基金项目：科技攻关计划项目河南省科技厅（编号：112102210212）。
作者简介：顿文涛（1980-），男，硕士，工程师，研究方向：计算机网络安全、传感器与检测技术。
通信作者：马斌强，男，实验师，研究方向：机械电子及信息技术。
收稿日期：2013-12-27无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用顿文涛1，卢高飞1，左秀生1，赵玉成2，李子山1，袁超1，马斌强1(1.河南农业大学，河南郑州450002；2.河南省农业机械试验鉴定站，河南郑州450008)摘要：在介绍无线传感器网络的基础上，针对我国医疗监护领域的现状和趋势，阐述了无线传感器网络技术在远程医疗监护系统中的应用，为无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用拓宽思路。
关键词：无线传感器网络；传感器；远程医疗；医疗监护；应用中图分类号：TP315文献标识码：A文章编码：1672－6251（2014）02－0043－04Application of Wireless Sensor Network in Tele-medicine Monitoring SystemDUN Wentao 1，LU Gaofei 1，ZUO Xiusheng 1，ZHAO Yucheng 2，LI Zishan 1，YUAN Chao 1，MA Binqiang 1(1.Henan Agricultural University,Henan Zhengzhou 450002；2.Henan Agricultural Mechanical Test and Appraisal Station,Henan Zhengzhou 450008)Abstract:Based on the introduction of wireless sensor networks and the status and trends of medical care,the applications of wireless sensor networks technology in tele-medicine monitoring system were elaborated,which broadened the application ways of wireless sensor networks in this field.Key words:wireless sensor network;sensor;tele-medicine;medical care;application农业网络信息AGRICULTURE NETWORK INFORMATION·信息技术·2014年第2期我国正逐步进入“老年型”社会，人口老龄化进程加快，各种慢性病在中青年人群中也有蔓延的趋势，因此，人们的健康意识和保健要求日益增强。
随着科学技术的进步及人民生活水平的日益提高，人均寿命日益延长，社会将不可避免地进入老龄化，老人的医疗护理需求很大[1]。
但我国医疗资源总体不足，而且有限的医疗资源又分布不均衡，80％在城市，20％在农村。
由于医疗行业是高信任度的行业，患者对名医、专家和知名的医院非常信任，而各领域的名医专家大都集中在城市大医院里，小医院医疗力量相对薄弱，给很多患者带来了不便。
远程医疗是解决我国医疗资源分配不均衡的有效途径，特别是随着网络的发展和影像技术的发展，使普及远程医疗成为可能。
医疗保障是现今社会的主要焦点之一[2]。
现代社会的变迁和人口结构的变化使得医疗服务资源匮乏和分布不均的状况日益凸显，而远程医疗能够使医生突破地理范围的限制对医疗服务进行分配和管理，不仅降低了医疗时间和成本，还从某种程度上减少了医疗服务的障碍，使患者能够及时方便地获得诊治。
1远程医疗监护系统简介传统的医疗体系往往不能将病人的情况及时地反馈给医生，从而导致延迟就医。
因此，急需一种能够对病人身体状况进行实时监控的系统，将病人的生理信息及时地传给医生，做到及时发现，及时就医，及时医治。
为了使经常需要测量生理指标的人员(比如慢性病人或者老年患者等)能够在家中在随意运动的状态下测量某些常规指标，目前国际上对远程医疗的关注越来越强[3]。
远程医疗监护系统采用无线传感器网络作为通讯及监测工具，对病人进行实时监护，使得人们可通过计算机技术和现代通信技术，实现个人与医院间的医学信息的远程传输和监控，远程会诊、医疗急救、远程监护等，从而提高对病人诊断和监护的准确性和便利性。
远程医疗监护系统可用于对人体健康信息、体征参数进行采集与传输，通过无线传感器网络与后台健康信息分析系统进行数据通信，提供不受距离、物理位置或者环境约束的医疗服务。
1.1远程医疗监护系统的定义远程医疗监护系统是一个整体系统，它通过通信技术和计算机技术给人们提供医疗服务，这一系统包括远程诊断、远程医疗、远程监护、健康服务等多种功能，是以计算机和网络通信为基础，针对病人的身体和生理信息，进行远距离的音视频信息传输、存储、查询及显示。
远程医疗监护系统的应用改变了病人的日常医疗监护方式，并可以起到预防和提醒作用，这种新型的医疗监护手段比以往医疗监护方式更有临床性和优越性，可以使身处偏僻地区和没有良好医疗条件的患者获得很好的医学信息的分析与诊断帮助。
随着现代通讯技术和计算机技术的不断进步，远程医疗得到了很大的发展，对远程医疗系统的需求也在迅速增加[4]。
远程医疗监护系统正在临床医疗与健康护理中得到越来越广泛的应用。
1.2远程医疗监护系统的意义远程医疗监护系统可以在一定程度上帮助医生增加对病人的了解，减少病人不必要的上医院的次数，对主要生理数据的远程采集和传输在病人家中就可以实施，更多地为病人着想，并减少了不必要的住院的麻烦。
面向家庭的远程医疗是一种医疗服务的新模式，通过配备合适的医疗设备，实现医疗进入家庭，病人可在家中实施监护、诊断、治疗、康复和保健，形成多位一体的新的远程医疗模式[5]。
远程监护系统具有持续性、不间断性，可以在病人活动或睡眠中同时进行，通过不断地监测病人身体参数变化，判断病情危险程度，防止由于某种意外因素导致病情突发。
远程医疗监护系统可实现对病人长时间持续生理监测，由此带来了医疗保健方面的革新，同时也是病人和医生面对面这种传统治疗方式的补充。
为了适应医院、家庭、个人迅速增长的医疗需求，医疗行业正在走入信息化发展的轨道，远程医疗服务也将在国内得到大力推广。
今后，随着信息技术、计算机技术、网络技术的发展和应用，远程医疗服务将会与人们的生活息息相关，个人可以查询自己的医疗信息记录，而医生专家可以在远程医疗监护系统内协同工作和交流经验。
信息技术在现代医院中的应用越来越广泛，现代医院纷纷建立医院信息系统；另一方面，伴随着无线通信技术的发展，远程医疗技术得到了快速发展，在社区数字医疗和家庭保健等领域发挥重要作用[6]。
1.3远程医疗监护软件架构目前面向远程医疗的研究成果大多集中在专家系统的研究上，并取得了一定成果[7]。
最前沿的远程医疗技术已经从最初的电视监护、电话远程诊断发展到利用高速无线网络进行数字、图像、语音的综合传输，并且实现了实时的语音和高清晰图像的交流，为现代医学的应用提供了更广阔的发展空间。
远程医疗监护系统软件包括远程心电监护、远程血压监护、远程脑电监护、建立综合分析诊断报告等。
远程医疗监护软件架构如图1所示。
图1远程医疗监护软件架构示意图2无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用远程医疗监护系统一般除了要实现对心电、脑电、心音信号的采集、处理和传输外，同时还具有病人血压、体温等生理参数的自动获取和传输功能。
将无线传感器网络技术应用于远程医疗监护系统，可以基于无线传感器网络来传输心电、脑电、心音、血压等信号，同时通过无线传感器网络进行采集、传送和分析，将数据采集端与信号处理端分开，这样病人只需佩戴采集端即可实现生理信号的长期监测与实时分析，也增强了设备的灵活性，减轻了病人携带完整装置给生活起居、外出行动带来的不便。
在医疗领域，监护和急救设备的无线化、网络化是未来的发展趋势，具有无线移动联网功能的监护和急救设备将会在临床中发挥越来越重要的作用[8]。
越来越多的病人在家中就能接受监护和治疗，这样便于随时发现一些医院检查不易发现的异常情况。
2.1无线传感器网络介绍无线传感器网络（Wireless Sensor Network）是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。
无线传感器网络是由图2远程医疗监护系统应用示意图监测区域内随机分布的大量种类繁多的微型传感器组成，它们通过无线通信方式迅速自行组网，对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理[9]。
无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的低功耗微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个自组织的网络系统，能协作地感知、监测、采集网络覆盖区域中的各种微观环境信息，并对这些信息进行处理，发送给观察者[10,11]。
无线传感器网络已经被视为互联网之后的第二大广泛存在的网络，其作为信息获取的重要和常用的新技术，发展的脚步越来越快，也越来越深入到人们生产、生活的各个领域，包括远程医疗监护领域。
2.2无线远程医疗监护系统功能远程医疗即应用远程通讯技术、交互式传递信息，开展远距离的医疗服务，是一种现代医学、计算机技术和通讯技术紧密结合的新型医疗服务模式。
无线传感器网络的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理[12]。
将无线传感器网络应用于远程医疗，可实现高血压、糖尿病、动脉硬化、骨质疏松、心血管疾病等慢性疾病的早期筛查，或手术后康复监测，做到“早预防、早诊断、早治疗”，将疾病消灭在萌芽状态，使病人的健康管理向全面化、系统化、信息化方向发展。
2.3无线传感器网络在远程医疗监护系统中的应用基于无线传感器网络技术的远程医疗监护系统，由三部分组成。
一部分是分布在家庭或个人的无线传感器节点，用于采集病人的身体生理信号如体温、心跳、血压等，无线传感器节点以自组织形式构成网络，并且将监测数据通过无线传感器网络传送给基站。
第二部分是无线传感器网络，通过无线传感器网络将病人的生理和医学信号传送给监护中心。
第三部分是医疗监护中心，接收由基站传递过来的数据并且处理数据，使医生能够实时监测到病人的身体状况，然后由医生根据实时情况做出正确的诊断和合理的治疗方法。
远程医疗监护系统的应用示意图如图2所示。
目前，在远程医疗诊断系统中，还存在一些问题[13]，如仍然不够方便实用等。
将无线传感器网络技术应用于远程医疗监护系统，有着方便性、全面性、实用性等多种优势。