- 相關(guān)推薦
GPRS在生理數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸中的應(yīng)用研究
摘要：介紹一種通過(guò)GPRS技術(shù)傳輸生理數(shù)據(jù)的方法。采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器芯片E5112實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議，單片機(jī)檢測(cè)出人體的心率數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)串行口發(fā)出的命令字符串控制E5112，由E5112再控制GPRS數(shù)傳模塊G18，實(shí)現(xiàn)心率數(shù)據(jù)的發(fā)送。接收端采用撥號(hào)上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)接收心率數(shù)據(jù)。這種方法費(fèi)用少，傳輸穩(wěn)定，且傳輸距離可達(dá)到GSM網(wǎng)絡(luò)能達(dá)到的區(qū)域。引言
GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱，是一種以全球手機(jī)系統(tǒng)（GSM）為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞剑ㄈ鏕SM）不同，是以分包（packet）的形式來(lái)傳輸，信道是共享使用的，需要的時(shí)候才有數(shù)據(jù)包產(chǎn)生。用戶可以隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不是每次都需要撥號(hào)上網(wǎng)。GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速率可提升到56Kbps，甚至114Kbps。
隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療（telemedicine）逐漸成為發(fā)展的方向。在很多情況下，都要求將現(xiàn)場(chǎng)采集的病人的各種生理參數(shù)傳到醫(yī)療或中心站。如將急求車上病人的數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)院，以及對(duì)一般非住院病人的病情監(jiān)護(hù)（社區(qū)監(jiān)護(hù)）等。由于GPRS技術(shù)的特點(diǎn)，使得它非常適合這一類應(yīng)用。
本文中，將介紹一種基于GPRS技術(shù)的生理數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?/P>
1 方法
實(shí)驗(yàn)中，采用GPRS數(shù)據(jù)模塊G18來(lái)完成通信的任務(wù)，所以傳輸?shù)纳頂?shù)據(jù)為心率。由于GPRS技術(shù)是一種基于TCP/IP協(xié)議的分包傳輸技術(shù)，所以數(shù)據(jù)在傳輸前必須進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的封裝處理。這個(gè)任務(wù)由協(xié)議處理芯片E5112完成。單片機(jī)測(cè)量心率數(shù)據(jù)，然后通過(guò)串行口，送至E5112進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的處理和封裝，再送至G18發(fā)送。
由于心率數(shù)據(jù)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行分包傳輸，所以在接收端不需要再配置G18，只需一臺(tái)以某種方式聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)（必須具有公司的IP地址）的計(jì)算機(jī)即可。計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)軟件（Windows系統(tǒng)）具有TCP/IP協(xié)議處理功能，能提取出網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男穆蕯?shù)據(jù)，在屏幕上顯示。系統(tǒng)框圖如圖1。
（1）G18
Motorola G18是摩托羅拉嵌入式三頻900/1800/1900MHz GSM/GPRS模塊。該模塊具有如下特點(diǎn)：①體積�。�40mm×80.2mm×7.5mm）、質(zhì)量軟（22g）；②天線插座（型號(hào)MMCX）支持直線或直角連接；③支持9針RS-232串行接口（3V CMOS電平）；④內(nèi)含用戶識(shí)別卡（Subscriber Identity Module,SIM）讀卡器；⑤3.0～6.0V工作電壓；⑥支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真、短消息和WAP功能；⑦GPRS分組交換速率可達(dá)到57.6Kb/s；⑧待機(jī)電流7.2±0.5mA，使用時(shí)平均電流300mA;⑨支持CSD模式（AT命令集，包括GSM 07.07和GSM07.05）和GPRS模式（AT命令集，支持GSM07.60和07.07 7.5版）。
G19通過(guò)36針ZIF插座（或28針雙排針式插座）與外部連接。36針插座中包括模擬語(yǔ)音輸入/輸出和數(shù)字語(yǔ)音輸入/輸出接口，外部SIM卡讀卡器接口，以及RS-232串行通信 接口（3V CMOS邏輯電平）。由于本實(shí)驗(yàn)只用到了數(shù)據(jù)傳輸功能，且模塊具有內(nèi)置SIM卡讀卡器，所以所有接口中只用到了RS-232串行通信接口。該接口采用串行異步通信方式，能自動(dòng)識(shí)別波特率（300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps）。在數(shù)據(jù)傳輸模式下，G18的初始化、功能控制以及數(shù)據(jù)的通信都通過(guò)RS-232串行異步通信接口進(jìn)行，因此，該模塊與外部的硬件接口相對(duì)簡(jiǎn)單，是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口接法。
相比之下，該模塊使用的通信協(xié)議則較為復(fù)雜，模塊與外部所有的數(shù)據(jù)和控制信息都通過(guò)一套由字符組成的命令串（AT 命令集）來(lái)完成，而這些命令串就是通過(guò)RS-232串行異步通信接口進(jìn)行傳遞的。命令串都以特定的字符（AT）開(kāi)始；以特定的字符結(jié)束；中間部分根據(jù)命令的類型、長(zhǎng)度不定，主要包括下列指令類型：模塊管理（模塊開(kāi)、關(guān)機(jī)，狀態(tài)檢測(cè)等），語(yǔ)音通信 （撥號(hào)控制、通信狀態(tài)報(bào)告等），數(shù)據(jù)、傳真控制，短信息功能（短信息的撰寫(xiě)、管理和收發(fā)）。
（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器E5112
E5112是上海精致科技有限公司研制的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器，是完成TCP/IP協(xié)議的專用芯片，支持TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)文報(bào)協(xié)議）協(xié)議，實(shí)現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)直接與Internet相連。E5112具有客戶機(jī)功能，可以主動(dòng)請(qǐng)求TCP連接遠(yuǎn)方服務(wù)器通信。E5112也具有服務(wù)器功能，可以監(jiān)聽(tīng)來(lái)自客戶機(jī)的TCP連接請(qǐng)求，建立TCP連接通信。因此，使用E5112的系統(tǒng)之間只要知道對(duì)方IP地址和端口號(hào)就可以通過(guò)Internet進(jìn)行通信。
E5112一端通過(guò)RS-232接口與G18連接，另一端通過(guò)并口與上位機(jī)相連。E5112提供透明通道和非透明通道兩種工作模式。在透明通道模式下，E5112對(duì)單片機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)不進(jìn)行處理直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到G18，收到的數(shù)據(jù)也原封不動(dòng)地傳遞給單片機(jī)。在這個(gè)模式下，短消息和語(yǔ)音功能可以由用戶自己通過(guò)AT命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。在非透明通道模式下，單片機(jī)通過(guò)串口采用幀格式與E5112通信。
E5112幀格式以十六進(jìn)制數(shù)7E開(kāi)始，然后是類型、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)三個(gè)字段，最后以十六進(jìn)制數(shù)7E結(jié)束。類型字段表示本幀的類型。E5112共有輸入和輸出兩大類型。輸入幀有讀網(wǎng)關(guān)IP地址幀、設(shè)置服務(wù)器端口幀、設(shè)置ISP電話號(hào)碼和用戶名用戶密碼幀、設(shè)置SOCKET插口幀、發(fā)送TCP數(shù)據(jù)幀、發(fā)送UDP數(shù)據(jù)幀、讀源IP地址幀等共13種。輸出幀有物理層失敗幀、PPP協(xié)商失敗幀、PPP協(xié)商成功幀、SOCKET關(guān)閉幀、接
【GPRS在生理數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸中的應(yīng)用研究】相關(guān)文章：
通信工程中傳輸技術(shù)研究05-14
構(gòu)件化的航天用數(shù)據(jù)傳輸處理系統(tǒng)構(gòu)建05-02
電視信號(hào)衛(wèi)星傳輸所得涉外稅收中的法定主義*06-08
價(jià)值管理在現(xiàn)代企業(yè)管理中的應(yīng)用研究論文04-30
語(yǔ)言藝術(shù)在英語(yǔ)文學(xué)中的應(yīng)用研究論文09-23
談智能決策支持系統(tǒng)及其在林業(yè)中的應(yīng)用研究08-21
民間繪畫(huà)色彩在現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究論文09-23
淺析貝葉斯網(wǎng)絡(luò)在自適應(yīng)超媒體系統(tǒng)中應(yīng)用研究05-29
網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)挖掘在工商管理中的應(yīng)用論文07-29