医院智能数据采集传输方案

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方案背景

住院部病人需要每天采集血压,体温,心率等数据传输至医院数据中心方便医生做病情监测。然而目前的人工测量统计监测耗时耗力。医院布局楼层高、房间布局复杂。而传统的无线通讯又有盲区、干扰存在。

医院建筑及楼层布局

医院平层及功能分区

无线信号在空气中传输损耗计算公式:

Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)

Los是传输损耗。单位为dB,d是距离,单位是Km ,f是工作频率,单位是MHz。 可见,传输损耗与频率成正比。即频率越高,传输损耗越大。或者说在同样传输损耗情况下,传输距离与频率成反比。即频率越高,输距离越短

  2.4G频率信号:

传输距离短,传输过程衰减大,信号穿透、绕射能力弱,信号易被物体遮挡。

  • ZigBee

工作在2.4G频段,数据传输速率低,专注于低传输应用。单节点传输距离近,需要维护传输路由,路由需供电,难以做到超低功耗。

  • WIFI

2.4G或5G频段,需注册认证,传输带宽宽,基于无线局网(WLAN)互联的技术,与蓝牙一样,同属于短距离无线通信技术。

  • 蓝牙技术(包括BLE)

工作在2.4G频段,传输距离太短、需注册认证,适用于PC与周边设备互联及极小数传输。

由此可见2.4G频段目前相当拥挤!!

 433M及周边频率信号:

传输距离长,穿透、绕射能力强,传输过程衰减较小。

  • 星形组网

点对点,或点对多点的传输方式,大多沿用主从应答的传输方式。 组网简单,传输可靠。不适合广域组网(我们公司支持有限节点的并发传输及基于信号强度的竞争仲裁机制)。

  • 路由组网

基于泛洪模式的组网方式,不需要路由维护,数据传输冗余大,丢帧机率大。

  • MESH组网

基于路径识别组网方式,动态自组织、自配置、自维护等突出特点;技术难度大,有效传输速度低。

《微功率(短距离)短程无线电设备技术要求》

——信产部2005年发布

第一章节(四)生物医学遥测设备规定
用于传送人类或动物生理现象测量信号的无线电发射设备,仅限医院或医学研究机构内使用不得对射电天文业务产生干扰。
 1. 使用频率:
          174-216MHz,
          407-425MHz,
          608-630MHz
 2. 发射功率限值:
          10mW(e.r.p)
    3.频率容限:
           100×10-6

                                               

需要采用星形组网+有线传输模式,兼容距离与并发。

而有线的并发性及工程施工便捷性如何兼顾

我们公司数传总线:LBUS数传总线方案

LBUS总线为远距离多主机通信现场总线,与RS485,CAN总线不同的是它采用非平衡传输方式,传送数据的同时,也为节点供电.即通过两根线,即能传送数据,也能为总线上的节点供电。这一点与M-BUS相同,但与MBUS不同的是,它可以为节点提供高到2A以上的电流,由于采用非平衡方式传输数据,总线也可设计为无极性总线。

LBUS总线上的波特率由仲裁器决定,各主机自适应总线上的波特率,自动同步。

LBUS与其它总线的区别

系统布局示意图

系统有线部分连接图

方案实现原理

  • 整系统由LZBUS总线(包括主站和从站)、433M无线节点、本地电脑PC组成;
  • LZBUS通过串口与本机电脑PC通信(本地内网管理,不会发生数据泄密),主站通过双线和各从站通信,每个从站上挂接一个无线数传模块,通过无线模块和本从站所管辖的无线节点通信;每个从站可以通过地址识别方式与所管辖的无线节点通信;
  • 如果两个相邻从站所管辖的无线节点存在通信重叠区域,可以通过设定不同从站间的无线节点工作在不同频率;这样,样即使相邻从站同时向所管辖模块发起询问,也不会发生无线冲突的情况。

关于海南世电

海南世电科技有限公司以”让工业物联标准化变得更简单”为愿景,聚焦物联网产业链方向,在室内定位、传感控制和数据传输产品相关领域持续研发,乐高(Lego)化生产,精准满足工业物联网产品少量而多样的需求特性,提供客户复杂环境和个性化需求的满足,真正实现低库存、高满足的新型供需关系。

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产品方面我们既有自研团队耕耘10余载的Zigbee定位产品,也有上海和台北团队研发的UWB定位产品,可满足客户对定位精度的不同需求。同时,公司也引进蓝牙定位产品补充自研解决方案,以全方位满足各类客户的需求。

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