桂兵 曾碧

（廣東工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院）

基于6LoWPAN無線傳感網(wǎng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計*

桂兵 曾碧

（廣東工業(yè)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院）

提出基于6LoWPAN無線傳感網(wǎng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方案，采用分層結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)節(jié)點分為病人生理數(shù)據(jù)采集節(jié)點、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點3類。采用6LoWPAN技術(shù)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點可方便地接入IPv6互聯(lián)網(wǎng)。通過本系統(tǒng)，醫(yī)護(hù)人員可在本地或遠(yuǎn)程獲取病人的生理數(shù)據(jù)，為病人提供便捷的醫(yī)療服務(wù)。仿真實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以滿足醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的需求。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；醫(yī)療監(jiān)護(hù)；分層結(jié)構(gòu)；低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議；6LoWPAN

0 引言

隨著信息化程度的不斷提高以及我國人口逐步進(jìn)入老年化，醫(yī)療監(jiān)控服務(wù)逐漸進(jìn)入人們的視線，使醫(yī)療服務(wù)和醫(yī)療效率得到提升。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sensor network，WSN）[1-3]可通過廉價的傳感器節(jié)點自動組建網(wǎng)絡(luò)，將傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)給匯聚節(jié)點，為無線醫(yī)療提供一種廉價的解決方案[4-5]。IPv6以其地址資源豐富、地址自動配置、安全性高等特點，將取代IPv4成為下一代網(wǎng)絡(luò)層的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議[6]。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)無縫接入IPv6 Internet網(wǎng)絡(luò)的需要，IETF 6LoWPAN工作組針對低功耗有損網(wǎng)絡(luò)制定6LoWPAN適配層[7]，通過分片重組及包頭壓縮技術(shù)使最大報文長度為127字節(jié)的IEEE802.15.4[8]協(xié)議數(shù)據(jù)幀，可以傳輸最小MTU為1280字節(jié)的IPv6數(shù)據(jù)包，形成基于IPv6的低速無線個域網(wǎng)（6LoWPAN）標(biāo)準(zhǔn)[9]，打開了將IPv6協(xié)議引入低速短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)的新局面，對促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義[10]。

本文提出基于6LoWPAN無線傳感網(wǎng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方案，首先通過病人攜帶的無線傳感器節(jié)點收集病人生理數(shù)據(jù)，再通過布設(shè)在醫(yī)院內(nèi)的中繼節(jié)點將采集的生理數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，網(wǎng)關(guān)節(jié)點作為數(shù)據(jù)中心，醫(yī)護(hù)人員可在本地查看病人的情況，也可通過Internet遠(yuǎn)程訪問網(wǎng)關(guān)節(jié)點上的Web服務(wù)獲取病人數(shù)據(jù)信息，由此對病人的情況作出分析診斷。

1 基于6LoWPAN的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)

基于6LoWPAN的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，其中虛線上的方塊表示數(shù)據(jù)包。

圖1 基于6LoWPAN的醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)

每個病房內(nèi)的節(jié)點組成一個星型網(wǎng)絡(luò)，每個病房中星型網(wǎng)絡(luò)的主星節(jié)點相連接組成一個數(shù)據(jù)傳輸通道，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)務(wù)室的數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器供醫(yī)護(hù)人員參考分析。

根據(jù)節(jié)點功能不同，將系統(tǒng)中的節(jié)點分為3類：1) 數(shù)據(jù)采集節(jié)點，即病人攜帶的傳感器設(shè)備（patient data terminal，PDT），它負(fù)責(zé)采集病人生理數(shù)據(jù)；2)數(shù)據(jù)中繼節(jié)點（patient data relay，PDR），它負(fù)責(zé)管理PDT節(jié)點和中轉(zhuǎn)PDT所采集的數(shù)據(jù)；3) 網(wǎng)關(guān)節(jié)點（patient data analysis center，PDAC），它負(fù)責(zé)收集所有病人數(shù)據(jù)供醫(yī)護(hù)人員參考分析。

利用IEEE 802.15.4近距離低功耗的通信特點，每個病房內(nèi)的節(jié)點通過802.15.4構(gòu)成一個星型網(wǎng)絡(luò)，PDT節(jié)點作為星型網(wǎng)絡(luò)的周邊節(jié)點，PDR節(jié)點作為星型網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點，每個PDR負(fù)責(zé)其周邊PDT設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)傳輸功能。PDT可以在醫(yī)院內(nèi)移動，選擇附近的PDR接入網(wǎng)絡(luò)。PDR節(jié)點通過低功耗有損網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議（routing protocol for LLN，RPL）將數(shù)據(jù)傳遞到PDAC根節(jié)點。

2 系統(tǒng)節(jié)點及通訊設(shè)計

2.1 PDT節(jié)點設(shè)計

PDT節(jié)點負(fù)責(zé)收集病人的生理信息，只與PDR節(jié)點通信不需要提供數(shù)據(jù)中繼功能，所以可以考慮簡化節(jié)點上的協(xié)議棧，在此為PDT設(shè)計了3層結(jié)構(gòu)的協(xié)議棧，如圖2所示。

圖2 PDT協(xié)議棧

GDUTPAN層是本文定義在802.15.4 MAC層上的私有協(xié)議，負(fù)責(zé)節(jié)點的邏輯控制，主要包括網(wǎng)絡(luò)連接管理和數(shù)據(jù)發(fā)送與命令接收；MAC層負(fù)責(zé)IEEE 802.15.4數(shù)據(jù)幀的封裝和解析，按CSMA/CA方式共享無線信道發(fā)送/接收數(shù)據(jù)；PHY層負(fù)責(zé)無線信號的傳輸。

PDT節(jié)點上電后向周邊PDR節(jié)點發(fā)送加網(wǎng)請求消息，PDT根據(jù)PDR發(fā)送的加網(wǎng)響應(yīng)消息選擇信號較強(qiáng)的PDR作為父節(jié)點；父節(jié)點向PDT發(fā)送參數(shù)配置（如發(fā)送間隔、發(fā)送數(shù)據(jù)類別等）命令；按照配置的要求PDT節(jié)點向PDR節(jié)點發(fā)送采集的人體生理數(shù)據(jù)。PDR父節(jié)點的有效性有時間限制，當(dāng)超過了一定時間沒有收到父節(jié)點的ACK確認(rèn)報文，PDT將重新啟動父節(jié)點選擇機(jī)制來選擇父節(jié)點。

本文PDT節(jié)點的主控芯片采用OB59A16U1型51核MCU（25MHz MainClock + 64kB Flash + 6kB RAM）；RF采用兼容802.15.4c標(biāo)準(zhǔn)的AT86RF212芯片，生理數(shù)據(jù)傳感器采用HKD-10B心電采集模塊和TN9體溫采集模塊，用DS2411來唯一標(biāo)識一個節(jié)點編號。軟件系統(tǒng)基于開源的Contiki系統(tǒng)[11-12]，采用3層簡化協(xié)議棧，減少資源使用量，降低采集節(jié)點的成本。PDT節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示，其中心電、體溫等傳感器通過TTL串口與MCU通信，RF通過SPI總線與MCU通信。

圖3 PDT節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)框圖

2.2 PDR節(jié)點及路由設(shè)計

PDR節(jié)點負(fù)責(zé)收集周圍PDT采集的數(shù)據(jù)，管理PDT網(wǎng)絡(luò)和向PDT節(jié)點傳送控制消息。PDR布設(shè)在各個病房中或走廊上，本文采用RPL路由連接PDR節(jié)點組成數(shù)據(jù)通道，將PDT采集的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)到PDAC匯聚中心。

RPL路由協(xié)議[13-14]是IETF ROLL工作組為低功耗有損網(wǎng)絡(luò)制定的路由標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議通過廣播有向無環(huán)圖消息（directed acyclic graph information option，DIO）形成到根的向上路由，通過子節(jié)點向父節(jié)點發(fā)送目的通告消息（destination advertisement option，DAO）形成根到子節(jié)點的向下路由，最終形成一個樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。研究表明[15]RPL路由協(xié)議比較適用于數(shù)據(jù)監(jiān)控。由于DAO消息需要上傳到根節(jié)點，造成控制報文開銷較大，但本文場景中PDR是固定的，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浠静粫兓?。根?jù)Trickle Timer[16]特點可知：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定時控制報文的開銷較小，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，為盡快構(gòu)建路由才有較大開銷，PDR節(jié)點由RPL路由形成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 PDR節(jié)點拓?fù)?/p>

PDR節(jié)點協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5所示。PHY層是RF驅(qū)動，負(fù)責(zé)無線數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收；MAC層是IEEE 802.15.4數(shù)據(jù)幀的封裝和解析，按CSMA/CA方式共享無線信道發(fā)送/接收數(shù)據(jù)；6LoWPAN Adapter層為IPv6數(shù)據(jù)包頭壓縮和數(shù)據(jù)包分片與重組；uIPv6/RPL層由簡化的IPv6網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議及利用IPv6協(xié)議中ICMP數(shù)據(jù)報文傳輸消息的RPL路由協(xié)議組成；UDP層是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收發(fā)的傳輸層協(xié)議；APP層負(fù)責(zé)向根節(jié)點發(fā)送PDT采集的數(shù)據(jù)和接收來自根節(jié)點的命令，軟件采用Contiki系統(tǒng)。

圖5 PDR節(jié)點協(xié)議棧

PDR節(jié)點采用全協(xié)議棧，管理周圍的PDT節(jié)點和緩存未成功發(fā)送的數(shù)據(jù)包，所以需要較多的RAM空間。本文選擇STM32F103系列芯片，其內(nèi)核是Cortex-M3，最高工作頻率可達(dá)72 MHz，其RAM空間最大可達(dá)64 kB，F(xiàn)LASH空間最大可達(dá)512 kB，RF選擇AT86RF212，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖6所示。

圖6 PDR結(jié)構(gòu)圖

2.3 PDT節(jié)點編址及幀格式設(shè)計

PDT與PDR采用星型結(jié)構(gòu)組織網(wǎng)絡(luò)，如圖7所示。

圖7 PDR/PDT星型網(wǎng)

在前面PDT的設(shè)計中，簡化了PDT的協(xié)議棧，去掉網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，但PDT節(jié)點具有獨立IP地址，所以需要由PDR管理PDT的IP地址。由PDR代理PDT進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，即發(fā)送PDT的數(shù)據(jù)包先通過路由發(fā)到PDT所連接的PDR節(jié)點，然后由PDR節(jié)點發(fā)送給相應(yīng)的PDT節(jié)點。為了唯一標(biāo)識一個PDT節(jié)點，本文設(shè)計PDR節(jié)點內(nèi)PDT地址映射表，如表1所示。

表1 PDR節(jié)點內(nèi)PDT地址映射表

PDT MAC字段表示連在PDR上的一個PDT MAC地址；SN編號字段標(biāo)識連接在PDR的PDT節(jié)點地址，它由PDR在響應(yīng)PDT加網(wǎng)時分配給PDT節(jié)點；Online字段表示PDT節(jié)點是否與PDR連通，PDR在一定時間內(nèi)未收到PDT節(jié)點的數(shù)據(jù)，PDR可設(shè)置Online為離線狀態(tài)。在匯聚節(jié)點處要識別PDT節(jié)點同樣需要記錄PDT的地址信息，PDAC節(jié)點內(nèi)的PDT地址映射表如表2所示。

表2 PDAC節(jié)點內(nèi)的PDT地址映射表

當(dāng)新的PDT節(jié)點入網(wǎng)或離網(wǎng)時，PDR向匯聚節(jié)點發(fā)送記錄內(nèi)容及時更新PDT的連接狀態(tài)，通過二級尋址，即先通過PDT所連接的PDR MAC地址找到PDR，再通過PDT的SN編號找到PDT，PDR便可唯一標(biāo)識一個PDT節(jié)點。尋址方式可以描述為PDT地址=PDR MAC地址 + SN編號。PDT或PDR的MAC地址由DS2411芯片分配并保證唯一。SN編號采用5bit表示，因為在實驗中發(fā)現(xiàn)一個PDR大約連接15個PDT，PDT太多干擾較大，造成數(shù)據(jù)發(fā)送效率低。

通過表1、表2，PDT節(jié)點的48bit MAC地址可映射成5bit的SN編號，PDT向PDR發(fā)送數(shù)據(jù)時可用SN表示PDT節(jié)點地址，這樣可以減少控制頭的開銷，增加有效數(shù)據(jù)長度。為進(jìn)一步增加有效數(shù)據(jù)長度，本文對PDT和PDR的交互幀格式進(jìn)行如下設(shè)計：設(shè)置802.15.4幀中Frame Control field，使Source/Destination地址和PAN標(biāo)識符都不出現(xiàn)，在MAC payload中使用6 octs表示PDR地址，1個oct組合表示PDT的地址及數(shù)據(jù)傳送方向，頭部的開銷僅10個字節(jié)，還有117字節(jié)留給應(yīng)用，幀格式如表3、表4所示。

表3 數(shù)據(jù)幀

表3中，F(xiàn)rame Control Frame Type=001，前3個字節(jié)表示MAC FrameHead，后面字節(jié)表示MAC payload。Direction=0表示PDT向PDR發(fā)送數(shù)據(jù)，Direction =1表示PDR向PDT發(fā)送數(shù)據(jù)，PDT SN表示PDT的地址，PDR MAC表示PDR地址，APP Data域。

表4中，F(xiàn)rame Control Frame Type=011，前3個字節(jié)表示MAC Frame Head，后面字節(jié)表示MAC payload。

表4 命令幀

本文設(shè)計的CMD Type命令幀類型如表5所示。

表5 命令幀類型

加網(wǎng)請求等信令的交互方式與802.15.4方式相同。這里以associate network為例說明，其他可以參照8021.5.4標(biāo)準(zhǔn)，在此不再贅述。

Associate Reques命令幀格式如表6所示。

表6 Associate Request命令幀

其中：Frame Control中Frame Type=011，CMD Type設(shè)置為0x01，Destination MAC Addr設(shè)置為0，表示廣播加網(wǎng)請求，Source MAC Addr設(shè)置為該請求加網(wǎng)節(jié)點的MAC地址，無APP Data域。

Associate Respons命令幀格式如表7所示。

表7 Associate Response命令幀

其中：Frame Control中Frame Type=011，CMD Type設(shè)置為0x03，Destination MAC Addr設(shè)置為請求加網(wǎng)的節(jié)點MAC地址， Source MAC Addr設(shè)置為發(fā)送加網(wǎng)響應(yīng)的PDR節(jié)點MAC地址，APP Data域為Status（1 oct）域和SN（1 oct）域，Status表示PDR是否容許加網(wǎng)，SN表示PDR容許加網(wǎng)時分配的SN節(jié)點編碼。

2.4 PDAC節(jié)點設(shè)計

PDAC節(jié)點是數(shù)據(jù)的處理中心同時也是外網(wǎng)的邊界路由，所以軟、硬件性能要求較高。匯聚節(jié)點結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

圖8 匯聚節(jié)點結(jié)構(gòu)圖

匯聚節(jié)點結(jié)構(gòu)由2部分組成：一部分采用功能較強(qiáng)的PC連接Internet網(wǎng)絡(luò)；另一部分傳感網(wǎng)根節(jié)點連接傳感器網(wǎng)絡(luò)。2部分通過SLIP協(xié)議通信，PC機(jī)和匯聚根節(jié)點通過UART接口連接，PC上采用USB轉(zhuǎn)串口，根節(jié)點可接USB轉(zhuǎn)TTL的小板。PC機(jī)采用Linux操作系統(tǒng)，可搭建Web服務(wù)器供遠(yuǎn)程訪問病人數(shù)據(jù)，本地提供GUI界面，用來顯示病人數(shù)據(jù)及向根節(jié)點發(fā)送配置PDT數(shù)據(jù)。傳感網(wǎng)根節(jié)點上的Slip bridge和Collect Server程序負(fù)責(zé)獲取外網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴，然后在傳感器網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建RPL路由及收集PDR傳回的生理數(shù)據(jù)，通過Slip協(xié)議發(fā)送給PC機(jī)。

3 仿真實驗

為了驗證本系統(tǒng)，在Contiki系統(tǒng)模擬器Cooja平臺仿真，設(shè)計如下場景：1個PDAC匯聚根節(jié)點，10個PDR中繼節(jié)點，10～100個PDT數(shù)據(jù)收集節(jié)點，PDAC上部署udp-server數(shù)據(jù)收集應(yīng)用，PDR部署udp-client數(shù)據(jù)發(fā)送應(yīng)用，節(jié)點仿真如圖9所示。表8列出了仿真的主要參數(shù)。PC機(jī)上通過tunslip6協(xié)議設(shè)置仿真器的IP地址，PC端將PDAC發(fā)來的數(shù)據(jù)通過Web服務(wù)顯示，簡易監(jiān)控圖如10所示（病人所在的病房號只是近似估計，因為101病房的病人節(jié)點可能連接到了102病房的中繼節(jié)點上）。仿真結(jié)果如下：1號節(jié)點為PDAC匯聚根節(jié)點；11,2,10,9,5,4,7,6,3,8節(jié)點為PDR中繼節(jié)點，分別代表病房號；其它節(jié)點為PDT節(jié)點，代表病人攜帶的傳感器。

表8 仿真參數(shù)表

圖9 系統(tǒng)節(jié)點仿真

圖10 PC端監(jiān)控狀況

實驗的研究對象主要是包投遞率（Average Reception Ratio）、包延時（Average Delay），這2個因素決定了醫(yī)療數(shù)據(jù)的傳輸效率和有效性。圖11的橫坐標(biāo)表示平均每個PDR連接的PDT個數(shù)，縱坐標(biāo)表示PDAC成功接收到數(shù)據(jù)包的比例。圖12橫坐標(biāo)表示平均每個PDR連接的PDT個數(shù)，縱坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)包到達(dá)PDAC的平均延時。實驗結(jié)果表明：當(dāng)每個PDR附帶的PDT不超過10個時，包投遞率可以達(dá)到90%以上，包延時均小于30 s[17]，可以滿足醫(yī)療監(jiān)護(hù)的需求。

圖11 包投遞率

圖12 包延時

4 結(jié)語

為滿足醫(yī)院病人實時監(jiān)護(hù)的需求，本文設(shè)計了基于6LoWPAN技術(shù)的無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。采用基于IPv6的低功耗無線傳感技術(shù)，把網(wǎng)絡(luò)按設(shè)備功能劃分為3個層次；對PDR與PDT的通信作了私有簡化設(shè)計，降低了系統(tǒng)成本；PDR節(jié)點間采用RPL路由技術(shù)，增加系統(tǒng)可靠性；數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點采用雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過SLIP協(xié)議將傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接；在Linux PC機(jī)上可方便部署Web服務(wù)供用戶訪問。通過仿真實驗?zāi)M了該系統(tǒng)的性能，實驗結(jié)果表明該架構(gòu)可以滿足醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的性能需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫利民,李建中,陳渝,等.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.

[2] Srivastava M, Culler D, Estrin D. Guest editors' introduction: overview of sensor networks[J]. Computer, 2004, 37(8): 41-49．

[3] Alemdar H, Ersoy C. Wireless sensor networks for healthcare: a survey[J]. Computer Networks, 2010, 54(15): 2688-2710.

[4] Ko J G, Lim J H, Chen Y, et al. MEDiSN: medical emergency detection in sensor networks[J]. ACM Transactions on Embedded Computing Systems (TECS), 2010, 10(1): 11.

[5] Egbogah E E, Fapojuwo A O. A survey of system architecture requirements for health care-basedwirelesssensor networks[J]. Sensors, 2011, 11(5): 4875-4898.

[6] Davies J. Understanding IPv6[J]. Understanding Ipv6, 2012.

[7] Hui J,Thubert P. Compression format for IPv6 datagrams over IEEE 802.15.4-based networks[J/OL]. RFC6282. September 2011. http://datatracker.ietf.org/doc/rfc6282/.

[8] IEEE Std 802.15.4?-2006, Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer (PHY)Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs)[S]. New York: IETF Press, 2006.

[9] Shelby Z, Chakrabarti S, Nordmark E. Neighbor discovery optimization for IPv6 over Low-power WirelessPersonal Area Networks (6LoWPANs) [J/OL]. RFC6775. November 2012. http://datatracker.ietf.org/doc/rfc6775/.

[10] Kim E, Kaspar D. Design and Application Spaces for 6LoWPANs[J/OL].IETF Draft. July 2011. https://tools.ietf. org/html/draft-ietf-6lowpan-usecases.

[11] Farooq M O, Kunz T. Operating systems for wireless sensor networks: A survey[J]. Sensors, 2011, 11(6): 5900-5930.

[12] Dunkels A, Gronvall B, Voigt T. Contiki-a lightweight and flexible operating system for tiny networked sensors[C]//Local Computer Networks, 2004. 29th Annual IEEE International Conference on. IEEE, 2004: 455-462.

[13] Winter T, Thubert P, Brandt A, et al. RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks[J/OL].IETF RFC6550.March 2012.http://datatracker.ietf.org/doc/rfc6550/.

[14] Clausen T, Yi J, Herberg U, et al. Observations of RPL: IPv6 Routing Protocol for Low power and Lossy Networks[J/OL]. IETF Draft. October 2014. https://tools.ietf.org/html/draftclausen-lln-rpl-experiences-09.

[15] Accettura N, Grieco L A, Boggia G, et al. Performance analysis of the RPL routing protocol[C]//Mechatronics (ICM), 2011 IEEE International Conference on Mechatronics. IEEE, 2011: 767-772.

[16] Levis P, Clausen T, Hui J, et al.The Trickle Algorithm[J/OL]. IETF RFC 6206, March 2011. http://datatracker.ietf.org/doc/ rfc6206/.

[17] ISO 2005. ISO 9919:2005 Medical electrical equipment –Particular requirements for the basic.

Design of Medical Monitoring System Based on 6LoWPAN and Wireless Sensor Networks

Gui Bing Zeng Bi
(Computer Department, Guangdong University of Technology)

This paper presents a medical monitoring system based on wireless sensor network design 6LoWPAN, the program uses a hierarchical structure design, the system node is divided into three categories: patient physiological data acquisition nodes, data transfer nodes, gateway nodes and uses 6LoWPAN technology, the gateway node can easily access IPv6 internet. Through research and design on various node structure, communication protocol and routing, the medical care personnel can be local or remote access in the physiological data of patients, to provide convenient medical services to patients. The performance simulation of the proposed scheme can meet the performance needs of the health care system.

Wireless Sensor Network; Medical Care; Hierarchy; RPL; 6LoWPAN

桂兵，男，1983年生，碩士，研究生，從事嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究。Email:basb_2008@163.com。

廣州市天河區(qū)科技計劃項目（101G124）

曾碧，女，1963年生，博士，教授，從事嵌入式系統(tǒng)與智能技術(shù)、移動計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能計算與智能機(jī)器人等研究。