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网络泵通信技术论文

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  1网络协议与组网的实现

  1.1网络协议

  本系统无线传输网络采用Z-wave无线传输协议,相对于其他无线通信标准而言,Z-wave协议栈更为紧凑、简单和灵活。Z-wave协议栈包括应用层(APP)、传输层(TRANSTER)、媒体介入控制层(MAC)和射频媒介(RF-MEDIA)。应用层是一个快速存储器(闪存),主要是便于厂家预置他们的应用软件,用于采集网络泵的数据,查看状态。协议的主要功能:设备间无线数据链路的建立、维护和结束;确认模式的帧传送与接收;配置应用休眠的节能模式。当有节点进行数据传送时,MAC层有一个冲突避免机制防止其他节点开始传送。这样的设计尽可能地降低了成本,易于实现,数据传输可靠,短距离操作以及非常低的功耗。

  1.2网络泵系统组网

  根据系统构建的需要,网络泵网络设计为网状结构(也称“多跳”网络)。该结构具有组网简单、通信可靠性强的特点。只需要通过微电脑注药泵集中管理系统软件上的节点操作,把网络泵添加进网络系统,就会根据需要自动生成通信路径。网络泵网络完全具有Z-wave网络的优点,采用了动态的路由协议,网络泵网状网络中,任何一个网络泵都可以作为路由器或接入点。如果最近的接入点受到信号阻断的影响,那么还可以将数据路由到另一个网络泵。数据以这种方式不断地从一个网络泵“跳”到另一个网络泵,直到到达需要读取数据的网络泵,非常适合医院网络泵组网的需要。在本系统规划中,病人携带注药泵在距离Z-stick100m内的位置,PC软件都能读取网络泵的状态数据,实时了解泵的状态。

  2性能测试

  2.1通信节点测试

  可靠性测试一般有3种方法,即测试比特错误率(BER),帧错误率(FER)及通信错误率(CER)。网络泵模块中一般使用通信错误率(CER)来表示网络泵节点通信间的可靠性。假定在一个网络泵无线通信系统中,给药者携带网络泵离Z-stick30m,通过测试可以得到,网络泵模块的通信错误率(CER)小于10-6。

  2.2组网测试

  通过微电脑注药泵集中管理系统软件,可以方便地进行组网测试,软件界面。当有某网络泵要加入网络时,点击增加节点,这个网络泵就会自动加入网络,主控制器将给它分配与这个网络相同的HOME.ID,并同时拥有不同且依序的NODE.ID。

  3网络泵系统分析

  本系统把Z-wave用于智能家居设计的方案,根据其特点和优势用于无线医药设备通信系统中,开发出网络泵无线通信系统。本系统具有以下特色和创新:

  (1)对医院里比较分散的注药泵采用了Z-wave的组网方式,组网简单、快捷。

  (2)由于协议的紧凑降低了整个系统的功耗。

  (3)把智能家居中的Z-wave技术的应用扩展到了医院的注药泵的无线通信系统,充分发挥了Z-wave的技术特点。

  4结论

  本文采用无线传感器网络技术、Z-wave技术、传感器技术、嵌入式技术和计算机技术设计了网络泵无线通信系统。该系统将医院的注药泵无线化、网络化、智能化。同时该系统成本低、功耗低、信息传输可靠性强,非常适合医院注药泵系统的无线管理,具有较好的经济效益。

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