物联网人体心电监护系统软件研究王嘉庆,李鸿强,于晓刚,苗长云,田文涛(天津工业大学信息与通信工程学院,天津300160摘要:基于物联网技术和小波变换,提出心电监护系统软件和用于计算机自行分析心电波形的一系列检测算法,介绍无线传感器网络在心电监护技术方面的应用。该系统软件功能包括对服务器和个人数码助理(PDA心电数据的收发、存储、波形显示和通信管理。实验结果表明,该系统软件能使计算机和PDA实时显示被测者的心电波,所提算法经Matlab仿真测试的结果与MIT-BIH数据库标注的结果比较,误检率仅为0.89%。关键词:物联网;无线传感器网络;心电监护;系统软件ResearchonHumanECGMonitoringSystemSoftwareforInternetofThingsWANG激a-qing,LIHong-qiang,YUXiao-gang,MIAOChang-yun,TIANWen-tao(SchoolofInformationandCommunicationEngineering,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China【Abstract】ThispaperproposesanElectrocardiogram(ECGmonitoringsystemsoftwareandaseriesofself-detectionalgorithmforcomputeranalysisofECG,whichareseparatelybasedontheInternetofThings(IOTtechnologyandthewavelettransform,andintroducestheapplicationofWirelessSensorNetwork(WSNforECGmonitoring.ThefunctionsofthissystemsoftwareincludethatitcanrealizeECGdatatransceiver,datamemory,waveformdisplayandcommunicationmanagementbyusingserversandPersonalDigitalAssistant(PDA.ExperimentalresultsshowthatthissystemsoftwarecanmakecomputerandPDAdisplaytheECGwaveforminareal-timeway.ComparedwithMIT-BIHdatabaseannotation,thefalsedetectionrateofthisalgorithmwhichgoestroughtheMatlabsimulationtestisjust0.89%.【Keywords】InternetofThings(IOT;WirelessSensorNetwork(WSN;Electrocardiogram(ECGmonitoring;systemsoftwareDOI:10.3969/j.issn.1000-3428.2011.16.092计算机工程ComputerEngineering第37卷第16期Vol.37No.162011年8月August2011·开发研究与设计技术·:1000—3428(201116—0273—03文献标识码:A:TP311.521概述物联网(InternetofThings,IOT指通过各种传感和传输手段将现实世界的信息进行采集、传输、分析,并在此基础上搭建信息处理和应用平台,其不仅是一个增强社会生产活动中信息互通性和决策智能化的综合性网络系统,而且代表计算机技术和通信技术的未来,是继互联网之后又一重大科技创新。物联网系统主要包括信息识别层、终端处理层及传输网络层。其中,信息识别层主要涉及无线射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID传感技术及相关设备,实现对事物的感知[1];终端处理层主要包括以个人数码助理(PersonalDigitalAssistant,PDA、计算机为主的终端处理没备及相关的软硬件系统;传输网络则通过互联网、通信网等实现数据的传输与处理。本文基于物联网技术将分布式无线传感器节点采集到的心电数据,通过无线网络传输至服务器和PDA终端,继而实现对数据的分析和应用。2整体系统架构无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN技术是物联网的一个具体实现技术。在监测区域,若干传感器节点通过各类微型传感器对目标信息进行实时监测,并将采集到的信息通过无线通信网络传送给远程用户。无线传感器网络具有费用低廉、操作简便、通信快捷等优点,使其在工业、农业等领域中有很大的应用前景[2]。基于物联网技术的心电监护系统通过对监护病人安装心电监护节点,此节点以自组织形式构成网络,通过多跳中继方式将监测数据传到Sink节点,Sink节点再借助IEEE802.11b/g无线通信技术或利用有线通信的方式将整个区域内的数据传送到心电信息管理中心进行管理。医护人员可利用计算机或PDA随时查看病人的心电生理数据,以便对病人采取医疗措施。利用传感器网络可长时间收集病人的生理数据,这些数据对医疗研究和新药品开发非常重要。基于物联网技术的心电监护系统结构如图1所示。图1物联网心电监护系统结构基金项目:国家自然科学基金资助项目(60844002,60977059;天津市高等学校科技发展基金资助项目(20070814作者简介:王嘉庆(1985-,男,硕士研究生,主研方向:无线传感器网络;李鸿强,...