戶端的心電監(jiān)護(hù)儀功能基本類似，只是服務(wù)器端可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)病人心電數(shù)據(jù)的集中監(jiān)護(hù)并對每個(gè)病人的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。具體所包含的功能如下: 從多個(gè)病人端監(jiān)護(hù)儀接收心電數(shù)據(jù)，并能同各個(gè)心電監(jiān)護(hù)儀通信。 對每個(gè)病人的心電波形進(jìn)行回放和實(shí)時(shí)分析計(jì)算，得到相關(guān)的生理參數(shù)值，以

23、便醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行病情的分析和診斷。 對患者的基本信息進(jìn)行管理并將病人的重要波形存儲(chǔ)。2、中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)采用PC機(jī)作為監(jiān)護(hù)中心服務(wù)器，服務(wù)器端的軟件開發(fā)是在 VisualBasic6.0和 WindowSXP環(huán)境下完成的。軟件實(shí)現(xiàn)采用模塊化思想，包括遠(yuǎn)程接收模塊、波形回放分析模塊、波形存儲(chǔ)和信息管理模塊。（1）遠(yuǎn)程接收模塊 服務(wù)器端通過winsock AP20機(jī)制響應(yīng)接收到的數(shù)據(jù)包。winsock的工作方式為C/S模式，是面向WindowS進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的支持多種協(xié)議的編程接口。本文采用的是流式套接字和面向連接的TCP傳輸協(xié)議，流式套接字可將傳遞的數(shù)據(jù)視為一個(gè)連續(xù)的字節(jié)流，

24、并且沒有長度限制，可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?TCP協(xié)議傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是提供了面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。本論文中使用 winsockAPI編寫服務(wù)器端的遠(yuǎn)程接收模塊的步驟為: 在監(jiān)聽線程中，創(chuàng)建套接口，使用到的函數(shù)是socket(); 將套接口捆綁到本地地址，使用到的函數(shù)是bind(); 偵聽套接口，等待客戶連接，使用到的函數(shù)是listen(); 接收客戶連接，使用到的函數(shù)是accePt(); 建立一個(gè)新的套接口用于處理客戶機(jī)/服務(wù)器對話，主要用到的函數(shù)有send()、reev(); 關(guān)閉套接口，使用到的函數(shù)是close();（2）波形回放分析模塊 服務(wù)器端可接收并集中監(jiān)護(hù)多個(gè)通道病人的波形和心

25、電數(shù)據(jù)，包括4通道、8通道、16通道等模式，并顯示各個(gè)通道病人的波形和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，包括心率（HR）、血氧（SP02）、呼吸率（RR）、血壓（NIBP）、體溫（T1、T2）等參數(shù)值。功能按鈕欄位于中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)主界面底部，包括波形回放、趨勢圖顯示、波形凍結(jié)、系統(tǒng)設(shè)置等功能。當(dāng)雙擊圖中任意一個(gè)通道，即可對該通道數(shù)據(jù)放大顯示。（3）波形存儲(chǔ)和信息管理模塊當(dāng)醫(yī)務(wù)人員對病人某段重要的心電波形感興趣時(shí)可以保存此段波形以備事后分析，包括存儲(chǔ)文件名、文件目錄和文件類型。病人的基本信息管理包括添加、修改、查詢患者基本信息，包括病人的姓名，床位號(hào)，ID號(hào)，性別，年齡，體重，身高，出生日期，聯(lián)系方式、地址、單位、監(jiān)

26、護(hù)醫(yī)生等信息21。六、設(shè)計(jì)中的問題及解決方法 本系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了社區(qū)病人遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀的功能，包括實(shí)時(shí)心電采集、顯示、保存、分析和傳輸，但與實(shí)際應(yīng)用和生產(chǎn)還有很大差距，有待今后進(jìn)一步完善和改進(jìn)，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面22: 心電信號(hào)的自動(dòng)檢測和分析方法目前還存在很多不足，例如QRS波的檢測、心電特征值的提取受人體運(yùn)動(dòng)的干擾較大，還需進(jìn)一步的研究提高心電檢測的準(zhǔn)確率。 對病情自動(dòng)分析的功能值得深入研究，以完善中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的功能。 在測試階段，系統(tǒng)總體運(yùn)行情況良好，但準(zhǔn)確性測試中真實(shí)心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確率有待提高，并且穩(wěn)定性測試中數(shù)據(jù)傳輸受網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的影響較為明顯，傳輸時(shí)延較大，性能不穩(wěn)定。這有待日后研

27、究更好的傳輸策略，并且移動(dòng)運(yùn)營商有待于提供更好的移動(dòng)增值服務(wù)，從而為心電數(shù)據(jù)的無線傳輸提供更穩(wěn)定的傳輸性能。 此外，本系統(tǒng)目前只是進(jìn)行了初步測試，在正式投入醫(yī)院臨床試用之前，進(jìn)行下一步更嚴(yán)格的測試，例如在社區(qū)和醫(yī)院進(jìn)行測試，以及第三方的檢測等。七、心得體會(huì) 兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 通過這次嵌入式課